The relation of contractile function to myocardial perfusion

Abstract

Duringnormoperfusion, both myocardial blood flow and contractile function are heterogeneously distributed throughout the left ventricle. Midwall segment shortening is greater at the apex than at the base of the left ventricle, and greater in the anterior than in the posterior wall. Also, transmural heterogeneity of myocardial deformation exists, with greater segment shortening and wall thickening in inner than in outer myocardial layers. Myocardial blood flow is greater in inner than in outer myocardial layers. Apart from transmural heterogeneities, there are adjacent regions with largely different resting flow in the same heart. While an increase in myocardial contractile function will lead to a metabolically mediated increase in myocardial blood, an increase in regional coronary perfusion within or above the autoregulatory range does not increase regional myocardial contractile function.

During hypoperfusion induced by a proximal coronary stenosis, the reduction in subendocardial blood flow is more pronounced than that in subepicardial blood flow, and contractile function in the inner myocardial layers caases more rapidly than in the outer myocardial layers. The reduced regional myocardial contractile function is closely matched to the reduced regional myocardial blood flow; however, such a coupling between reduced flow and function is lost when ischemia is prolonged for several hours in that function for a given flow is further reduced. Also, acute embolization of the coronary microcirculation induces a progressive loss of regional myocardial function at an unchanged regional myocardial blood flow, i. e. perfusion-contraction mismatch.

Duringreperfusion, regional myocardial contractile function remains depressed for a prolonged period of time, depending on the severity, duration and location of the preceding ischemic epsiode, while regional myocardial blood flow is restored to almost normal. Recovery of contractile function in the outer myocardial layers is faster than in the inner myocardial layers.

Zusammenfassung

WährendNormoperfusion sind sowohl die regionale myokardiale Durchblutung als auch die regionale myokardiale Funktion innerhalb des linken Ventrikels heterogen verteilt. Die mittmyokardiale Segmentlängenver-kürzung ist an der Herzspitze größer als an der Herzbasis und in der Vorderwand größer als in der Hinterwand. Ebenso bestehen transmurale Unterschiede in der Deformation; die Segmentlängenverkürzung und Wandverdickung in den Innenschichten sind größer als die in den Außenschichten. Die Myokarddurchblutung ist ebenfalls in den Innenschichten höher als in den Außenschichten, und es bestehen große Unterschiede in der Ruhedurchblutung zwischen benach-barten Myokardarealen. Während eine Steigerung der regionalen myokardialen Funktion die Myokarddurchblutung erhöht, ist eine Zunahme der regionalen Koronarperfusion innerhalb des autoregulatorischen Bereichs nicht mit einer Zunahme der regionalen myokardialen Funktion verbunden. Während einerMinderdurchblutung durch eine proximale Koronarstenose nimmt die Durchblutung der Innenschichten stärker als die der Außenschichten ab, und die regionale myokardiale Funktion der Innenschichten ist früher als die der Außenschichten reduziert. Die Abnahme der regionalen myokardialen Funktion ist dabei eng an die Reduktion der regionalen myokardialen Durchblutung gekoppelt („perfusion-contraction match”); diese enge Kopplung geht jedoch bei Fortbestehen der Ischämie verloren, insofern die regionale myokardiale Funktion bei unveränderter Durchblutung weiter abnimmt. Ebenso induziert eine akute Mikroembolisation der koronaren Mikrozirkulation einen kontinuierlichen Verlust der regionalen myokardialen Funktion bei unveränderter regionaler myokardialer Durchblutung, das heißt, es besteht ein Ungleichgewicht zwischen Durchblutung und Funktion („perfusion-contraction mismatch”).

WährendReperfusion bleibt die regionale myokardiale Funktion für einen längeren Zeitraum-in Abhängigkeit von Schweregrad, Dauer und Lokalisation der Durchblutungsreduktion während Ischämie—reduziert, obwohl die regionale myokardiale Durchblutung nahezu vollständig normalisiert ist.