Патфиз (основа) / Пат.физиология Учебник В.В. Моррисон, Н.П. Чеснокова

обратная реакция: КрФ взаимодействует с АДФ с образованием АТФ и свободного Кр. Креатин возвращается в митохондрии, где используется для образования новой молекулы КрФ, а АТФ может гидролизоваться головками миозина, обладающими АТФазной активностью, с освобождением энергии, необходимой для мышечного сокращения. Прямая и обратная креатинкиназные реакции могут быть представлены следующим образом:

КК2 в сократительном аппарате: КрФ + АДФ  Кр + АТФ

Катализируют процесс два изофермента креатинкиназы (КК1 и КК2). Патология креатинкиназной системы может быть связана со снижением активности фермента. Этому способствуют тяжелый внутриклеточный ацидоз, действие блокаторов сульфгидрильных групп (соли тяжелых металлов, бактериальные токсины). Креатин синтезируется в печени и в почках и далее транспортируется в миокард. Возможен дефицит креатина в сердечной мышце вследствие нарушения его синтеза и транспорта в кардиомиоциты.

Наличие креатинкиназной системы в кардиомиоцитах является хорошим примером компартментализации вещества и энергии в клетке. Иными словами, клетка разделена мембранами на отдельные отсеки (компартменты), выполняющие различные функции. Непременным условием полноценного функционирования клетки является хорошо организованный обмен веществом, энергией и информацией между отдельными внутриклеточными компартментами. Нарушение этих внутриклеточных связей может явиться одним из механизмов, ведущих к патологии.

Итак, первый вариант миокардиальной формы сердечной недостаточности связан с нарушением энергообеспечения сердечной мышцы.

Форма СН, связанная с нарушением сократительного аппарата кардиомиоцитов и процессов сокращения/расслабления

Сократительный аппарат кардиомиоцитов представлен двумя основными сократительными белками — актином и миозином. Белок миозин образует толстые нити, содержащие активные головки, обладающие АТФазной активностью. Белок актин образует тонкие нити, содержащие активные участки, способные связываться с головками миозина. Рассмотрим «расстановку сил» в диастоле, когда сердечная мышца находится в состоянии расслабления. Во время диастолы головки миозина заблокированы ионами магния и АТФ, а активные участки в молекуле актина заблокированы двумя белками: тропомиозином и тропонином. Тропомиозин

— крупная молекула, которая, располагаясь на актине, закрывает (блокирует) его активные участки. Тропонин — небольшой белок, выполняющий 2 важные функции: он является рецептором для Са2+ и, соединяясь с тропомиозином, может изменять его конформацию, приводя к снятию блокады с активных участков в молекуле актина. В период диастолы концентрация свободного кальция в миоплазме очень

391

низка и основные его запасы находятся в пузырьках саркоплазматического ретикулума (СПР). Итак, суть диастолы заключается в том, что сократительные белки кардиомиоцитов заблокированы, а кальций спрятан в пузырьках СПР.

Сокращение кардиомиоцитов (систола) запускается приходом потенциала действия (ПД) от пейсмекерных клеток синусного узла по проводящей системе к клеткам рабочего миокарда. ПД кардиомиоцитов, в отличие от ПД скелетных мышечных волокон, имеет особую форму: у него есть фаза «плато». В эту фазу происходит активация потенциалзависимых Са2+-каналов сарколеммы, через которые в кардиомиоциты из внеклеточного пространства устремляется Са2+. Однако количество входящего в клетку Са2+ составляет лишь 20 % от того, что необходимо для изменения конформации молекул тропонина и снятия тропомиозинового блока с актина. Дополнительным источником Са2+ служит СПР, в цистернах которого Са2+ депонируется в связи с кальсеквестрином. Когда ПД, распространяясь по поверхности мышечного волокна, проникает вглубь клетки по мембранам Т-системы (поперечные каналы СПР), происходит увеличение концентрации Са2+ в щелевидном пространстве между сарколеммой Т-канальца и терминальной цистерной СПР. Локальное увеличение Са2+ приводит к активации ионных каналов терминальных цистерн СПР и Са2+ по концентрационному градиенту начинает поступать в миоплазму. Этот процесс называется кальцийиндуцированным высвобождением кальция. Важно отметить, что сердечная мышца отличается от скелетной тем, что ПД в сердечной мышце сам по себе, то есть при отсутствии поступления Са2+ в миоплазму извне, не может вызвать высвобождения Са2+ из внутриклеточного депо. Поэтому при низкой концентрации внеклеточного кальция сокращение сердечной мышцы нарушается.

Следовательно, за счет поступления Са2+ в клетку извне, а также его освобождения из внутриклеточных запасов происходит повышение концентрации свободного Са2+ в миоплазме. Са2+ является важнейшим сигнальным ионом, запускающим процесс сокращения кардиомиоцитов. Во-первых, Са2+ замещает Mg2+ в головках миозина, вызывая активацию головок и стимулируя их способность гидролизовать АТФ. Во-вторых, Са2+ соединяется с тропонином и снимает тропомиозиновый блок с актина. В-третьих, Са2+ активирует фосфорилазу-В-киназу, вызывающую отщепление молекулы глюкозы от гликогена с ее последующим включением в метаболизм с образованием дополнительной порции энергии. Далее головки миозина соединяются с активными участками в молекуле актина с образованием актомиозиновых мостиков. Последние за счет гидролиза АТФ совершают «гребущие» движения, приводя к взаимному скольжению нитей актина и миозина. Это и есть мышечное сокращение.

Таким образом, мы рассмотрели работу сократительного аппарата кардиомиоцитов в условиях нормы. В условиях патологии возможны несколько ситуаций, приводящих к нарушению работы этой сократительной машины.

1. Нарушение регулярного обновления сократительных белков кардиомиоцитов под контролем генетического аппарата клетки. Это возможно при действии непосредственно на генетический аппарат (ДНК) или белоксинтезирующую систему кардиомиоцитов вирусов, бактериальных токсинов, разнообразных токсических веществ экзогенного и эндогенного происхождения.

392

2.СнижениеАТФ-азнойактивностиголовокмиозина,приводящеекуменьше- нию гидролиза АТФ и дефициту энергии, необходимой для мышечного сокращения и работы мембранных ионных насосов. Это может наблюдаться при тяжелом внутриклеточном ацидозе, блокаде SH-групп головок миозина, например, солями тяжелых металлов, при действии ряда бактериальных токсинов, экзо- и эндогенных токсических субстанций (билирубин, фенол и т.п.).

3.Блокада Са-связывающих участков в молекуле тропонина, которая возникает при тяжелом внутриклеточном ацидозе. Ионы водорода конкурируют с кальцием за участки связывания в тропонине. При этом повышение внутриклеточной концентрации кальция, возникающее при приходе ПД, не ведет к снятию тропонинтропомиозинового блока с актина, и в миокарде возникают участки асистолии.

4.Образование поперечных сшивок между актиновыми и миозиновыми нитями в волокнах миокарда по мере старения организма, ограничивающих взаимное скольжение нитей и, следовательно, ведущих к уменьшению сократительной способности сердечной мышцы.

5.Уменьшение кальциевых запасов в цистернах СПР приводит к тому, что ПД не вызывает достаточного для изменения конформации тропонина увеличения уровня Са2+. Причиной обеднения саркоплазматического пула Са2+ может быть недостаточная накачка его в цистерны СПР во время мышечного расслабления.

6.На работе сердца отражается состояние систем, регулирующих общий кальциевый гомеостаз организма: баланс паратгормона и тирокальцитонина, а также метаболизм витамина Д.

Говоря о механизмах мышечного сокращения, нельзя обойти вниманием процесс расслабления сердечной мышцы и возможные механизмы его нарушения. Суть расслабления кардиомиоцитов заключается во включении ряда механизмов, приводящих к уменьшению содержания свободного кальция в миоплазме.

1.Включается Са2+-насос (Са2+-АТФаза) СПР и Са2+ закачивается в пузырьки

СПР.

2.Включается Na+/Ca2+-обменный механизм сарколеммы, использующий Na+ электрохимический градиент, направленный внутрь клетки, как источник энергии для выведения Са2+ наружу. При этом три иона Na поступают в клетку в обмен на один ион Са. Концентрация ионов Na поддерживается за счет работы Na+/ K+-АТФазы.

3.Включается Са2+-насос (Са2+-АТФаза) сарколеммы, удаляющий кальций из миоплазмы во внеклеточное пространство.

Как можно видеть, расслабление кардиомиоцитов связано с работой насосных систем и, следовательно, требует затрат энергии, вовлечения ферментовтранспортеров и определенной структурной организации каналов транспорта. В условиях патологии может снижаться мощность мембранных ионных насосов, удаляющих избыток Са2+ из миоплазмы кардиомиоцитов. Избыток Са2+ начинает поступать в митохондрии. Однако это неудачный путь утилизации Са2+, так как он ведет к разобщению дыхания и окислительного фосфорилирования, и, следовательно, к дефициту АТФ. При этом включаются механизмы энергодефицитной формы миокардиальной недостаточности.

Поскольку АТФ является аллостерическим ингибитором ключевого фермента гликолиза фосфофруктокиназы, при дефиците АТФ (и накоплении АДФ) активиру-

393

ются анаэробные процессы в клетке, накапливаются конечные продукты гликолиза и возникает сдвиг pH миоплазмы в кислую сторону. В условиях ацидоза, как уже отмечалось, уменьшается АТФазная активность миозиновых нитей и нарушается связывание Са2+ с тропонином.

При повышенной концентрации Са2+ в миоплазме возникает «дефект диастолы», то есть происходит неполное расслабление мышечных волокон. В случае сохранения высокой концентрации Са2+ мышечные волокна не расслабляются и в миокарде возникают участки контрактуры (стойкое сокращение без расслабления). Последнее ведет к нарушению насосной функции миокарда и развитию СН.

Ритмогенные формы сердечной недостаточности

Данный вид СН связан с нарушением поступления возбуждающих импульсов к клеткам сократительного миокарда (фибрилляция желудочкой, мерцательная аритмия, экстрасистолия и др.). При данных формах патологии может значительно уменьшаться или полностью прекращаться изгнание крови из полостей сердца в магистральные сосуды. Причиной тяжелых расстройств сердечного ритма могут быть:

-нарушение генерации ПД в пейсмекерных клетках;

-нарушение распространения импульса по проводящей системе сердца (блокады);

-возникновение гетеротопных очагов возбуждения в миокарде;

-нарушение распространения импульса по мышечной ткани сердца с возникновением обратных токов (re-entry).

Важным фактором, предрасполагающим к развитию сердечных аритмий, является нарушение электролитного баланса в ткани сердца.

Подробнее о патогенезе аритмий см. в разделе «Нарушения сердечного ритма».

17.1.2. Причины и механизмы развития недостаточности сердца от перегрузки

Главной задачей работы сердца как насоса является обеспечение тканей кислородом в соответствии с их потребностями. При усиленной работе скелетных мышц значительное количество крови из их сосудистого ложа «выжимается» в системную циркуляцию, что ведет к увеличению венозного возврата к сердцу. При этом повышается нагрузка на сердце, поскольку ему необходимо перекачать больший объем крови. Этот вид нагрузки на сердце обозначается как «нагрузка объемом» или «преднагрузка» (нагрузка на входе). Такая нагрузка на сердце имеет место при обычной физической работе, занятиях спортом и т.п., а также может встречаться при тиреотоксикозе, артериовенозных шунтах, клапанной недостаточности. Нагрузка объемом, если она не превышает функциональных возможностей сердца, является для сердца «удобным» вариантом нагрузки, поскольку, компенсируя такую нагрузку, мышечные волокна сердца работают в гетерометрическом режиме (сокращение с укорочением), при котором достаточно экономно расходуется АТФ и нет изнашивания миокардиальных структур.

394

Менее удачным вариантом нагрузки на сердце является нагрузка сопротивлением, или постнагрузка (нагрузка на выходе). Такая нагрузка возникает при наличии препятствиядляизгнаниякровисердцем.Примерамитакоговиданагрузкиявляются стеноз или коарктация аорты, стенозирующие пороки сердца, гипертоническая болезнь, атеросклероз магистральных сосудов, когда значительно возрастает сопротивление кровотоку и сердцу приходится значительно напрягаться для проталкивания крови. Компенсируя нагрузку сопротивлением, сердце работает в гомеометрическом режиме, когда длина мышечных волокон остается постоянной, но значительно возрастает их напряжение. На развитие напряжения тратится много энергии, быстро изнашиваются миокардиальные структуры и наступает декомпенсация.

Впроцессе эволюции сформировались стандартные формы адаптации сердца

кнагрузке. Различают срочную и долговременную адаптацию сердца.

Срочная адаптация это приспособление сердца к однократным нагрузкам (бег, физическая работа). При усиленной работе мышц раздражаются механо-, проприо- и хеморецепторы, импульсация с рецепторов поступает через спинной мозг в ствол мозга и далее в гипоталамус, где возбуждаются высшие симпатические центры, что ведет к активации симпато-адреналовой системы (САС). Активация САС сопровождается усилением симпатических нервных влияний на сердце, реализуемых через освобождение медиатора норадреналина, а также через выброс гормона мозгового слоя надпочечников — адреналина. Катехоламины (адреналин и норадреналин), за счет стимуляции поступления Са2+ в кардиомиоциты извне, а также за счет его освобождения из внутриклеточных компартментов (пузырьков СПР), вызывают усиление сердечных сокращений, ведущее к повышению ударного сердечного выброса. Это первый механизм срочной адаптации. Одновременно катехоламины способствуют развитию медленной диастолической деполяризации в пейсмекерных клетках синусного узла, вызывая увеличение частоты сердечных сокращений (тахикардию) и возрастание минутного сердечного выброса. Это второй механизм срочной адаптации. Следовательно, под влиянием катехоламинов увеличивается насосная функция сердца, то есть сердце становится способным перекачать больший объем крови. Наконец, третий механизм срочной адаптации связан с включением механизма Франка-Старлинга, в основе которого лежит увеличение силы сокращений мышечных волокон при их растяжении (до 40 % исходной длины). Поскольку при мышечной работе возрастает венозный возврат к сердцу, возрастает внутриполостное давление, полости сердца и отдельные кардиомиоциты растягиваются, что создает условия для реализации механизма Франка-Старлинга.

Включением вышеперечисленных трех механизмов ограничивается адаптация сердца к однократной нагрузке. Если же на сердце действует значительная периодически повторяющаяся или постоянная нагрузка, то включаются механизмы долговременной адаптации, в основе которой лежит гипертрофия миокарда.

Гипертрофия — увеличение массы каждого мышечного волокна и всего миокарда в целом за счет усиления биосинтеза белка. Биологический смысл гипертрофии заключается в том, что за счет увеличения массы мышечных волокон миокарда прежняя нагрузка распределяется в большей массе, следовательно, на единицу массы падает меньшая нагрузка. Сердце как бы само себя разгружает.

395

Каковы же механизмы формирования гипертрофии? Очевидно, что гипертрофия возникает как ответная реакция органа на его гиперфункцию. При усиленной функции органа активируется работа всех его элементов (клеток, внутриклеточных органоидов). Иными словами — повышается интенсивность функционирования структур. При этом в клетке и в органе происходит накопление «метаболитов изнашивания» — группы молекул, образующихся в интенсивно работающих клетках. К метаболитам изнашивания относятся: молочная, пировиноградная кислоты, СО2, ионы водорода, продукты распада АТФ (АДФ, АМФ, неорганический фосфат, аденозин), креатин, спермин, спермидин, оксид азота и ряд других молекул. Под влиянием метаболитов изнашивания происходит активация кислых ядерных белков, которые снимают гистонный блок с ДНК, активируя транскрипцию ряда структурных генов. Усиливается синтез иРНК, которая поступает на рибосомы и участвует в биосинтезе новых клеточных белков. Морфологическим проявлением усиления белкового синтеза является развитие гипертрофии миокарда.

Различают физиологическую и патологическую гипертрофию миокарда. Физиологическая гипертрофия возникает при действии на сердце значительных периодических нагрузок с паузами. Такая гипертрофия развивается, например, в сердце спортсмена, у которого периоды тренировок чередуются с периодами отдыха. Физиологическая гипертрофия формируется медленно, постепенно. За ростом мышечных волокон успевают расти капилляры и нервы, то есть сохраняются нормальное кровоснабжение и нервная трофика. В миокарде повышается количество митохондрий, возрастает активность ферментов дыхательной цепи и АТФазная активность головок миозина, увеличивается содержание миоглобина, повышается мощность мембранных ионных насосов, сохраняется нормальное отношение объема ядра к объему цитоплазмы (1:5). Физиологическая гипертрофия — это сбалансированный рост кардиомиоцитов, позволяющий им эффективно справляться с возросшей нагрузкой.

В отличие от физиологической гипертрофии, патологическая гипертрофия формируется при действии на сердце постоянной большой нагрузки без пауз (например, при пороке сердца). Гипертрофия в этом случае развивается очень быстро: в течение недели масса миокарда может возрасти вдвое. За ростом мышечных волокон не успевают расти кровеносные капилляры и нервы и, следовательно, нарушается доставка кислорода к кардиомиоцитам и нервная трофика. Уменьшается количество митохондрий и других клеточных органелл, приходящихся на единицу объема клетки. Снижается мощность мембранных ионных насосов, обеспечивающих реполяризацию мембраны кардиомиоцитов и удаление из миоплазмы избытка ионов кальция. Возрастает ядерно-цитоплазматический индекс (до 1:15), что ведет к нарушению взаимоотношений между клеточными органеллами и ядром и создает препятствия для диффузии кислорода к ядру. В целом патологическая гипертрофия — это несбалансированный рост, позволяющий, однако, сердцу на какое-то время адаптироваться к повышенной нагрузке. С течением времени патологическая гипертрофия приводит к изнашиванию миокардиальных структур. Этому способствует и возникающее при патологической гипертрофии ремоделирование миокарда, под которым понимается изменение архитектоники сердечной мышцы, вследствие нарушения пространственного соотношения между кардиомиоцитами,

396

кровеносными и лимфатическими капиллярами, нервными волокнами и соединительнотканными элементами, приводящее к изменению геометрии камер сердца. Нарушение оптимальной структуры миокарда в конечном итоге приводит к нарушению его систолической и диастолической функции.

Стадии патологической гиперфункции сердца

Несмотря на наличие мощных и совершенных механизмов адаптации сердца к нагрузке, тем не менее, возможны ситуации, когда нагрузка, падающая на сердце, превышает его способность совершать работу. В этом случае развиваются фазные изменения его метаболизма, структуры и функции миокарда.

I стадия —­ аварийная. Клинически эта стадия соответствует острой сердечной недостаточности. У больного отмечается резкое падение кровяного давления, нитевидный пульс, холодный пот, возможна потеря сознания, то есть развиваются все клинические признаки гемодинамической катастрофы. В эту стадию в миокарде возникают очаги дистрофии и некроза, падает содержание АТФ и КрФ, повышается уровень АДФ, АМФ и аденозина. За счет повышения интенсивности функционирования структур увеличивается продукция метаболитов изнашивания и достаточно быстро формируется патологическая гипертрофия миокарда. Стимулируется анаэробный метаболизм и развивается внутриклеточный ацидоз. В части кардиомиоцитов ионы водорода вызывают блокаду активных участков в молекуле тропонина и не позволяют ионам кальция снять тропомиозиновый блок с актина. Эти мышечные волокна находятся в состоянии расслабления и не могут сокращаться при приходе ПД, то есть в миокарде возникают участки асистолии. В другой части кардиомиоцитов на первый план выходит дефицят энергии и нарушение функционирования Са-насосов, обеспечивающих расслабление кардиомиоцитов. При выраженном дефекте диастолы эти клетки могут находиться в состоянии контрактуры — стойкого сокращения без расслабления. Мозаичное распределение в миокарде участков асистолии и контрактуры ведет к уменьшению общей сократимости миокарда и, следовательно, насосной функции сердца, что ведет к снижению ударного и минутного сердечного выброса и является непосредственной причиной острой сердечной недостаточности.

В аварийную стадию летальность достигает 20 %. При достаточности компенсаторных возможностей сердечно-сосудистой системы процесс переходит во вторую фазу.

II стадия — относительной устойчивости (завершившейся патологической гипертрофии миокарда). В эту фазу в миокарде уменьшаются очаги дистрофии и некроза, восстанавливается метаболизм, нормализуется содержание макроэргов, снижается ацидоз. За счет сформировавшейся гипертрофии нагрузка распределяется в большей массе миокарда и снижается нагрузка на единицу массы. Поскольку механизмы адаптации в эту фазу работают с большим напряжением, больному противопоказаны повышенные нагрузки, что может провоцировать повторение аварийной фазы. Постепенно эта фаза переходит в третью стадию.

III стадия — прогрессирующего кардиосклероза. Сохраняющиеся в миокарде мелкие очаги дистрофии и некроза являются источниками аутоантигенов,

397

против которых начинают вырабатываться аутоантитела и цитотоксические CD8+ Т лимфоциты. Под влиянием лимфокинов и монокинов активируется пролиферация фибробластов и продукция ими коллагена. В миокарде развивается соединительная ткань, что в сочетании с повреждением кардиомиоцитов ведет к постепенному снижению сократительной способности миокарда.

Гемодинамические признаки сердечной недостаточности

Нарушения внутрисердечной гемодинамики.

Ключевым изменением, запускающим цепочку событий, приводящих к развитию тканевого отека при основных формах сердечной недостаточности, является снижение ударного и минутного сердечного выброса вследствие уменьшения сократительной способности правого или левого желудочка (систолическая дисфункция). В результате неполной систолы часть крови остается в полости желудочка в конце его сокращения, то есть возникает повышение остаточного систолического объема. К оставшейся в желудочке крови при систоле предсердий добавляется новая ее порция, что приводит к повышению энддиастолического (конечного диастолического) давления в камерах сердца. Повышение давления ведет к дилатации полостей сердца (сначала тоногенной, а затем миогенной).

Нарушения системной гемодинамики.

Заметное уменьшение количества крови, выбрасываемой сердцем в магистральные сосуды (аорту) ведет к снижению системного кровяного давления и гипоперфузии органов и тканей. Наряду с этим повышается центральное венозное давлениеидавлениевовсейсистемевенбольшогокругакровообращения.Важным клиническим признаком сердечной недостаточности является развитие отеков.

Патогенез сердечных отеков

Сердечные отеки — избыточное накопление в тканях межклеточной жидкости. Обычно застой и отек возникают в тех областях тела, которые разгружаются недостаточным желудочком. Так, при левожелудочковой недостаточности развивается отек легких, при правожелудочковой — периферические отеки, особенно выраженные на ногах.

В развитии сердечных отеков выделяют несколько патогенетических звеньев: 1. Гормональное звено. Запускается при уменьшении минутного объема крови (МОК), выбрасываемого сердцем в сосудистую систему. Уменьшение кровена-

полнения сосудов ведет к раздражению рецепторов объема (волюм-рецепторов), заложенных в различных участках сосудистого русла. Импульсация с волюмрецепторов поступает в эпифиз, оттуда в гипоталамус и далее к клубочковой зоне коры надпочечников, откуда стимулируется выброс альдостерона (вторичный альдостеронизм). Под влиянием альдостерона возрастает реабсорбция ионов натрия и воды в дистальных почечных канальцах, что ведет к увеличению объема плазмы, повышению транссудации и развитию отека.

Поступивший в сосудистое русло под влиянием альдостерона натрий повышает осмотическое давление, что приводит к возбуждению осморецепторов. Импульсация с осморецепторов поступает в супраоптическое ядро переднего гипо-

398

таламуса, где вырабатывается антидиуретический гормон (вазопрессин). АДГ по гипоталамо-гипофизарному тракту поступает в задний гипофиз, откуда секретируется в кровь, приносится к дистальным почечным канальцам, где стимулирует факультативную реабсорбцию воды. Задержка жидкости в сосудистом русле ведет к повышению объема плазмы, увеличению транссудации и отеку.

Метаболические и структурные изменения, наблюдаемые в кардиомиоцитах при сердечной недостаточности, приводят к уменьшению синтеза и освобождения из предсердий особого пептидного гормона — предсердного натрийуретического фактора (ПНФ). Обычно сигналом для выработки ПНФ является увеличение нагрузки на сердце объемом или сопротивлением. При этом эффекты ПНФ направлены на разгрузку сердца. Так, ПНФ вызывает дилатацию периферических сосудов (артериол) и тем самым уменьшает постнагрузку. Он тормозит синтез и секрецию АДГ и альдостерона, увеличивая диурез и снижая преднагрузку на сердце. Недостаточная выработка ПНФ в условиях сердечной недостаточности способствует задержке жидкости в организме и развитию отеков.

2.Почечное звено. Недостаточное кровоснабжение почек при СН ведет к ограничению почечной фильтрации, уменьшению мочеобразования, задержке жидкости в сосудистом русле, усилению транссудации и отеку.

При ишемии почки в ее юкстагломерулярном аппарате вырабатывается гормон ренин, который поступает в кровь, взаимодействует с плазменным белком ангиотензиногеном и переводит его в ангиотензин I, который под влиянием превращающего фермента (конвертин-энзима) переходит в ангиотензин II. Ангиотензин II, помимо прямого вазоконстрикторного эффекта, оказывает стимулирующее влияние на освобождение альдостерона из коры надпочечников. Следовательно, при СН происходит активация системы ренин-ангиотензин-альдостерон, что способствует развитию отека.

3.Тканевое звено. Гипоперфузия тканей при СН ведет к их гипоксии. В условиях гипоксии в тканях за счет частичного протеолиза накапливаются низкомолекулярные соединения (пептиды, аминокислоты) и выходящие из клеток ионы калия. За счет вторичного альдостеронизма в межклеточных пространствах накапливаются ионы натрия. Эти вещества и ионы повышают осмотическое давление. Конформационные перестройки тканевых белков приводят к повышению их гидрофильности. Гиперонкия и гиперосмия в тканях являются факторами, способствующими развитию отека. Выход жидкости из сосуда облегчает и небольшое повышение проницаемости, наблюдаемое при гипоксии тканей. При СН повышение проницаемости не является ведущим фактором патогенеза отеков и отечная жидкость содержит лишь небольшое количество белка и не содержит лейкоцитов, то есть является транссудатом.

4.Повышение центрального венозного давления. Неспособность сердца при его недостаточности эффективно перекачивать кровь из венозного бассейна

вартериальный ведет к венозному застою и повышению давления во всей венозной системе. Возрастает гидродинамическое давление в посткапиллярных венулах и венозных отделах капилляров, где, согласно схеме Старлинга, осуществляется резорбция (обратное поступление в кровяное русло) межтканевой жидкости, образованной в артериальном колене капилляра. Нарушение резорбции ведет к на-

коплению жидкости в ткани, то есть к развитию отека.

399

17.2. Коронарная недостаточность

Коронарная недостаточность — неспособность коронарного кровотока обеспечить сердце необходимым для его полноценного функционирования количеством кислорода. Результатом коронарной недостаточности является развитие ишемической болезни сердца (ИБС).

Кровоснабжение сердца осуществляется по системе коронарных артерий. Коронарный кровоток имеет ряд особенностей. Вход в коронарные сосуды располагается непосредственно за полулунными клапанами аорты и сердце получает самую свежую богатую кислородом кровь. Максимальный коронарный кровоток регистрируется во время диастолы и диастолической паузы. Во время систолы коронарные сосуды пережаты в толще миокарда и для метаболизма используется небольшой запас кислорода, содержащегося в миоглобине. При нарушениях ритма сердца с укорочением диастолы и диастолической паузы (например, при чрезмерно выраженной тахикардии) ограничивается приток кислорода к сердечной мышце и развивается циркуляторная гипоксия миокарда. Особенностью сердечной ткани является высокая экстракция (извлечение) кислорода из притекающей крови. Даже в покое сердце экстрагирует из крови максимально возможное количество кислорода (75 %), тогда как другие органы (например, скелетные мышцы) — только 30 %. При повышении потребности в кислороде скелетные мышцы имеют резерв экстракции, то есть могут извлекать из притекающей крови больше кислорода. Сердечная мышца лишена резерва экстракции, и повышенная потребность в кислороде может быть удовлетворена только за счет расширения коронарных сосудов и увеличения притока крови. Коронарные сосуды имеют высокий базальный сосудистый тонус. Это создает большой расширительный резерв, и если в покое коронарный кровоток составляет 250 мл/мин, то при значительной физической нагрузке он может возрастать до 4–5 л/мин за счет расширения коронаров.

Не все отделы сердца находятся в одинаковых условиях кровоснабжения. Наиболее уязвимыми участками в плане нарушения кровоснабжения являются глубокие субэндокардиальные отделы, где проходят тонкие извитые сосуды и практически нет анастомозов. По структуре коронарные сосуды относятся к сосудам концевого типа, то есть анастомозы имеются между достаточно крупными ветвями, а концевые веточки лишены анастомозов, поэтому их перекрытие (тромб, сдавление) приводит к ишемии соответствующего участка сердечной мышцы.

В регуляции коронарного кровотока важнейшую роль играет метаболическая ауторегуляция, обеспечивающая возрастание коронарного кровотока при увеличении потребности сердца в кислороде. Даже при небольшой нагрузке на сердце, при его гипоксии или ишемии в миокарде усиливается образование вазодилататорных веществ, которые расширяют коронарные сосуды. К вазодилататорным веществам относятся: ионы водорода, СО2, лактат, пируват, аденозин, АДФ, АМФ, креатин, простагландины А и Е, оксид азота, простациклин. Этот механизм рабочей гиперемии срабатывает в миокарде очень быстро и обеспечивает удовлетворение возросшей потребности сердца в кислороде.

Особенностью нервной регуляции коронарного кровотока является синергизм влияний симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, возбуждение которых приводит к дилатации коронарных сосудов. В интактных коронарных сосудах, как и в сократительном миокарде, преобладают

400