Патогенез сердечной недостаточности.

Миокардиальная СН характеризуется снижением развиваемого сердцем напряжения, что проявляется быстрым падением силы и скорости его сокращения и расслабления.

Перегрузочная СН формируется на фоне более или менее длительного периода его гиперфункции, что, в конце концов, также приводит к снижению силы и скорости сокращения и расслабления сердца.

В обоих случаях снижение сократительной функции сердца сопровождается включением экстра- и интракардиальных механизмов компенсации этого сдвига:

• механизм Франка-Старлинга (гетерометрический механизм) – увеличение силы сокращения в ответ на растяжение миокарда, т.е. это ответ на изменение длины сердечной мышцы. Включается при повышении преднагрузки. Данный механизм обусловлен эластическими свойствами миокарда и не сопровождается усилением расхода АТФ.

• увеличение силы сокращения при неизменной длине волокон миокарда и повышенном напряжении сердца (гомеометрический механизм). Включается при повышении постнагрузки и сопровождается повышением расхода АТФ.

• увеличение ЧСС в результате повышения давления в полых венах и правом предсердии (рефлекс Бейнбриджа). Обусловлено раздражением механорецепторов, что приводит к увеличению частоты спонтанной деполяризации синусового узла.

• усиление симпатических влияний на сердце – при снижении сердечного выброса реагируют баро- и волюморецепторы дуги аорты, увеличивается сила и скорость сердечного сокращения. Наблюдается увеличение концентрации ионов кальция в клетках, опосредованное через β-адренорецепторы, что и служит основой увеличения силы сокращения сердца.

• активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Обусловлена снижением почечного кровотока вследствие снижения ударного объема сердца и спазмом почечных сосудов под действием катехоламинов. Позволяет поддерживать системное артериальное давление и увеличивает ОЦК, а, следовательно, и ударный объем сердца.

• наиболее продолжительным механизмом компенсации является гипертрофия миокарда. Активируется генетический аппарат кардиомиоцитов, ускоряется синтез нуклеиновых кислот и белков миокарда, что приводит к гипертрофии. Биологическое значение компенсаторной гипертрофии заключается в том, что интенсивность функционирования структур гипертрофированного миокарда снижается до величин, близких к нормальным. Изменения геометрии сердца при гипертрофии получили название ремоделирование миокарда. Сначала развивается концентрическая гипертрофия миокарда с усилением сокращения миокарда при нарушении диастолы. Дальнейшее ремоделирование сердца заключается в том, что происходит постепенная атрофия миокарда, развивается дилатация полостей сердца, снижается сократимость миокарда – то есть наступает декомпенсация и появляются клинические признаки сердечной недостаточности, такие как отеки, цианоз, одышка и т.д.

Механизмы декомпенсации при сердечной недостаточности.

Все компенсаторные реакции, направленные на поддержание нормального кровотока в организме, при их значительном усилении начинают оказывать дезадаптивное действие.

• Избыточная и длительная активация симпатоадреналовой системы ведет к потреблению большого количества кислорода сердцем, то есть способствует развитию его ишемии. В то же время снижается сосудистое обеспечение миокарда в результате отставания роста артериол и капилляров от увеличения размеров и массы мышечных клеток – развивается относительная коронарная недостаточность. Катехоламины индуцируют некроз и апоптоз кардиомиоцитов, развитие кардиосклероза. В гипертрофированном миокарде изменяется соотношение между субпопуляциями адренорецепторов – повышается количество α₁-рецепторов и снижается количество β₁- и β₂-рецепторов. При этом концентрация кальция в клетках сердца снижается и уменьшается сила его сокращения.

• РААС. Усиливает активность симпато-адреналовой системы. Ангиотензин-II, как и катехоламины, способствует ремоделированию миокарда, вызывая сначала гипертрофию сердца, а потом апоптоз кардиомиоцитов и дилатацию полостей. Альдостерон стимулирует синтез провоспалительных цитокинов, которые также усиливают повреждение сердца. Альдостерон считается одним из основных индукторов развития фиброза сердца.

Непрерывная компенсаторная гиперфункция и вызванная ею гипертрофия сердца ведет к нарушению сбалансированности роста его различных структур. Последнее проявляется следующими сдвигами:

• нарушение регуляции работы гипертрофированного сердца в связи с отставанием роста нервных окончаний от увеличения массы кардиомиоцитов.

• появляются дефекты функциональных соединений между кардиомиоцитами вследствие снижения синтеза специфических белков коннексинов. Этот механизм составляет основу дилатации полостей сердца, а также сопровождается нарушениями передачи потенциала действия между кардиомиоцитами.

• степень увеличения массы клеток миокарда больше, чем степень увеличения их поверхности. А ведь именно через сарколемму происходит транспорт катионов и субстратов метаболизма. Указанные изменения обусловливают развитие ионного дисбаланса, нарушение метаболизма кардиомиоцитов и регуляции их функции.

• снижение энергообеспечения клеток миокарда в результате уменьшения массы митохондрий по сравнению с массой миофибрилл, а также в связи с недостатком кислорода и недостаточными обменными процессами.

• понижение показателей сократительной функции сердца в связи с увеличением соотношения между легкими и тяжелыми цепями головок миозина, являющихся носителями АТФ-азной активности.

• развитие интерстициального фиброза миокарда сопровождается появлением пролиферирующих клеток – миофибробластов, активно синтезирующих коллаген, избыток которого обусловливает выраженную диастолическую дисфункцию

Этот комплекс изменений в конечном счете обусловливает падение силы сердечных сокращений и скорости контрактильного процесса.