Биохимические аспекты патогенеза сердечной недостаточности

Бардюкова Т.В., Белоновская О.С., Максимов В.И., Зайцев С.Ю.
Ветеринарная клиника “Центр”, МГАВМиБ им. К.И.Скрябина (Москва)

Источник: материалы Московского международного ветеринарного конгресса

Снижение функциональных возможностей сердца (уменьшение ударного, минутного объёмов крови) приводит в действие целый ряд как краткосрочно так и длительно действующих регуляторных механизмов, направленных на поддержание гомеостаза. Изменяется активность нейрогуморальных систем регуляции кровообращения, среди которых наиболее важную роль в процессах компенсации играют симпатоадреналовая, ренин-ангеотензин-альдестероновая (РААС), а также антидиуретический гормон (АДГ), или аргинин-вазопрессин. Симпато-адреналовая система. Для поддержания на адекватном уровне артериального давления при исходно сниженном сердечном выбросе повышается активность симпато-адреналовой системы, что выражается гиперпродукцией катехоломинов, в основном норадреналина, и увеличением концентрации его в плазме крови и моче.

Активацию симпатической нервной системы при ХСН объясняют двумя главными причинами: 1) недостаточной перфузией периферических тканей и 2) пониженной чуствительностью барорецепторов.

Повышение йонотропизма сердечной мышцы – увеличение силы и скорости сокращения миофибрилл в следствие активации симпатоадреналовой системы – является наиболее ранним и наиболее производительным механизмом компенсаторной гиперфункции миокарда. Норадреналин – нейрогормон, освобождающийся из окончаний симпатических нервов, непосредственно стимулирует силу сердечных сокращений.

Необходимость в непрерывно осуществляемой гиперфункции миокарда обуславливает стойкое повышение тонуса симпатической нервной системы у больных с ХСН. У них увеличено выделение норадреналина с мочой и повышен его уровень в крови. Имеет значение также положительное хронотропное действие норадреналина, которое способствует увеличению работы сердца и его минутного объёма. Однако, компенсация за счет тахикардии менее эффективна, чем за счет повышения сердечного выброса.

Физиологическая ценность тахикардии ограничена, поскольку при учащении сердечных сокращений укорачивается диастола и вследствие этого уменьшается наполнение желудочков. При недостаточном их наполнении затрудняется реализация другого важного механизма, компенсирующего снижение сократительной функции миокарда, механизма Франка – Старлинга.

Ренин-ангиотензин-альдестероновая система.

Ухудшение кровоснабжения органов и тканей, в частности почек, приводит к включению почечного звена потогенеза ХСН и активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. РААС традиционно рассматривалась как эндокринная система.

Основным медиатором в системе ренин-ангтотензин-альдестерон является ангиотензин2, представляющий собой мощный вазоконстриктор. Ангиотензин2 повышает переферическое сосудистое сопротивление, вызывает сужение почечных сосудов, стимулирует секрецию альдестерона надпочечниками, и, вероятно, обладает прямым положительным инотропным действием. Он также перераспределяет кровоток в сторону жизненно важных органов.

Пусковым механизмом для образования ангиотензина 2 является секреция ренина. Ренин синтезируется в клетках юкстагломерулярного аппарата почек, который представляет собой систему, относящуюся к восходящей части дистального канальца нефрона в том месте, где он непосредственно находится в контакте с клубочком.

Одним из основных эффектов ангиотензина2 является стимуляция секреции альдестерона. Являясь мощным солезадерживающим стероидом, альдестерон воздействует на дистальный отдел нефрона, увеличивает реабсорбцию натрия и экскрецию калия, повышает осмолярность плазмы, способствует увеличению продукции АДГ задней долей гипофиза. Антидиуретический гормон, в свою очередь, приводит к задержке в организме жидкости, увеличению объёма циркулирующей крови, венозного возврата к сердцу, усилению переферической вазоконстрикции. Задержка в организме натрия в результате повышения АТ2 и альдестерона, нарушение почечной гемодинамики со снижением скорости клубочковой фильтрации у ряда больных с ХСН могут приводить к гиперосмолярности плазмы, что является основным стимулом к избыточной секреции АДГ.

Хроническая сердчная недостаточность сопровождается задержкой натрия и воды, а также снижением почечного плазмотока и клубочковой фильтрации.

Рекомендуем прочитать:  Как корейцы из Sooam Biotech клонируют собак: описание процесса и результат

Включение нейрогуморальных регуляторных систем в патогенетические механизмы ХСН следует рассматривать как компенсаторно-приспособительную реакцию, без которой уменьшение сердечного выброса привело бы к неадекватному снижению артериального давления, венозного возврата и другим гемодинамическим расстройствам.

В фазе развернутых клинических проявлений застойной ХСН мобилизационные реакции сердечно-сосудистой системы окончательно утрачивают свой компенсаторный физиологический смысл и выступают в роли патогенных факторов, определяющих структурно-функциональную деградацию органов мишеней.

Нарушение метаболизма миокарда Механизмы постепенного изнашивания миокарда и развития его недостаточности во многом изучены на клеточном и субклеточном уровне.

Ключевую роль в этих процессах играет нарушение энергообразования в митохондриях, в частности снижение синтеза креатинфосфата, в результате чего уменьшается концентрация АТФ около миофибрилл. Компенсаторное повышение анаэробного гликолиза повышает концентрацию ионов водорода, что, в свою очередь, нарушает связывание ионов кальция в кальцийрецепторных тропониновых комплексах миофибрилл. Все это приводит в итоге к снижению сократимости миокарда.

В условиях нарушения энергообразования и переноса энергии уменьшается мощность кальциевого насоса саркоплазматического ретикулюма вследствие снижения активности кальцийзмагнийзависимой АТФазы. Это приводит к угнетению натрий-кальциевого обмена сарколеммы и к замедлению удаления кальция из миоплазмы. Избыток кальция вызывает разобщение окисления и фосфорилирования в митохондриях, в связи с чем снижается эффективность использования кислорода и увеличивается дефицит АТФ. Кроме того, вследствие избытков ионов кальция нарушается расслабление миофебрилл, которое может привести к повышению диастолического давления в левом желудочке, а в болие тяжелых случаях – к очаговым кнтрактурам и к последующему некробиозу. При исследовании общей активности и изоферментного спектра ЛДГ и КК отмечается значительное повышение общей активности ферментов за счет сердечных фракций.

Кальций. Регуляция миокардиального сокращенияи расслабления осуществляется посредством связывания ионов кальция с миофебриллами, с саркоплазматическим ретикулумом и сарколеммой. В нормальных условиях взаимосвязь этих процессов уравновешивается таким образом, чтобы обеспечить систематическое поступление кальция от миофебрилл к саркоплазматическому ретикулому и сарколемме с последующей релаксацей. Различные кальцийингибирующие средства и воздействия могут влиять на это равновесие и изменять сократительную функцию миокарда.

Показано, что изменения концентрации кальция оказывают в большей степени воздействие на скорость миокардиального растяжения во время релаксации, чем на скорость укорочения волокон миокарда.

В процессах транспорта кальция в клетках миокарда важную роль играет кальмодуин. Вместе с кальцием он образует комплекс, с которым у него большое сходство, и активизирует специфическую протеинкиназу, фосфорилируя различные межклеточные белки: миозиновую киназу лёгких цепей, кальцивую аденозинтрифосфотазу саркоплазматического ретикулума и гликогенфосфорилазкиназу. Несмотря на то, что патогенетические механизмы ХСН не затрагивают кальциевый обмен, очень важно контролировать его уровень в крови, т.к. даже небольшие отклонения от нормы могут существенно сказаться на электро-механических процессах в сердце.

Потеря магния. Альдестерон приводит к обеднению организма магнием вследствии потерь его с мочой, в то время как ангиотензин 2 дает противоположный эффект, уменьшая выделение магния. Следовательно, РААС оказызает двухфазное влияние на уровень магния при ХСН.

При сердечной недостаточности дифицит магния имеет важное патогенетическое значение. Низкий его уровень в сыворотке крови сопряжен с усилением желудочковой эктопической активности.

Роль магния в регуляции ритма сердца состоит в том, что наряду с АТФазой магний является одним из главных факторов процесса сокращения миокапда. Увеличение содержания магния в цитозоле блокирует центростремительный ток кальция, уменьшает центробежный перенос натрия и управляет длительностью потенциала действия, воздействуя также на каналы калия. Любой из этих эффектов может лежать в основе антиаритмического действия магния. Кроме того, дифицит магния усиливает аритмогенную реакцию на адреналин.

Рекомендуем прочитать:  Применение синтетических феромонов при лечении поведенческих расстройств, обусловленных беспокойством и стрессом,у собак и кошек

Нарушения функции почек и водно-электролитного обмена.

Тесная взаимосвязь почек и аппарата кровообращения определяется, с одной стороны, зависимостью деятельности почек от системного кровообращения и, с другой – нарушением функции всего сосудистого аппарата при нарушении функции артериол клубочков благодаря выработке почками прессорных и депрессорных веществ, а также тонкому регулированию внутрисосудистого объёма посредством влияния на баланс электролитов.

В развитии ХСН почечный фактор играет значительную роль. Почечный кровоток снижается уже на ранних стадиях сердечной недостаточности, что обусловлено уменьшением минутного объёма крови, прогрессирующим по мере нарастания ХСН. Уменьшение кровотока в почках ведет к снижению клубочковой фильтрации и нарушению фильтрационно-реабсорбционного равновесия. Основным фактором, вызывающим уменьшение почечного кровотока при недостаточности кровообращения, является спазм приводящих артериол, в связи с чем сосудистое сопротивление в почках повышается в большей степени, чем в других органах Уменьшение почечного кровотока снижает также клубочковую фильтрацию.

Снижение клубочковой фильтрации при ХСН пропорционально степени гемодинамических нарушений.

Канальцевая реабсорбция, наоборот, повышается по мере прогрессирования ХСН. Увеличение сниженной клубочковой фильтрации может наблюдаться при улучшении общего состояния больного и восстановления гемодинамических показателей. Нарушения фильтрационно-реабсорбционного равновесия почек, развивающееся вследствие недостаточности сердца, становится, в свою очередь фактором дальнейшего прогрессирования нарушений кровообращения. Это особенно отчетливо проявляется в динамическом наблюдении над больными с повторной и длительной декомпенсацией. У них фильтрационно – реабсорбционная функция почек остается нарушенной даже в период значительного улучшения состояния.

Калий. Поскольку концентрация катионов в организме во всех отделах внутренней среды постоянна, изменения содержания натрия сказывается на состоянии калия. Ионы натрия, накапливаясь внутри клетки, вытесняют оттуда ионы калия. Эти сдвиги усиливаются вследствие нарушений почечной экскреции натрия и калия. Обычно при ХСН из-за нарушения кровоснабжения почек понижается фильтрация и повышается реабсорбция натрия, в результате чего усиливается его задержка в организме. Это ведет, в свою очередь к усиленному выделению почками калия. Таким образом при ХСН создается дефицит калия в миокарде. В сыворотке крови вначале отмечается небольшой подъём уровня калия, но затем возникает гипокалиемия, осбенно при развитии застоя в печени. Важно учитывать изменения в распределении калия в организме, возникающие под влиянием различных лекарственных средств. Гипокалиемия может также маскироваться сгущением крови и, наоборот, симулироваться гидремией. Потере калия способствует диарея, прием слабительных средств, недостаточность печени, силнодействующие ртутные мочегонные.

В результате обеднения органозма калием проявляется токсическое действие препаратов наперстянки, возникает ряд клинических признаков гипокалиемии (сонливость, потеря аппетита, тошнота, мышечная слабость, парез глотательных и дыхательных мышц). Типичны для этого состояния электрокардиографические изменения. Гипокалиемия может стать причиной энергетически-динамической недостаточности миокарда, при которой нарушается его сократительная способность.

С прогрессированием сердечной недостаточности выявляется отчетливая тенденция к накоплению в крови мочевины остаточного и полипептидного азота, креатинина и к уменьшению их экскреции с мочой.

Рекомендуем прочитать:  болезни куры

Причинами азотемии являются: выраженная олигоурия со значительным застоем крови, уменьшением почечного кровотока, клубочковой фильтрации и очищения крови от мочевины, быстрое поступление в кровь отечной жидкости, богатой продуктами белкового распада, так называемая предпочечная (преренальная) азотемия. Последняя возникает вследствии значительного снижения почечного кровотока из-зи первичного сокращения сердечного выброса. В связи со значительной почечной вазоконстрикцией почечных сосудов почечный кровоток снижается относительно в большей степени, чем ударный объём сердца.

Нарушение функции печени. При недостаточности сердца функция печени в ряде случаев остается нормальной, отдельные ее нарушения наблюдаются, главным образом, при выраженных расстройствах кровообращения. “Застойная” печень будучи сама результатом сердечных расстройств, усиливает нарушения некоторых обменных процессов, например, ресинтез гликогена из молочной кислоты. При развитии недостаточности печени нарушаются такие процессы, как инактивация гормонов, в том числе альдестерона, глюкокортикоидов и АДГ , принимающих активное участие в регуляции водно-электролитного обмена. Нарушение функции печени вследствии венозного застоя способствуют возникновению и развитию различных экстракардиальных нарушений метаболизма, которые объединяют в два клинических синдрома – отечный и синдром сердечной кахексии.

Увеличение печени является центральным звеном в развитии недостаточности правого сердца.

Особенно это относится к таким заболеваниям, как митральный стеноз с недостаточностью трёхстворчатого клапана, слипчивый перекардит, легочное сердце, а также другие заболевания сердца, легких, плевры и диафрагмы, приводящие к слабости систолы правого желудочка.

Наиболие часто наблюдается картина “застойной печени”. В результате различных поражений сердца наступает застой в правом предсердии, повышается давление в печеночных венах и происходит расширение центральных вен. Замедление кровообращения усиливает переполнение кровью центральных вен, центральной части долек и развивается центральная портальная гипертензия, имеющая преимущественно механическое происхождение, а за тем присоединяется гипоксия. У больных с недостаточностью кровообращения в венах печени содержится меньше кислорода, чем в нормальных условиях.

Постоянно повышенное давление в печеночных венах вызывает центролобулярный некроз клеток печени, который встречается при всех формах поражения сердца, но особенно часто при недостаточности трехстворчатого клапана, митральном стенозе и слипчивом перекардите.

Наряду с расширением капилляров и центролобулярным некрозом начинается разрастание соединительной ткани. На переферии долек, где кровоснабжение хуже, наступает ожирение печеночных клеток. Если устраняется венозный застой, происходит регенерация центролабулярных клеток и печень восстанавливает свою первоначальную структуру. Вместе с тем при снижении венозного давления не всегда устраняется венозный застой, тоже относится и к гистологической картине печени.

Застой в печени и в дальнейшем цирроз клинически проявляются увеличением размеров печени и нарушением её многочисленных функций. Повышается активность Трансамиаз крови, увеличивается концентрация билирубина, возможно развитие желтухи. Концентрация альбуминов в крови снижается, а γ-глобулинов повышается .

Успешное лечение кардиологического больного возможно лишь при понимании и контроле той обстановки в организме, которая сложилась вследствие недостаточности миокарда, гиперактивации компенсаторных механизмов (перехлесту адаптации) и вовлечении в патологический процесс экстракардиальных систем.

Summary
Bardjukova T.V., Belonovskaja O.S., Maksimov V.I., Zaitsev S.J.: Pathogenesis of cardiac decompensation: biochemical aspects. “Center” veterinary clinic, Moscow Veterinary Academy.

Knowledge heart’s metabolic desorder help to achieve a success at treatment heart’s deseases.

Добавить комментарий