Патогенез сердечной недостаточности

Патогенез сердечной недостаточности

Каковы современные представления о патогенезе сердечной недостаточности?

В основе развития сердечной недостаточности лежит нарушение насосной функции сердца в связи с перенесенным инфарктом миокарда, миокардитом или другими поражениями миокарда, гемодинамическими перегрузками при артериальной гипертензии или пороках сердца.

Однако, несмотря на нарушение сократительной функции миокарда, клинические признаки СН длительное время не наблюдаются, и МОК остается в пределах нормальных значений.

Это обусловлено развитием ряда компенсаторных механизмов, направленных на поддержание гемодинамики и на обеспечение тканей кислородом. Различные заболевания сердечно-сосудистой системы неодинаково влияют на механизмы компенсации кровообращения.

Так, при артериальной гипертензии основным фактором компенсации является гипертрофия миокарда, а при заболеваниях миокарда или пороках сердца, сопровождающихся перегрузкой объемом (увеличенным диастолическим наполнением), фактором компенсации является механизм Франка-Старлинга.

В ряде случаев оба этих механизма компенсации сочетаются. Например, при инфаркте миокарда — в связи с утратой части жизнеспособного миокарда, развивается гипертрофия непораженных участков миокарда, а также, в связи со снижением УО, дилатация левого желудочка, что, в соответствии с механизмом Франка—Старлинга, имеет поначалу компенсаторный характер.

Возможности увеличения силы сокращения за счет механизма Франка—Старлинга довольно ограничены. 

Закон Франка—Старлинга гласит: «Сила сокращения желудочков сердца, измеренная любым способом, является функцией длины мышечных волокон перед сокращением». Таким образом, сила сокращения сердца зависит от величины венозного возврата и определяется конечной длиной волокон миокарда. 

Из закона Франка-Старлинга следует, что прогрессивное увеличение венозного возврата сопровождается возрастанием диастолического объема сердца и повышением УО и МОК. Но это наблюдается при увеличении давления в предсердиях и левом желудочке до определенного критического уровня.

При достижении КДД 12 мм рт. ст. кривая Франка-Старлинга приобретает форму плато, когда повышение КДО и КДД в левом желудочке не приводит к приросту УО и МОК. Чрезмерное перерастяжение миофибрилл, которое наступает при КДД > 18-22 мм рт. ст. (резкая дилатация левого желудочка), сопровождается не увеличением, а уменьшением УО и МОК. 

Таким образом, при перерастяжении желудочков сердца механизм Франка-Старлинга перестает действовать, появляются клинические признаки сердечной недостаточности.

Структурные изменения желудочков, характеризующиеся гипертрофией, дилатацией, увеличением массы миокарда, изменением геометрии и формы левого желудочка (развитием аневризмы при инфаркте миокарда или шаровидной формы левого желудочка при дилатации), называют ремоделированием миокарда.

В настоящее время этому процессу придают большое значение в патогенезе СН. Ремоделпрование миокарда желудочков поначалу носит компенсаторный характер, но в дальнейшем само может способствовать прогрессированию дисфункции миокарда, апоптозу' и соответственно нарастанию СН.

В процессе развития СН происходит активация ряда общих и локальных (миокардиальных) гормональных систем, которые на начальных этапах заболевания выполняют компенсаторные функции. Прежде всего активируется миокардиальная РАС.

Увеличение продукции АТП стимулирует гипертрофию кардиомиоцитов, оказывает как непосредственное положительное инотропное действие, так и опосредованное — путем увеличения освобождения норадреналина в синапсах.

Повышение адренергической активности вызывает компенсаторное увеличение ЧСС, усиление сократимости миокарда, способствует развитию гипертрофии миокарда. Увеличивается продукция эндотелина, который также стимулирует гипертрофию мышцы сердца.

Ангиотензин И, норадреналин и эндотелии вызывают констрикцию периферических артериол, что способствует перераспределению крови в пользу жизненно важных органов — сердца, головного мозга и др.

Однако адекватное поддержание функции системы кровообращения в условиях перенапряжения кардиомиоцитов и нейрогормонального стресса в течение длительного времени невозможно; в результате начинают преобладать отрицательные биологические эффекты тех механизмов, которые ранее способствовали компенсации.

Так, под влиянием ангиотензина II стимулируется рост фибробластов, повышается содержание коллагена, в связи с чем увеличивается интерстициальный фиброз. В свою очередь это способствует снижению плотности капилляров, нарушению диффузии кислорода и даже явной ишемии миокарда. Кроме того, повышенное содержание коллагена приводит к снижению эластичности миокарда и повышению его ригидности.

Развивается диастолическая дисфункция левого желудочка. Чрезмерная гипертрофия миокарда и воздействие на него повышенного количества катехоламинов сопровождается увеличением потребности миокарда в кислороде.

В результате гипертрофии миокарда возникает также относительная недостаточность его кровоснабжения. Все это в целом приводит к снижению сократительной функции сердца, снижению МОК.

Умеренная компенсаторная дилатация сердца постепенно переходит в резко выраженную с развитием систолической дисфункции миокарда, которая характеризуется уменьшением УО и МОК, ФВ и повышением давления в полостях сердца.

Изменение геометрии и формы желудочка способствует перерастяжению кардиомиоцитов (развивается wallstress), увеличению образования коллагена в интерстиции и уменьшению плотности капилляров, что, наряду с ухудшением коронарной перфузии в связи со сниженным УО, способствует развитию ишемии миокарда и некрозу клеток.

Ангиотензин II, норадреналин, эндотелии не только стимулируют рост клеток, но, оказывая прямое токсическое действие на кардиомио- циты, также могут ускорять гибель клеток.

Потеря кардиомиоцитов вследствие некроза и апоптоза ведет к прогрессированию дисфункции миокарда желудочков и СН. При прогрессировании СН наблюдается снижение активности предсердного натрийуретического пептида (ПНП), который в норме вызывает вазодилатацию, натрийурез и диурез.

В последние годы придают большое значение также новым факторам, которые могут вызывать ремоделирование миокарда и способствовать прогрессированию СН. К ним относятся провоспалительные (stress-activated) цитокины (TNF-a, интерлейкин-1, интерлейкин-6, интерлейкин-8), N0 и др. TNF-a (Tumor necrosis factor а) является медиатором воспаления, выявляется в низких концентрациях в поврежденных тканях; при тяжелом инфекционном процессе, терминальной стадии СН, кардиогенном шоке его уровень значительно возрастает, способствуя нарушениям микроциркуляции и гиперкоагуляции. Повышение концентрации TNF-a в плазме крови вызывает экспрессию генов IL-1(3, IL-6, IL-8 и рецепторов эпидермального фактора роста.

Провоспалительные цитокины приводят к развитию воспалительных реакций, способствуют интенсивности апоптоза мио- цитов и эндотелия сосудов. Многими исследователями показано, что TNF-a и IL-6 оказывают прямое токсическое действие на миокард, ухудшая инотропную функцию сердца. Установлена взаимосвязь между уровнями TNF-a и IL-6 и функциональным классом СН: чем выше их концентрация в плазме, тем более выражена тяжесть СН. При снижении МОК происходит дальнейшая активация экстракар- диальных нейрогормоналъных систем. Повышается концентрация ATII, катехоламинов, альдостерона в плазме крови. Гиперпродукция катехоламинов (норадреналина) способствует констрикции артериол и венул. Снижается кровоснабжение всех органов и, в частности, почек, что приводит к нарушению их функции. Уменьшается клубочковая фильтрация при увеличении реабсорбции натрия в канальцах. Гипоперфузия почек также приводит к активации РАС. Повышенная выработка ATII еще больше усиливает констрикцию артериол и стимулирует выработку альдостерона, который повышает реабсорбцию натрия. В свою очередь, повышение осмотического давления плазмы крови способствует усилению выработки вазопрессина (антидиуретического гормона), который задерживает воду. Кроме того, в связи с повышением адренергической активности и уровня ATII, в нейрогипофизе наблюдается увеличение неосмотической секреции вазопрессина. Вследствие задержки натрия и воды увеличивается объем циркулирующей крови, развиваются венозный застой и отеки. Увеличение ОЦК и констрикция венул приводят к повышению венозного возврата, что сопровождается перегрузкой малого круга кровообращения и увеличением заполнения левого желудочка. Это, в свою очередь, способствует еще большей дилатации левого желудочка и прогрессирующему снижению МОК. Нарушение сократительной функции миокарда, повышение уровня АТП, эндотелина, активация адренергической системы изменяют экспрессию генов, включают так называемую «action of fetal programm» (обозначаемую так в связи со сходством с эмбриональной или неонатальной программой). При развитии СН изменяется экспрессия гена ангиотензиногена, ПНП, а- и р-миозина тяжелых цепей и др., что способствует изменению фенотипа миокарда, апоптозу кардиомиоцитов и дальнейшему нарушению систолической функции сердца.

Создано /АОФ /