1. Причины сердечной недостаточности
2. Компенсаторные механизмы
3. Ремоделирование
4. Резюме
5. Список использованной литературы

а) Причины сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность является общим проявлением многочисленных заболеваний сердца. Она характеризуется либо недостаточным опорожнением (систолическое нарушение насосной функции), либо недостаточным наполнением желудочка (диастолическое нарушение насосной функции).

1. Определение. Сердечная недостаточность клинический синдром, возникающий, когда сердце при нагрузке оказывается не в состоянии выбрасывать объем крови, необходимый для поддержания обмена веществ.

2. Причины. Снижение МОС основывается на двух патофизиологических механизмах:

- функциональном нарушении систолы (нарушена сократимость и/или определенный порядок протекания фазы изгнания) или

- функциональном нарушении диастолы (фаза наполнения не проходит нормально).

Наиболее распространенными причинами сердечной недостаточности на базе систолической дисфункции являются продолжительная перегрузка давлением (гипертония) или ухудшение снабжения сердца кислородом (ишемическая болезнь сердца).

Систолическая дисфункция может развиться в результате нарушений сердечного ритма, заболевания миокарда (миокардит), дефектов клапанов сердца (митральная недостаточность) или инфаркта. Диастолическая дисфункция в ряде случаев возникает из-за сниженной эластичности сердечной мышцы вследствие гипертрофии или фиброза, из-за нарушений расслабления в результате ишемии или митрального стеноза.

Сердечная недостаточность, таким образом, является не заболеванием в более узком смысле слова, а скорее синдромом, который может быть вызван многочисленными механизмами. Однако симптомы различных форм сердечной недостаточности очень похожи.

P.S. Сердечная недостаточность:

- Причины. Клинически патофизиологические последствия сердечной недостаточности можно разделить на две группы:

• последствия слабости левого сердца и следующий за этим застой в малом круге кровообращения;

• последствия слабости правого сердца и возникающий из-за этого застой в большом круге кровообращения.

Однако в большинстве случаев хроническое перенапряжение левого желудочка приводит к перенапряжению правого желудочка и, таким образом, к так называемой глобальной сердечной недостаточности. Клинические симптомы сердечной недостаточности большей частью объясняются ухудшения насосной функции сердца и последующей активацией нейроэндокринных компенсаторных механизмов.

- Диспное (одышка). Диспное — это затрудненность дыхания, которую невозможно устранить путем его учащения. Вероятно, оно частично обусловлено как повышенным PCO₂ в продолговатом мозге, так и застоем в малом круге кровообращения. Ослабленная насосная функция левого желудочка приводит к повышению давления в левом предсердии и легочных венах.

Происходит интенсивная фильтрация плазмы крови из легочных капилляров в легочное межклеточное пространство, а такое перераспределение жидкости приводит к снижению эластичности. Затем увеличивается механическая работа при дыхании, что и вызывает ощущение одышки. При острой недостаточности левого предсердия может развиться отек легких, в связи с чем жидкость поступает в альвеолы и сильно ухудшается газообмен.

- Периферические отеки. Периферические отеки возникают из-за недостаточности правого предсердия и последующего застоя в большом круге кровообращения. Давление внутри вен, венул, а затем и в капиллярах повышается, и происходит выход жидкости в межклеточное пространство. Из-за гидростатического давления отеки формируются в нижних областях организма, прежде всего в нижних конечностях.

В горизонтальном положении, например, во время ночного сна, из-за застоев отеки могут формироваться и в области головы, например в глазных веках.

- Никтурия. Во время дневной активности АД выше, чем во время ночного сна, а МОС ниже. По этой причине при умеренной сердечной недостаточности отеки, сформировавшиеся днем, исчезают за время сна. В течение ночи происходит усиленная продукция мочи, которая превышает емкость мочевого пузыря.

- Холодные конечности. Увеличение тонуса симпатического нерва приводит к централизации кровообращения, что, в частности, выражается в снижении кровоснабжения рук, ног, носа и ушей. Поскольку местная теплоотдача превышает поступление тепла с кровью, происходит охлаждение конечностей.

- Мышечная слабость, недостаток концентрации. При выраженной сердечной недостаточности снижение скорости сердечных сокращений приводит к ухудшению кровоснабжения большинства органов и, следовательно, в долгосрочной перспективе происходит их гистологическое ремоделирование и ограничение функции. Часто наблюдаются слабость скелетной мускулатуры и сниженная церебральная активность.

б) Компенсаторные механизмы. При сердечной недостаточности активируются симпатическая система и ренин-ангиотензин-альдостероновая система.

1. Активация симпатической системы и РААС. При сердечной недостаточности в первую очередь снижается МОС. Это приводит к падению АД, однако одновременно активируются механические и нейроэндокринные компенсаторные процессы, направленные на поддержание АД и МОС. Среди важнейших механизмов компенсации — активация симпатической системы и ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС).

Тахикардия, вызванная рефлекторной активацией симпатической системы, может способствовать поддержанию МОС, если сердце еще не имеет хронических повреждений.

Диаграмма сердечно-сосудистой системы помогает понять сложные процессы адаптации, вызванные сердечной недостаточностью (рис. ниже). Наиболее простым примером служит снижение развиваемого давления в левом желудочке вследствие инфаркта или прогрессирующей ишемической болезни сердца: МОС уменьшается, кривая сердечной функции сдвигается вниз (рис. ниже), а рабочая точка смещается из точки А в точку В.

Дальнейшее снижение АД сначала приводит к активации симпатической системы, опосредованной барорецепторами, и к сужению емкостных сосудов в системе низкого давления (вены и венулы). Это действует как внутреннее переливание, т. е. в артериальном сегменте кровеносной системы появляется больший объем крови. Снижение МОС в среднесрочной перспективе приводит к активации РААС и впоследствии к увеличению продукции АДГ. В результате усиленная резорбция жидкости в почках способствует увеличению объема циркулирующей крови.

2. Повышение ЦВД. Оба механизма, сужение вен и задержка жидкости, смещают кривую функции сосудов вправо и вверх (рис. выше); рабочая точка сердца сдвигается в направлении более высоких значений ЦВД (точка В). Это приводит к тому, что (по механизму Франка-Старлинга) МОС снижается до значений, близких к норме. Ценой поддержания МОС, таким образом, является повышение ЦВД.

Вызванное этим усиление насосной функции правого сердца ведет к повышению давления в левом сердце (что усугубляется из-за ослабления насосной функции левого желудочка). Сниженная сократимость и увеличение преднагрузки приводят к уменьшению фракции выброса в левом сердце с недостаточностью (рис. выше). Длительное повышение давления в левом и правом сердце может способствовать развитию отеков легких в малом круге кровообращения и формированию периферических отеков в большом круге кровообращения (в частности, в конечностях).

При ярко выраженной сердечной недостаточности кривая сердечной функции сильнее смещается вниз (точечный пунктир, рис. выше) (при очень высоком ЦВД она опускается вниз еще сильнее). Рабочая точка сердца с высокой степенью недостаточности сдвигается вниз и вправо (точка С). В этом случае МОС не может поддерживаться путем задержки жидкости. В результате наблюдаются постоянная сильная симпатическая активация и повышенный уровень адреналина, норадреналина, ангиотензина II, альдостерона, эндотелина и натрийуретических пептидов ANP и BNP.

в) Ремоделирование. При сердечной недостаточности в клетках сердца происходит изменение экспрессии генов, которое частично является адаптивным, но, как правило, приводит к неблагоприятным последствиям. Эта структурная и функциональная перестройка называется ремоделированием.

1. Изменения экспрессии генов. При выраженной сердечной недостаточности концентрация адреналина, норадреналина, ангиотензина II, альдостерона, эндотелина и натрийуретических пептидов ANP и BNP в плазме повышается. Эти гормоны и пептиды, циркулирующие в крови, вызывают долгосрочное изменение экспрессии многочисленных генов в сердце.

Изменения в экспрессии генов приводят к структурной и функциональной перестройке сердца (ремоделированию). Самые заметные и наиболее изученные в настоящее время изменения при хронической недостаточности сердца — снижение числа β₁-адренорецепторов на мембране клеток миокарда и уменьшение числа молекул Са²⁺-АТФазы в саркоплазматическом ретикулуме; эти изменения имеют энергосберегающий эффект, однако в значительной степени снижают максимальную проводимость сердца.

Анализ экспрессии генов показывает, что при ремоделировании происходит повторная экспрессия эмбриональных изоформ белков, что может привести к дальнейшему снижению сократимости. В результате ремоделирования зачастую увеличивается объем левого желудочка; увеличивается размер и изменяется молекулярный состав межклеточного вещества.

2. Дилатационная кардиомиопатия. У некоторых пациентов с сердечной недостаточностью ремоделирование приводит к дилатационной кардиомиопатии (ДКП), для которой характерно увеличение диаметра левого желудочка, уменьшение толщины стенки (по отношению к диаметру) и уплотнение сердечной соединительной ткани.

Чрезмерное расширение во время диастолы при сердечной недостаточности особенно опасно, поскольку в этом случае в соответствии с законом Лапласа в начале систолы для достижения соответствующего внутрижелудочкового давления необходимо развить особенно высокое напряжение стенки. Это следствие закона Лапласа служит также причиной того, что у пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью кривая сердечной функции снова опускается при сильно увеличенном ЦВД (рис. выше).

3. Электрическое ремоделирование. Перечисленные выше изменения, возникающие при сердечной недостаточности, кроме того, являются результатом электрического ремоделирования. Число и локализация ионных каналов в миокарде и проводящей системе изменяются, что имеет тяжелые последствия для работы сердца.

Особенно сильное изменение при сердечной недостаточности можно наблюдать в функционировании быстрых натриевых каналов; некоторые молекулы каналов больше неспособны инактивироваться полностью, из-за чего запаздывает вход Na⁺, а также происходит перегрузка сердца ионами Са²⁺, опосредуемая Na⁺/Са²⁺-обменником.

Из-за структурного и электрического ремоделирования значительно увеличивается вероятность возникновения нарушений сердечного ритма. У многих пациентов с сердечной недостаточностью развивается фибрилляция предсердий. Примерно половина пациентов умирают от внезапной остановки сердца, которая в большинстве случаев связана с фибрилляцией желудочков.

4. Причины ремоделирования. Молекулярные причины и отчасти фатальные последствия ремоделирования на клеточном уровне исследованы еще недостаточно подробно. Вероятно, важную роль играют изменения экспрессии генов, вызванные продолжительным увеличением уровня норадреналина, ангиотензина II, BNP и эндотелина, например усиленная транскрипция трансформирующего фактора роста β (TGF-β, transforming growth factor β).

Другим важным фактором является кальциевая перегрузка сердца, вызванная норадреналином и вышеназванными пептидами, что также приводит к изменению паттерна экспрессии генов и, помимо этого, особенно разрушительно воздействует на митохондрии и может индуцировать апоптоз клеток сердечной мышцы.

Электрическое и структурное ремоделирование служит также причиной уменьшения силы сокращений (рис. ниже) и, следовательно, уменьшения МОС при высокой частоте сердечных сокращений, что крайне неблагоприятно сказывается на физических возможностях сердца.

5. Терапевтические меры. Как изложено выше, нейроэндокринные реакции, вызванные ослаблением сердечной функции, способствуют поддержанию АД и МОС. Однако долговременное повышение концентраций норадреналина и ангиотензина II оказывает преимущественно негативные эффекты. Концентрации норадреналина, ангиотензина II, BNP и эндотелина в плазме служат мерой определения степени тяжести сердечной недостаточности и обратно коррелируют с продолжительностью жизни.

В итоге компенсаторные механизмы, являясь сами по себе полезными, могут приводить к ухудшению функционирования сердца. Исходя из этих предположений при лечении сердечной недостаточности прежде всего применяются β-блокаторы, блокаторы ангиотензинконвертирующего фермента I (АСЕ), блокаторы рецепторов ангиотензина II и диуретики. При сердечной недостаточности, вызванной ишемической болезнью сердца, используют блокатор позднего натриевого тока натрия (ранолазин).

Для лечения пациентов с тяжелой формой сердечной недостаточности применяют также Ca²⁺-сенситизаторы, исходя из предположения, что они улучшают эффективность деятельности сердца.

г) Резюме. Сердечная недостаточность. Сердечная недостаточность — общий признак многочисленных заболеваний сердца. Она обусловлена либо недостаточным опорожнением (систолическое нарушение насосной функции), либо недостаточным наполнением желудочков (диастолическое нарушение насосной функции). Наиболее часто встречаются такие причины сердечной недостаточности, как артериальная гипертония и ишемическая болезнь сердца.

Сердечная недостаточность, как правило, приводит к снижению АД, но одновременно запускает сложные механические и нейроэндокринные процессы адаптации, направленные на поддержание АД и МОС: за счет активации симпатической нервной системы происходит увеличение частоты сокращений и сократимости миокарда, а благодаря активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) происходит задержка жидкости. За счет этих процессов МОС может сохраняться в пределах нормы (компенсированная сердечная недостаточность).

При сердечной недостаточности увеличивается концентрация адреналина, норадреналина, ангиотензина II, альдостерона, эндотелина и натрийуретических пептидов ANP и BNP в плазме.

Эти циркулирующие в крови гормоны и пептиды вызывают в сердце долговременные изменения экспрессии многочисленных генов. Результатом таких изменений является структурная и функциональная перестройка сердца (ремоделирование). Большинство процессов ремоделирования действуют неблагоприятным образом, снижая сократимость или способствуя возникновению аритмий.

- Рекомендуем ознакомиться далее "Исследование механики сердца у пациента - с точки зрения физиологии человека"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 3.6.2025