Введение
Диагностика неотложных состояний сердца — одна из важнейших задач врача неотложной помощи. Широкий дифференциальный диагноз боли в груди должен быть сужен быстро и точно, чтобы выполнять жизненно важные процедуры, необходимые пациентам. Наряду с анамнезом и физическим осмотром существует ряд важных диагностических инструментов, которые используются для дифференциации различных причин боли в груди. Одним из инструментов, который стал важным компонентом кардиологических обследований и диагностики, является измерение тропонинов. Интервальные измерения тропонина произвели революцию в практике экстренной медицины и способах диагностики и лечения ишемии миокарда.
Этиология и эпидемиология
Тропонины — это сердечные регуляторные белки, которые находятся в цитоплазме сердечных миоцитов. Когда кальций связывается с белковым комплексом, структура тропонина изменяется, и это вызывает взаимодействие между актиновыми и миозиновыми филаментами. Это взаимодействие приводит к сокращению сердечной мышцы. Комплекс тропонина состоит из 3 субъединиц: cTnC, cTnI и cTnT. cTnI и cTnT — это субъединицы, которые идентифицируются в лабораторных исследованиях, направленных на выявление повреждения сердечной мышцы. Было показано, что cTnI присутствует исключительно в сердечной мышце. Исследования не смогли идентифицировать cTnI в любой ткани тела ни на одном этапе развития новорожденного. Небольшие количества cTnT были идентифицированы в скелетных мышцах, но обнаружены в гораздо более высоких концентрациях в сердечной мышце. В клинических исследованиях не было обнаружено статистически значимых различий при использовании cTnI в сравнении с cTnT при анализе тропонина.
До появления тропонина существовал ряд различных сердечных биомаркеров, которые использовались для идентификации ишемии миокарда. В 1960-х и 1970-х годах использовались биомаркеры, такие как аспартаттрансаминаза (АСТ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ) и креатинкиназа (КК), но их использование прекратилось из-за отсутствия специфичности для сердечной мышцы. Следующее поколение биомаркеров было более специфичным для сердечной мышцы и включало КК-MB и ЛДГ 1+2. Однако эти маркеры по-прежнему имели неприемлемо высокий уровень ложноположительных результатов, и требовался новый, более специфический биомаркер. Тропонины были впервые идентифицированы в 1965 году, но надежный иммунный анализ для определения их уровней в крови не был разработан до конца 1990-х годов. Было обнаружено, что измерения тропонина имеют почти 100% чувствительность при проверке через 6–12 часов после начала боли в груди и имеют значительно улучшенную специфичность для повреждения сердечной мышцы по сравнению с предыдущими биомаркерами. Из-за его клинической полезности серийное тестирование тропонина было добавлено к третьему универсальному определению инфаркта миокарда, которое в настоящее время является определением, используемым Американским колледжем кардиологов.
Патофизиология
Инфаркт миокарда возникает, когда кровоток блокируется в коронарных сосудах, снабжающих сердечную мышцу кислородом. Это вызывает несоответствие, когда подача кислорода не удовлетворяет потребность миоцитов в кислороде, что приводит к некрозу и гибели клеток. Во время этого процесса клеточные мембраны разрываются, в результате чего внутриклеточное содержимое разливается во внеклеточное пространство, в конечном итоге попадая в кровоток. Если эти клеточные вещества, в том числе тропонины, пролиты в достаточно больших количествах, то их можно обнаружить в циркулирующей крови.
Основное количество тропонина, обнаруживаемого в кровотоке здоровых людей, связано с нормальным оборотом сердечных миоцитов. Чтобы измеренный тропонин указывал на патофизиологическое повреждение мышц, он должен быть больше 99-го процентиля нормального диапазона, что составляет примерно 3 стандартных отклонения от среднего. Согласно третьему универсальному определению инфаркта миокарда, также должны быть характерные подъем и падение уровня тропонина, измеряемые в течение нескольких часов и дней. Уровень тропонина обычно начинает повышаться в кровотоке в течение 2-3 часов после появления боли в груди. В это время уровни будут продолжать повышаться, пока не будет достигнут пик, обычно между 12 и 48 часами. Затем уровень тропонина начнет падать в течение следующих 4-10 дней до нормального уровня.
Диагностические тесты
В отделении неотложной помощи невозможно полностью следить за уровнем тропонина от подъема до пика и до падения. Когда пациент жалуется на боль в груди, диагностическое решение должно быть принято незамедлительно. Чтобы помочь в принятии решений в экстренных ситуациях, инфаркты миокарда делятся на 2 категории на основе данных ЭКГ; Инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST (ИМпST) и инфаркт миокарда без подъема сегмента ST (ИМбпST). При ИМпST у пациентов будет повышенный тропонин, а также одно из следующих изменений ЭКГ: (1) подъем сегмента ST более 1 мм в смежных отведениях с реципрокными изменениями, (2) новые признаки блокады левой ножки пучка Гиса или (3) подъем сегмента ST, отмеченный на задней ЭКГ. В этом случае диагностические и терапевтические решения просты. Пациент, вероятно, имеет серьезную закупорку коронарного сосуда и требует экстренной коронарной катетеризации, если таковая имеется, или тромболитической терапии, чтобы открыть заблокированный сосуд и реперфузировать сердечную мышцу.
ИМбпST определяется как повреждение сердечной мышцы, которое приводит к повышению уровня тропонина, но не имеет изменений ЭКГ, которые определяют ИМпST. ИМбпST обычно представляют меньшее повреждение ткани миокарда, чем ИМпST, и вначале нет необходимости в экстренной коронарной катетеризации. ИМбпST обычно лечатся медикаментозно, включая двойную антитромбоцитарную терапию, а также полную антикоагулянтную терапию, например гепарином. ИМбпST представляют собой сложную проблему для врача скорой помощи. Вполне возможно, что у пациента с болью в груди изначально может быть отрицательный тропонин без изменений ЭКГ, но он все еще может иметь ИМбпST, потому что уровни тропонина не начинают расти, по крайней мере, через 2–3 часа после первоначального инсульта. Это подчеркивает важность получения серийных тропонинов с интервалом от 3 до 6 часов для пациентов, подозреваемых в ишемическом событии, но имеющих тропонин, который изначально является нормальным.
Мешающие факторы
Одна из проблем с использованием тропонинов для диагностики острого инфаркта миокарда заключается в том, что уровень тропонинов может быть повышен и при других состояниях. Все, что вызывает повреждение сердечной мышцы, может вызвать попадание тропонина в кровоток. Наиболее частой причиной травмы является несоответствие подачи и потребления кислорода, которое наблюдается при остром инфаркте миокарда. Однако это несоответствие может возникать из-за многих других состояний и, следовательно, к повышению уровня тропонинов. Например, тахикардия может вызвать снижение перфузии из-за уменьшения диастолического времени, когда возникает коронарный кровоток и увеличивается потребность в кислороде. Пациенты в состоянии шока также могут иметь несоответствие подачи и потребления кислорода из-за низкого объема крови, и было показано, что повышенный уровень тропонинов у этих пациентов указывает на худшие результаты.
Другой причиной повышенного уровня тропонина является повреждение сердечной мышцы, вызванное неишемическими причинами. Прямая тупая травма грудной клетки может вызвать значительное повреждение миокарда и, в свою очередь, привести к повышению уровня тропонина. В исследовании, проведенном на 333 пациентах с тупой травмой грудной клетки, повышенный тропонин был обнаружен у 144 (44%) пациентов. Воспалительные состояния, такие как вирусный миокардит и инфильтративные заболевания, такие как саркоидоз, также вызывают повышение уровня тропонинов. Утечка тропонина также может происходить при процессах вне сердца. Например, повышение уровня тропонина часто наблюдалось у пациентов с острым инсультом, хотя у них нет признаков ишемической болезни сердца. Один из предполагаемых механизмов этого явления заключается в нарушении вегетативной функции после нарушения мозгового кровообращения, которое может вызвать повышенную катехоламиновую реакцию, действующую на сердечные миоциты.
Другой проблемой, которая затрудняет определение тропонинов для диагностики острого инфаркта миокарда, является хроническая болезнь почек (ХБП). Было выявлено, что у пациентов с ХБП повышенный уровень тропонина превышает 99-й перцентиль без признаков сердечного заболевания. Хотя механизм увеличения тропонинов до конца не изучен, предполагается, что это связано с основными структурными аномалиями сердечной ткани и хроническим повреждением миокарда. Также были исследования, которые предполагают, что почки играют определенную роль в выводе тропонина из кровообращения, хотя нет никаких доказательств того, что тропонин обнаруживается в моче. Это может затруднить диагностику пациента с ХБП, который обращается в отделение неотложной помощи с жалобами на боль в груди из-за повышенного уровня тропонина.
Мета-анализ 14 различных исследований показал, что специфичность повышенного уровня тропонина выше 99-го перцентиля резко снизилась у пациентов с ХБП. У этих пациентов очень важно знать, изменяются ли тропонины с течением времени, чтобы увидеть, есть ли повышение или понижение уровней. Уровни тропонина у пациентов с ХБП обычно стабильны, поэтому повышение и понижение тропонина будет более показательным для сердечной причины повышенного тропонина. Одна из принятых рекомендаций заключается в том, что если во время серийного тестирования наблюдается изменение уровня тропонина на 20%, это, вероятно, связано с сердечной причиной, хотя исследования для этой рекомендации отсутствуют.
Клиническое значение
Точная диагностика и лечение сердечных приступов — важный компонент работы в отделении неотложной помощи. Разработка и внедрение тестирования на тропонин оказали огромное влияние на методы оказания неотложной помощи. При использовании тестирования на тропонин важно осознавать недостатки и потенциальные ошибки и учитывать всю клиническую картину при принятии медицинских решений. Тестирование тропонина изменило методы оказания неотложной помощи, и глубокое понимание его клинических значений является ключом к успеху врачей неотложной помощи.
