Начало >> Статьи >> Литература >> Сердечная недостаточность

Экстракардиальные механизмы развития ХСН - Сердечная недостаточность

Оглавление
Сердечная недостаточность
Экстракардиальные механизмы развития ХСН
Кардиальные механизмы компенсации
Жалобы
Объективное исследование больных
Лабораторные данные
Инструментальные исследования
Клиническая картина и диагностика хронической диастолической СН
Острая сердечная недостаточность
Лечение хронической сердечной недостаточности
Дополнительные средства в лечении хронической сердечной недостаточности
Прогноз

Экстракардиальные механизмы развития хронической сердечной недостаточности

Гиперактивация симпатоадреналовой системы

При снижении сердечного выброса у больных с сердечной недостаточностью активируются барорецепторы синокаротидной зоны и дуги аорты, происходит активация САС, при этом увеличивается концентрация адреналина и особенно норадреналина в крови. Гиперактивация САС является одним из наиболее рано включающихся факторов компенсации при сердечной недостаточности. Активация САС на начальном этапе хронической сердечной недостаточности оказывает определенное положительное адаптивно-компенсаторное влияние на сердечно-сосудистую систему (ССС). Основными эффектами активации САС на этом этапе являются:

  • увеличение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и повышение сократительной функции миокарда вследствие стимуляции b1-адренорецепторов миокарда, что приводит к увеличению минутного объема крови;
  • развитие компенсаторной концентрической гипертрофии миокарда;
  • стимуляция a1-адренорецепторов и повышение венозного тонуса, что приводит к увеличению венозного возврата крови к сердцу и увеличению преднагрузки;
  • стимуляция a1-адренорецепторов артерий и артериол, что вызывает повышение общего периферического сосудистого сопротивления;

• активация РААС вследствие стимуляции a1-адренорецепторов юкстагломерулярного аппарата почек.
Указанные эффекты активации САС на адаптивно-компенсаторном этапе повышают сократительную способность миокарда, увеличивают венозный приток крови к сердцу (преднагрузку) и, следовательно, давление наполнения желудочков. Благодаря активации САС удается в течение определенного времени обеспечить достаточный сердечный выброс, минутный объем, поддерживать на должном уровне артериальное давление и перфузию органов и тканей.
Однако продолжающаяся в течение длительного времени гиперактивация САС начинает оказывать отрицательное влияние на состояние ССС и способствует прогрессированию сердечной недостаточности вследствие:
•   чрезмерной констрикции вен и артериол, что приводит к выраженному увеличению венозного притока (преднагрузки) и резкому росту периферического сопротивления (постнагрузки) и снижению перфузии тканей;
•   увеличения объема циркулирующей крови в связи с чрезмерной активацией РААС и выраженной задержкой натрия и воды в организме;

  • значительного повышения потребности миокарда в кислороде вследствие избытка катехоламинов и возросшей нагрузки на миокард;
  • развития тяжелых нарушений сердечного ритма (мерцательной аритмии, желудочковой тахикардии, частой политопной желудочковой экстрасистолии и даже фатальных аритмий — трепетания и фибрилляции желудочков);
  • непосредственного кардиотоксического эффекта (выраженная дистрофия миокарда, возможны даже некротические изменения);
  • развития гибернации части кардиомиоцитов;
  • уменьшения плотности b-адренорецепторов в цитоплазматической мембране кардиомиоцитов, что приводят к с десентизации, т. е. сниженной чувствительности миокарда к катехоламинам и, следовательно, высокая концентрация катехоламинов в крови не сопровождается адекватным повышением сократительной функции миокарда, т. е. положительный инотропный эффект активации САС со временем значительно ослабевает; возможно, феномен десентизации миокарда является защитной реакцией на избыточное влияние катехоламинов.
  • повышения агрегации тромбоцитов (в связи со стимуляцией a-адренорецепторов) и образования микроагрегатов тромбоцитов и микротромбов в микроциркуляторном русле, что ухудшает кровоснабжение тканей, в том числе и самого миокарда;
  • перегрузки кардиомиоцитов ионами кальция вследствие активации медленных кальциевых каналов с последующёй перегрузкой кальцием митохондрий, в результате чего резко ослабевает рефосфорилирование АДФ и наступает истощение запасов креатинфосфата и АТФ;

Вышеизложенные эффекты гиперактивации САС способствуют дальнейшей гипертрофии и ремоделированию миокарда, развитию систолической и диастолической дисфункции ЛЖ, падению минутного объема крови, увеличению конечного диастолического давления желудочков, прогрессированию сердечной недостаточности.

Гиперактивация ренин-ангнотензин-альдостероновой системы

В патогенезе хронической сердечной недостаточности гиперактивация РААС играет огромную роль. В развитии хронической сердечной недостаточности принимают участие как циркулирующая, так и местная (тканевая), в том числе миокардиальная РААС. Циркулирующая РААС (около 10% всей РААС) обеспечивает кратковременное влияние и контроль за ССС, а тканевая РААС является системой длительного регулирования, обеспечивающей медленное модулирующее воздействие на сердце, сосуды, почки, надпочечники при хронической сердечной недостаточности.
Гиперактивация РААС, как и активация САС, на начальных этапах развития хронической сердечной недостаточности имеет адаптивно-компенсаторное значение и направлена на поддержание гемодинамики и обеспечение перфузии органов и тканей на оптимальном уровне. Адаптивно-компенсаторные реакции на начальном этапе хронической сердечной недостаточности обеспечиваются преимущественно циркулирующей РААС, ее активация приводит к следующим эффектам:

  • повышение сократительной способности миокарда (положительный инотропный эффект);
  • выраженная вазоконстрикция (повышение тонуса вен увеличивает венозный приток крови к сердцу — возрастает преднагрузка; спазмирование артерий и артериол увеличивает постнагрузку, обеспечивает поддержание артериального давления на должном уровне, улучшает перфузию органов и тканей);
  • увеличение объема циркулирующей крови за счет усиления реабсорбции натрия и воды как непосредственно под влиянием ангиотензина П, так и вследствие увеличения секреции альдостерона;
  • увеличение ЧСС (положительный хронотропный эффект).    

При хронической сердечной недостаточности значительно активируется также тканевая РААС, в том числе миокардиальная и почечная. Гавной мишенью для ангиотензина-II являются клетки интерстициальной ткани миокарда, в связи с чем важнейший компонент ремоделирования ЛЖ — периваскулярный фиброз коронарных артерий, обнаруживаемый на ранних стадиях ре­моделирования, следует рассматривать как проявление активации сердечной РААС. Ангиотензин-II также индуцирует гипертрофию кардиомиоцитов.
Длительная гиперактивация РААС приводит к следующим хроническим и трудно устранимым последствиям:

  • чрезмерное увеличение общего периферического сосудистого сопротивления (за счет чрезмерного и постоянного спазма артериол), увеличение постнагрузки, снижение перфузии органов и тканей;
  • резко выраженная задержка натрия и воды (вследствие значительно увеличенной реабсорбции воды и натрия в почечных канальцах под влиянием постоянно высокого уровня ангиотензина II и альдостерона), значительное увеличение объема циркулирующей крови, формирование отечного синдрома, увеличение преднагрузки;
  • повышение чувствительности миокарда к влияниям активированной САС и катехоламинам, в частности, увеличение риска возникновения фатальных желудочковых аритмий;
  • потенцирование действия САС;
  • повышение потребности миокарда в кислороде под влиянием возрастающих постнагрузки и преднагрузки и продолжающейся активации САС;
  • развитие гипертрофии, ремоделирования, апоптоза и фиброза миокарда с последующим снижением сократительной функции миокарда (гипертрофия миокарда и апоптоз кардиомиоцитов стимулируются ангиотензином - П, в развитии фиброза миокарда вследствие стимуляции синтеза коллагена огромную роль играет гиперпродукция альдостерона);
  • гипертрофия и ремоделирование сосудов с дальнейшим ростом общего периферического сосудистого сопротивления;
  • хроническая клубочковая гипертензия с последующим развитием в почках фиброза, гибелью клубочков почек, падением клубочковой фильтрации, развитием хронической почечной недостаточности;
  • стимуляция секреции вазопрессина (антидиуретического гормона), который повышает реабсорбцию воды в почечных канальцах и увеличивает объем циркулирующей крови и способствует развитию отечного синдрома (продукция вазопрессина ядрами гипоталамуса стимулируется ангиотензинном П);
  • ингибирование вазодилатирующей кининовой системы (ангиотензинпревращающий фермент обладает кининазной активностью).

Перечисленные эффекты гиперактивации тканевой РААС являются длительно действующими, активность тканевой РААС прогрессивно нарастает и не нормализуется (хотя несколько снижается) даже при улучшении состояния больного и устранении симптомов декомпенсации. Кроме того, есть основания утверждать, что гиперактивация РААС системы у больных хронической сердечной недостаточностью в определенной степени может быть генетически предопределенной.

Повышение секреции антидиуретического гормона

У больных хронической сердечной недостаточностью наблюдается гиперсекреция антидиуретического гормона ядрами гипоталамуса. Гиперсекреция антидиуретического гормона стимулируется:

  • низким уровнем артериального давления у больных с низким сердечным выбросом. В ответ на снижение сердечного выброса и снижение артериального давления активируются барорецепторы левого предсердия, полых вен, легочных вен, откуда информация передается в гипоталамус, который увеличивает секрецию антидиуретического гормона;
  • повышением уровней циркулирующих в крови ангиотензина-II и адреналина;
  • задержкой в организме натрия и повышением осмолярности плазмы.

Гиперсекреция антидиуретического гормона приводит к резкому усилению реабсорбции воды в почечных канальцах, увеличению объема циркулирующей крови, отекам.
Антидиуретический гормон обладает также вазоконстрикторным и вазопрессорным действием, повышает тонус вен, артерий, артериол, в результате чего увеличивается преднагрузка и постнагрузка, что резко повышает потребность миокарда в кислороде, способствует прогрессированию хронической сердечной недостаточности.

Нарушение функционирования системы натрийуретических пептидов

В настоящее время известны 4 типа НУП (предсердный, мозговой, эндотелиальный и D-тип натрийуретического пептида). Роль НУП в патогенезе хронической сердечной недостаточности очень велика, так как она является основным фактором, противостоящим РААС, САС и антидиуретическому гормону.
Повышение уровня предсердного и мозгового НУП в крови происходит уже на ранней стадии хронической сердечной недостаточности, что используется в ее диагностике. При острой и хронической сердечной недостаточности большее диагностическое значение имеет мозговой НУП.
Предсердный НУП секретируется специфическими внутриклеточными гранулами кардиомиоцитов предсердий (а, согласно некоторым данным, и желудочков) непосредственно в кровоток; основным источником мозгового НУП являются кардиомиоциты желудочков, и в значительно меньшем количестве он вырабатывается в головном мозге.
Основными состояниями, приводящими к повышению концентрации в крови предсердного и мозгового НУП, являются:

  • состояния, сопровождающиеся растяжением предсердий и повышением давления в предсердиях и желудочках (это как раз и наблюдается при хронической сердечной недостаточности);
  • ишемия миокарда;
  • артериальная гипертензия и гиперактивация САС и РААС;   
  • повышенная продукция эндотелина;
  • тахикардия;
  • гипоксия;
  • физическая нагрузка;
  • воздействие опиатов.

НУП обладают многочисленными физиологическими эффектами, которые можно подразделить на ренальные (увеличение диуреза за счет повышения гидростатического давления в почках, уменьшение реабсорбции натрия и воды в собирательных трубочках петли Генле, увеличение кровотока в медуллярном веществе почек, уменьшение продукции ренина в юкстагломерулярном аппарате почек) и экстраренальные (снижение продукции ангиотензина II, уменьшение продукции альдостерона, подавление секреции вазопрессина, подавление синтеза эндотелина-1, вазодилатирующий эффект со снижением артериального давления).
Основными органами-мишенями НУП являются почки, надпочечники, сосуды, головной мозг.
Повышение секреции НУП начинается уже на начальных стадиях хронической сердечной недостаточности и является одним из наиболее ранних компенсаторных механизмов, противодействующих задержке натрия и воды в организме, чрезмерной вазоконстрикции и росту пред- и постнагрузки. Благодаря вышеназванным физиологическим эффектам НУП способны определенное время поддерживать состояние компенсации. По мере прогрессирования хронической сердечной недостаточности активность НУП быстро нарастает, однако, несмотря на высокое содержание их в крови, выраженность их положительных эффектов, в том числе натрийуретического, мочегонного постепенно ослабевает, развивается своеобразная относительная недостаточность системы НУП.
Снижение выраженности положительных эффектов НУП при хронической сердечной недостаточности обусловлено рядом факторов:

  • уменьшением чувствительности и плотности рецепторов к НУП;
  • ускорением ферментативного разрушения НУП;
  • снижением почечного перфузионного давления;
  • повышением внутрипочечной симпатической активности.

Снижение активности НУП приводит к нарастанию отечного синдрома, значительному росту пред- и постнагрузки, усилению гемодинамических нарушений, прогрессированию хронической сердечной недостаточности. Установлена тесная зависимость между содержанием в крови НУП и тяжестью сердечной недостаточности. Предполагается, что повышение уровня мозгового НУП является независимым индексом степени тяжести сердечной недостаточности и смертности при хронической сердечной недостаточности.

Дисфункция эндотелия и дисбаланс между вазодилатирующими и вазоконстрнкторными веществами

Эндотелиальной дисфункции придается исключительная роль в становлении и прогрессировании хронической сердечной недостаточности. Эндотелий можно считать самым большим эндокринным органом нашего организма. Эндотелий участвует в регуляции сосудистого тонуса (продуцирует вазодилататоры и вазоконстрикторы); воспалительных реакциях (синтезирует провоспалительные и противовоспалительные вещества); в свертывании крови (продуцирует про- и антикоагулянты); в клеточной пролиферации (синтезирует вещества, ингибирующие и стимулирующие клеточную пролиферацию); в процессах ремоделирования миокарда и сосудов; в регуляции адгезивной функции лейкоцитов и сосудистой проницаемости; в осуществлении реакция взаимодействия тромбоцитов и сосудов.
На функциональное состояние эндотелия и его гормональную активность оказывают регулирующее влияние три основных группы факторов:

  • изменение скорости кровотока (увеличение напряжения сдвига);
  • тромбоцитарные медиаторы агрегации тромбоцитов (серотонин, аденозиндифосфат, тромбин);
  • гормоны, нейромедиаторы, биологически активные вещества, циркулирующие в крови и продуцируемые эндотелием (катехоламины, вазопрессин, ацетилхолин, брадикинин, гистамин и др.).

При хронической сердечной недостаточности развивается выраженная дисфункция эндотелия, которая обусловлена, прежде всего, гиперактивацией САС и РААС, а также гиперпродукцией провоспалительных цитокинов, и характеризуется снижением продукции вазодилатирующих и усилением синтеза вазоконстрикторных веществ.
Наиболее значительные нарушения функции эндотелия при хронической сердечной недостаточности можно охарактеризовать следующим образом:

  • увеличение экспрессии, синтеза и содержания в крови эндотелина-1, который обладает резко выраженным сосудосуживающим действием и, кроме того, участвует в развитии гипертрофии миокарда и стимулирует синтез коллагена и развитие фиброза в сердечной мышце, эндотелии участвует также в апоптозе кардиомиоцитов;
  • увеличение активности эидотелиального ангиотензинпревращающего фермента, что приводит к повышению синтеза сосудосуживающего фактора — ангиотензина-II и ускорению распада брадикинина и, следовательно, ослаблению его вазодилатирующего эффекта;
  • угнетение экспрессии эндотелиальной NO-синтетазы и снижение вследствие этого продукции мощного вазодилатирующего фактора — азота оксида, что обусловлено снижением кровотока, увеличением продукции фактора некроза опухоли-α (подавляет синтез азота оксида), увеличением продукции свободных радикалов (они разрушают азота оксид), снижением активности мускариновых рецепторов и уменьшением стимулирующего влияния ацетилхолина на синтез азота оксида;
  • возрастание прокоагулянтной активности эндотелия (прежде всего повышение продукции тромбомодулина, угнетение фибринолиза вследствие снижения продукции тканевого активатора плазминогена и увеличения продукции ингибитора активатора плазминогена);
  • уменьшение продукции простациклина — важнейшего фактора, обладающего ангиагрегантным и ангикоагулянтным эффектами, вазодилатирующим и кардиопротективным действием (защищает миокард от ишемии);
  • стимуляция продукции эндотелием супероксидных радикалов,

Указанные дисфункции эндотелия оказывают чрезвычайно неблагоприятное влияние на гемодинамику и миокард: увеличивают пред- и постнагрузку, нарушают микроциркуляцию вследствие образования агрегатов тромбоцитов и микротромбов в мелких сосудах (микроциркуляция особенно значительно нарушается в миокарде и почках), способствуют развитию гипертрофии и ремоделирования миокарда и в конечном итоге прогрессированию хронической сердечной недостаточности.

Гиперпродукция цитокинов

В настоящее время в патогенезе сердечной недостаточности наряду с гиперактивацией САС и РААС и дисфункцией эндотелия огромное значение уделяется гиперпродукции цитокинов.
Цитокины — это низкомолекулярные белковые клеточные медиаторы, участвующие в процессах межклеточного взаимодействия и регуляции нормальных биологических процессов (рост и дифференцировка гемопоэтических, лимфоидных и мезенхимальных клеток, иммунные реакции, репарация тканей, ангиогенез, воспаления). Цитокины синтезируются активированными клетками иммунной системы, фибробластами, эпителием, эндотелием, стромалъными клетками костного мозга.
В патогенезе хронической сердечной недостаточности установлена роль провоспалительных цитокинов — фактора некроза опухоли-a, интерлейкина-1, интерлейкина-6.
Механизмы, лежащие в основе цитокин-обусловленного повреждения миокарда и нарушения его сократительной функции многообразны, основными являются следующие:
•   гиперпродукция азота оксида, оказывающего непосредственное токсическое и повреждающее влияние на миокард со снижаем его сократительной способности, активация синтеза соединительной ткани в миокарде;

  • усиление процесса апоптоза кардиомиоцитов и клеток периферической мускулатуры;
  • гипертрофия миокарда и ремоделирование сердца;
  • нарушение эндотелий-зависимой дилатации артериол, что обусловливает длительное сохранение повышенного общего периферического сосудистого сопротивления и, следовательно, увеличивает потребность миокарда в кислороде и снижает его сократительную способность.

Таким образом, цитокиновая система значительно активируется при хронической сердечной недостаточности, что дает основание считать, что иммунная система вовлечена в патогенез сердечной недостаточности. Цитокины оказывают отрицательное инотропное влияние, что приводит к снижению сердечного выброса, повышению внутрисердечного давления, появлению клинических, признаков сердечной недостаточности и снижению толерантности к физической нагрузке. Чрезвычайно важны для прогрессирования сердечной недостаточности долговременные эффекты цитокинов: разрушение внеклеточного коллагенового матрикса миокарда, гипертрофия, дилатация и ремоделированиё миокарда.

Активация апоптоза кардиомиоцитов

В норме роль апоптоза заключается в удалении поврежденных клеток и восстановлении целостности тканей. В настоящее время установлена активация апоптоза кардиомиоцитов при хронической сердечной недостаточности, апоптоз утрачивает свою адаптивную роль. В результате активации апоптоза снижается количество жизнеспособных кардиомиоцитов, что снижает сократительную функцию миокарда и способствует прогрессированию сердечной недостаточности. В настоящее время хорошо известны факторы, инициирующие апоптоз кардиомиоцитов: это фактор некроза опухоли-a и другие цитокины; избыток оксида азота, продуцируемого кардиомиоцитами; выраженная активация перекисного окисления липидов и накопление свободных радикалов и перекисей и др. Особую роль в инициации апоптоза кардиомиоцитов играет фактор некроза опухоли-a. В настоящее время апоптоз кардиомиоцитов рассматривается как фундаментальный механизм, ведущий к необратимым нарушениям сократительной функции миокарда при хронической сердечной недостаточности.



 
« Сведения о герпетической инфекции   Сестринское дело в оториноларингологии »