Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Сердечно-сосудистая система - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Гпава 23
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Сердце — мышечный орган, состоящий из неспособных к делению медленно и быстро проводящих возбуждение кардиомиоцитов и структурного матрикса. Первые входят в состав проводящей системы сердца, вторые — в состав рабочего сократительного миокарда. Кардиомиоциты занимают 2/3 общего объема миокарда и обеспечивают пейсмекерную, проводящую и сократительную функцию сердца. Медленно и быстро проводящие мышечные волокна формируют функциональный синцитий. Обладая двухслойной липидной мембраной, покрытой гликокаликсом, кардиомиоциты образуют межклеточные контакты с электрической связью между ними. Нарушение контактов при повреждении ткани сердца ведет к разобщению координационной деятельности клеток, что может служить причиной учащения сокращений сердца, изменения возбудимости, замедления проведения электрических импульсов и формирования патологических форм циркуляции электрических импульсов.
Структурный матрикс занимает 1/5 объема миокарда. В его состав входят фиброзный матрикс, представленный эластином, фибронектином, ламинином, проколлагеном III и коллагеном типов I, III, IV и V, и гладкомышечные клетки сосудов, эндотелиоциты, фибробласты, лейкоциты и небольшой объем интерстициальной жидкости. Изменения состава фиброзного компонента матрикса существенно влияют на диастолическую функцию миокарда и значительно меньше — на систолическую.

Энергетический обмен кардиомиоцитов.

При сходстве синцитиальной организации энергетические потребности медленно и быстро проводящих кардиомиоцитов имеют различия.
Медленно проводящие волокна сосредоточены преимущественно в синусном, атриовентрикулярном узлах и соединяющих их трактах. Синусный узел содержит большое количество специализированных Р-клеток, по структуре близких к малодифференцированным кардиомиоцитам. Они бедны митохондриями, имеют слабо развитые миофибриллы, практически лишены запаса гликогена. В Р-клетках преобладает анаэробный гликолиз и относительно высока активность пентозофосфатного цикла, благодаря чему они малочувствительны к гипоксии. Р-клетки синусного узла богато иннервированы симпатическими и парасимпатическими нервами. Переходные клетки формируют сеть тонких волокон в областях, граничащих с узлами автоматизма. В метаболизме переходных клеток доминирует анаэробный гликолиз, энергетические потребности небольшие. Клетки проводящего тракта обеспечивают функциональное объединение синусного и атриовентрикулярного узлов. Благодаря преобладанию анаэробного гликолиза волокна этого тракта отличаются высокой резистентностью к блокаде при гипоксии и других патогенных воздействиях.
В атриовентрикулярном узле Р-клетки находятся в меньшем количестве, чем в синусном узле. Они богато снабжены волокнами симпатических и парасимпатических нервов. Основная функция атриовентрикулярного узла — передача возбуждения на миокард желудочков через клетки Пуркинье. Короткие и широкие клетки Пуркинье имеют слаборазвитый сократительный аппарат, в них отсутствует (или находится в зачаточном состоянии) Т-система, в метаболизме преобладает анаэробный гликолиз.
Быстро проводящие волокна входят в состав рабочего миокарда предсердий и желудочков; обладают упорядоченной внутриклеточной организацией, развитым миофибриллярным и митохондриальным аппаратом и Т-системой. В быстро проводящих кардиомиоцитах 48 % от общей массы принадлежит миофибриллам, 36 % — митохондриям и 4—5 % — саркоплазматическому ретикулуму. В клетках рабочего миокарда интенсивность обменных процессов в 10—15 раз выше средней величины обмена в других внутренних органах. Большая часть обменных процессов в быстро проводящих кардиомиоцитах направлена на синтез макро- эргов и гликогена. Синтез гликогена увеличивается при повышении напряжения стенок сердца, избытке минералокортикоидов, повышении активности ренин-ангиотензин- альдостероновой системы. В рабочем миокарде окисление всех питательных субстратов происходит преимущественно аэробным путем энзимами митохондрий в цикле Кребса, что ведет к образованию основных макроэргов — АТФ и креатинфосфата, получающего фосфатную группу исключительно от АТФ. Способность клеток рабочего миокарда к анаэробному пути продукции энергии ограничена и в норме почти не реализуется.
При нормальной величине РО2 быстро проводящие кардиомиоциты из крови предпочтительно утилизируют питательные вещества главным образом неуглеводного происхождения — связанные с альбумином жирные кислоты (67 %), кетоновые тела (4,3 %), молочную кислоту (16,5 %), пируват (0,5 %), аминокислоты (5,6 %). Высокий уровень извлечения жирных кислот обусловлен наличием в клетках рабочего миокарда высокоактивных энзимов, расщепляющих нейтральные жирные кислоты и липопротеиды. В процессах утилизации белков большую роль играет микровезикулярный транспорт. В миокарде он носит направленный характер — из просвета капилляров через эндотелий в межклеточное пространство, а из межклеточного пространства путем эндоцитоза в кардиомиоциты (в среднем 7 мг белка/мин/100 г массы). Предпочтительное расщепление свободных жирных кислот обеспечивает высокий уровень синтеза АТФ — расщепление 1 молекулы пальмитиновой кислоты ведет к образованию 138 молекул АТФ, в то время как расщепление 1 молекулы глюкозы — только 38 молекул АТФ. В утилизации свободных жирных кислот митохондриями ведущую роль играет карнитиновая система. Оптимальная концентрация свободных жирных кислот в цитозоле кардиомиоцитов поддерживается за счет гидролиза внутриклеточных липидов и изменений скорости поступления в клетки жирных кислот, связанных с альбумином плазмы крови.
Окисление жирных кислот лимитирует утилизацию глюкозы вследствие образования цитрата, угнетающего активность энзима фосфофруктокиназы. Это уменьшает поступление глюкозы из крови в клетки рабочего миокарда. Внутриклеточный перенос макроэргических связей от митохондрий к местам их использования происходит с помощью фосфокреатина, включенного в креатинкиназную систему с ключевым энзимом креатинфосфокиназой. Прямые и обратные креатинкиназные реакции обеспечивают непрерывную продукцию и доставку энергии в форме АТФ энергопотребляющим структурам — сократительному аппарату кардиомиоцитов.
У человека около 70 % энергетических затрат направлено на обеспечение сокращений клеток миокарда, 15 % — на работу Са2+-саркоплазматического насоса и Са2+-насоса митохондрий; около 5 % — на работу Na+/K+- насоса сарколеммы, и лишь около 10 % — на пластические процессы.
У человека при такой раскладке энергообеспечения в состоянии покоя сердечный выброс составляет 5—6 л/мин с резервом до 25—30 л/мин. В течение суток перекачивается свыше 80 000 кг крови, что обеспечивает процессы диффузии, фильтрации, активного транспорта, реабсорбции, необходимые для поддержания адекватного метаболизма и деятельности в органах и тканях.
Деятельность сердца как преобразователя энергии метаболических процессов в энергию движения крови определяется состоянием его метаболизма, сократительной функции миокарда, электрогенеза кардиомиоцитов и эффективности вне- и внутрисердечной регуляции.
Значение этих факторов для деятельности сердца исключительно велико, так как они определяются жестким лимитированием резервного кровоснабжения в связи с недостаточным развитием коллатералей, высокой артериовенозной разницей по кислороду (Р02 в артериальной крови 100 мм рт.ст., в венозной 18 мм рт.ст.) и потреблением преимущественно неуглеводных источников питания.
Общая или местная недостаточность оксигенации сердца вызывает изменения энергетики в прямой зависимости от ее продолжительности.
Острое ограничение оксигенации ведет к быстрому истощению миоглобинового резерва кислорода и угнетению окислительного фосфорилирования в митохондриях на фоне нарушения транспорта электронов по дыхательной цепи, снижению фосфорилирования АДФ и уменьшению синтеза креатинфосфата. В кардиомиоцитах быстро накапливаются продукты катаболизма макроэргов — креатины, АДФ, АМФ, ортофосфат, аденин и другие вещества. Усиление утилизации глюкозы в анаэробном гликолизе ведет к быстрому накоплению в цитозоле лактата, пирувата и развитию тяжелого внутриклеточного ацидоза вплоть до несовместимого с жизнью клеток сердца.
Хроническая умеренная гипоксия миокарда ведет к ограничению использования свободных жирных кислот в качестве источников энергии. Компенсация обеспечивается усилением утилизации глюкозы из крови. Об этом свидетельствует заметное увеличение коэффициента экстракции глюкозы миокардом без возрастания экстракции жирных кислот.
Угнетение утилизации свободных жирных кислот ведет к недостаточной регенерации АТФ, креатинфосфата и постепенному накоплению в рабочем миокарде ортофосфата, 5-АМФ, 3,5-АМФ и АДФ-продуктов, вызывающих повышение активности ключевого энзима глюкокиназной реакции — фосфофруктокиназы. Этот путь утилизации глюкозы функционирует достаточно долго. Однако глюкокиназная реакция постепенно угнетается в результате возрастания анаэробного гликолиза и увеличения уровня в цитозоле ионов Н+ и уменьшения ионов НСО3. В этих условиях усиливается синтез жирных кислот в митохондриях. Нарушения метаболизма могут существенно угнетать электрогенную и сократительную способность кардиомиоцитов.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »