Патофизиология

20 Февраля в 14:52 2277 0


Наши знания о патофизиологии СН ограничены, при этом лучше всего изучена патофизиология систолической дисфункции ЛЖ. Пониманию этого процесса способствовало изучение ИМ (рис. 1). После первоначального повреждения миоцитов СН может развиться сразу же, за короткий срок (несколько дней или недель), за более длительный срок (несколько месяцев или лет) или не развиться вообще. Установлены факторы, ведущие к развитию острой СН после ИМ (размер зоны инфаркта, сопутствующая артериальная гипертензия и т.д.), хорошо изучены отсроченные во времени патофизиологические механизмы (к примеру, ремоделирование сердца). 

С другой стороны, естественное развитие бессимптомной систолической дисфункции ЛЖ изучено хуже, равно как и механизмы, вызывающие ее прогрессирование до симптомной ХСН. Патофизиология симптомов ХСН хорошо известна, по крайней мере, у больных с систолической дисфункцией миокарда. Ясно одно: этот синдром характеризуется прогрессирующим нарастанием выраженности симптомов, ухудшением функционирования миокарда и других тканей (к примеру, скелетной мускулатуры, костного мозга) и органов (например, почек). 

Макроскопическая патологическая картина ИМ переднеперегородочной области ЛЖ с истончением стенки и эндокардиальным фиброзом у больного с гипертрофией ЛЖ, развившейся по причине гипертензии (А), и сердце больного с идиопатической дилатационной кардиомиопатией с увеличением всех камер сердца (Б).
Рис. 1. Макроскопическая патологическая картина ИМ переднеперегородочной области ЛЖ с истончением стенки и эндокардиальным фиброзом у больного с гипертрофией ЛЖ, развившейся по причине гипертензии (А), и сердце больного с идиопатической дилатационной кардиомиопатией с увеличением всех камер сердца (Б).

Прогрессирование систолической дисфункции ЛЖ (и ХСН) вследствие ремоделирования желудочков (в результате потери миоцитов, дезадаптивных изменений сохранившихся миоцитов и внеклеточного матрикса) происходит, вероятно, двумя основными путями. Первый - вследствие свершившихся сердечных событий (к примеру, ИМ), а второй - в результате местных процессов (например, патологии аутокринных механизмов, молекулярной адаптации, включая апоптоз) и системных процессов (к примеру, патологической активации нейрогуморальных систем), которые инициализируются в результате нарушения систолической функции (рис. 2). 

Эти системные процессы, которые подробно рассмотрены в дальнейших разделах, оказывают вредное воздействие на функционирование легких, кровеносных сосудов, почек, костного мозга, мышц, печени и, возможно, других органов, а также способствуют формированию патофизиологических замкнутых кругов (рис. 3). Молекулярные, структурные и функциональные изменения сердца, системные процессы, электролитный дисбаланс приводят к электрической, а также механической дисфункции сердца. Кроме того, при ХСН изменяется метаболизм миокарда и, как полагают некоторые исследователи, развивается относительное энергетическое голодание. 

Частичная схема патофизиологических путей формирования СН. Нарушение сократительной функции миокарда после гибели миоцитов вследствие ИМ или повышенной нагрузки на миокард, например при повышенном давлении (белый), активирует биомеханический стресс-зависимый сигнальный каскад (фиолетовый). Активация стресс-зависимого сигнального каскада ведет к изменению транскрипционных факторов, коактиваторов и корепрессоров экспрессии различных генов миокарда (зеленый), а также эффекторных механизмов, таких как циклическое изменение количества кальция, метаболизм миокарда, рост и апоптоз (желтый), что приводит к дисфункции желудочка (оранжевый) и вторичным нейрогуморальным реакциям (серый), таких как адренергический стимул и факторы интрамиокардиального роста. Наличие мутаций определенных генов, связанных с кардиомиопатией (синий), влияет на функции протеинов во многих из вышеописанных процессов, и считают, что активация подобного каскада событий происходит, чтобы устранить полный миопатический фенотип. Терапию стволовыми клетками (красный) часто представляют как лечение, которое главным и исключительным образом работает путем замещения погибших миоцитов, что, возможно, улучшает работу желудочка с помощью комбинации механизмов, включающих ангиогенез, паракринные изменения для защиты миоцитов и усиливающиеся процессы самовосстановления реципиента. Источник (с разрешения): Benjamin I.J., Schneider M.D. Learning from failure: congestive heart failure in the postgenomic age // J. Clin. Invest. - 2005. - Vol. 115. - P. 495-499.
Рис. 2. Частичная схема патофизиологических путей формирования СН. Нарушение сократительной функции миокарда после гибели миоцитов вследствие ИМ или повышенной нагрузки на миокард, например при повышенном давлении (белый), активирует биомеханический стресс-зависимый сигнальный каскад (фиолетовый). Активация стресс-зависимого сигнального каскада ведет к изменению транскрипционных факторов, коактиваторов и корепрессоров экспрессии различных генов миокарда (зеленый), а также эффекторных механизмов, таких как циклическое изменение количества кальция, метаболизм миокарда, рост и апоптоз (желтый), что приводит к дисфункции желудочка (оранжевый) и вторичным нейрогуморальным реакциям (серый), таких как адренергический стимул и факторы интрамиокардиального роста. 
Наличие мутаций определенных генов, связанных с кардиомиопатией (синий), влияет на функции протеинов во многих из вышеописанных процессов, и считают, что активация подобного каскада событий происходит, чтобы устранить полный миопатический фенотип. Терапию стволовыми клетками (красный) часто представляют как лечение, которое главным и исключительным образом работает путем замещения погибших миоцитов, что, возможно, улучшает работу желудочка с помощью комбинации механизмов, включающих ангиогенез, паракринные изменения для защиты миоцитов и усиливающиеся процессы самовосстановления реципиента. 
Источник (с разрешения): Benjamin I.J., Schneider M.D. Learning from failure: congestive heart failure in the postgenomic age // J. Clin. Invest. - 2005. - Vol. 115. - P. 495-499.

Патофизиология СН с систолической дисфункцией ЛЖ. Повреждение миоцитов и внеклеточного матрикса ведет к изменениям размера, формы и функционирования ЛЖ и всего сердца (ремоделированию). Эти изменения в свою очередь ведут к электрической нестабильности миокарда, системным процессам, приводящим к нарушению структуры и функций других органов и тканей, и дальнейшему повреждению миокарда. Эти порочные круги, наряду с интеркуррентной патологией, такой как ИМ, способствуют дальнейшему развитию СН. Изменено (с разрешения): McMurray J.J., Pfeffer M.A. Heart failure // Lancet. - 2005. - Vol. 365. - P. 1877-1889.
Рис. 3. Патофизиология СН с систолической дисфункцией ЛЖ. Повреждение миоцитов и внеклеточного матрикса ведет к изменениям размера, формы и функционирования ЛЖ и всего сердца (ремоделированию). Эти изменения в свою очередь ведут к электрической нестабильности миокарда, системным процессам, приводящим к нарушению структуры и функций других органов и тканей, и дальнейшему повреждению миокарда. Эти порочные круги, наряду с интеркуррентной патологией, такой как ИМ, способствуют дальнейшему развитию СН. 
Изменено (с разрешения): McMurray J.J., Pfeffer M.A. Heart failure // Lancet. - 2005. - Vol. 365. - P. 1877-1889.


Необходимо помнить, что сохраненное функционирование предсердий, скоординированное сокращение ЛЖ, отсутствие диссинхронии миокарда играют решающую роль в формировании ударного объема. Нарушение этих ключевых показателей часто происходит на фоне изменений проводимости, возникающих как следствие фиброза миокарда. 

Дилатационная кардиомиопатия

Термин "кардиомиопатия" используют для описания заболевания миокарда, при котором обнаруживают структурную и функциональную аномалию сердечной мышцы, но отсутствуют ИБС (поэтому следует избегать термина "ишемическая кардиомиопатия"), повышенное АД, пороки клапанов и врожденные пороки сердца. Потеря миоцитов (диффузная или локальная) ведет к заместительному фиброзу миокарда, гипертрофии оставшихся миоцитов и постепенной дилатации пораженной камеры сердца вследствие влияния молекулярных и клеточных изменений, которые освещены более подробно в следующих разделах. 

Возникающую в результате анатомическую и патофизиологическую картину врачи идентифицируют как дилатационную кардиомиопатию. Подобный фенотип может быть и результатом некоторых наследственных кардиомиопатий. Встречаются и другие кардиомиопатические фенотипы (рис. 4). 

Краткое изложение предлагаемой системы классификации кардиомиопатий. АКМП - аритмогенная кардиомиопатия ПЖ; ДКМП - дилатационная кардиомиопатия; ГКМП - гипертрофическая кардиомиопатия; РКМП - рестриктивная кардиомиопатия. Источник (с разрешения): Elliott P., Andersson B., Arbustini E. et al. Classification of the cardiomyopathies: a position statement from the European Society Of Cardiology Working Group on Myocardial and Pericardial Diseases // Eur. Heart J. - 2008. - Vol. 29. - P. 270-276.
Рис. 4. Краткое изложение предлагаемой системы классификации кардиомиопатий. АКМП - аритмогенная кардиомиопатия ПЖ; ДКМП - дилатационная кардиомиопатия; ГКМП - гипертрофическая кардиомиопатия; РКМП - рестриктивная кардиомиопатия. 
Источник (с разрешения): Elliott P., Andersson B., Arbustini E. et al. Classification of the cardiomyopathies: a position statement from the European Society Of Cardiology Working Group on Myocardial and Pericardial Diseases // Eur. Heart J. - 2008. - Vol. 29. - P. 270-276.

Систолическая и диастолическая дисфункция

Систолическая и диастолическая дисфункция - термины, которые описывают неспособность желудочка нормально сокращаться или расслабляться соответственно. В реальности эти две формы нарушения функций желудочков обычно сосуществуют. Систолическая дисфункция - результат нарушения сокращения саркомеров вследствие глобального или регионального снижения сократимости или чрезмерно увеличенного сопротивления периферических сосудов. 

Первоначально увеличение преднагрузки обеспечивает краткосрочную компенсацию снижения сократимости или увеличения периферического сопротивления (включением механизма Франка-Старлинга). Однако долгосрочная компенсация обычно связана с гипертрофией миокарда - результатом формирования новых саркомеров, увеличивающих ширину (концентрически) или длину (эксцентрически) миоцитов. Ремоделирование приводит к снижению сокращения саркомеров, что в итоге способствует уменьшению ФВ ЛЖ и увеличению КСО крови. 

В норме быстрому наполнению полостей сердца способствует активное энергозависимое расслабление желудочка. Заболевания миокарда могут влиять на этот процесс. Расслабление желудочка зависит от массы миокарда, содержания коллагена в миокарде и воздействия внешних факторов (например, состояния перикарда). Признак диастолической дисфункции - повышение КДД ЛЖ в отсутствие систолической дисфункции. 

Рестриктивная кардиомиопатия и сдавление сердца вследствие заболеваний перикарда

Инфильтративные процессы в миокарде могут быть причиной формирования рестриктивной кардиомиопатии (рис. 5, основным следствием которой бывает недостаточное наполнение желудочков при нормальном или уменьшенном диастолическом объеме (диастолическая дисфункция, описанная ранее). Повышение ригидности миокарда вызывает стремительный рост давления в желудочке при очень незначительном увеличении объема. Рестриктивная кардиомиопатия может затрагивать один или оба желудочка. На ранних стадиях заболевания систолическая функция обычно сохраняется, при этом толщина стенки желудочка нормальная или возрастает. 

Частые симптомы - повышение давления в яремных венах, периферические отеки и асцит. При сдавлении сердца вследствие заболеваний перикарда (например, при выпотном или констриктивном перикардите) также страдает заполнение желудочков, что вызывает аналогичную клиническую картину, но обычно плохо диагностируется. Наличие в анамнезе предшествующего туберкулеза, лучевой терапии, кардиоторакальной операции и тому подобного должно вызывать клиническую настороженность в отношении перикардита. В этих случаях показаны специальные исследования, включая КТ и катетеризацию полостей сердца с измерением давления в них. 

Трансторакальная эхокардиограмма больного амилоидозом сердца, четырехкамерная позиция.
Рис. 5. Трансторакальная эхокардиограмма больного амилоидозом сердца, четырехкамерная позиция.

Перегрузка левого желудочка давлением и объемом

Повышенное АД и стеноз устья аорты вызывают стойкое усиление напряжения стенки миокарда во время систолы, которое ведет к концентрической гипертрофии ЛЖ вследствие гипертрофии миоцитов и избыточного роста внеклеточного матрикса. 

Митральная и аортальная регургитация, напротив, приводит к перегрузке ЛЖ объемом. Результатом становится дилатация его полости, отчасти обусловленная удлинением миоцитов.

John McMurray, Mark Petrie, Karl Swedberg, Michel Komajda, Stefan Anker и Roy Gardner
Сердечная недостаточность
Похожие статьи
показать еще
 
Сердечно-сосудистая хирургия