Сердечная недостаточность
Сердечная недостаточность является результатом снижения насосной функции сердца. Так как при этом имеет место застой в малом или большом круге кровообращения, ее часто называют застойной сердечной недостаточностью. Сердечная недостаточность может быть острой и хронической, левого (левожелудочковая и левопредсердная) и правого (правожелудочковая) типов. При прогрессировании сердечной недостаточности левого типа к ней присоединяется правожелудочковая сердечная недостаточность, т. е. сердечная недостаточность становится тотальной.
Этиология
Причинами сердечной недостаточности являются разнообразные (первичные и вторичные) поражения сердечной мышцы, приводящие к нарушению сократительной способности миокарда. При преимущественном поражении левых отделов сердца развивается сердечная недостаточность левого типа, при преимущественном поражении правых отделов сердца — сердечная недостаточность правого типа. При диффузном поражении миокарда, как правило, развивается тотальная сердечная недостаточность с преимущественными симптомами правожелудочковой недостаточности, так как в первую очередь нарушается сократительная способность более слабых (правого по сравнению с левым) отделов сердца.
Г. Ф. Ланг (1936) указывал на следующие причины, которые могут привести к сердечной недостаточности:
- 1. Переутомление сердечной мышцы (пороки сердца, гипертоническая болезнь и т. д.).
- 2. Причины, действующие путем нарушения кровоснабжения миокарда (заболевания венечных сосудов сердца, анемия).
- 3. Причины, непосредственно химически влияющие на миокард (инфекции, интоксикации, авитаминозы). 4. Нервно-трофические и гормональные влияния, приводящие к нарушению функции миокарда.
К основным причинам сердечной недостаточности следует отнести следующие заболевания и поражения сердечно-сосудистой системы: пороки сердца (приобретенные и врожденные); артериальная гипертензия (гипертоническая болезнь и симптоматические гипертен-зии); легочное сердце, ишемическая болезнь сердца (инфаркт миокарда, стенокардия, атеросклеротичёский и постинфарктный кардиосклероз); миокардиты и миокардический кардиосклероз; кардиомиопатии и т. п.
Патогенез
В основе сердечной недостаточности лежит нарушение сократительной способности миокарда, являющееся следствием нарушений обменных процессов в измененной патологическим состоянием сердечной мышце. R. Hegglin (1956), В. В. Парин и Ф. 3. Меерсон (1964) на основании экспериментальных и клинических исследований обмена веществ в сердечной мышце выделили 3 типа сердечной недостаточности:
- 1) энергодинамической — вследствие уменьшения образования энергии, нарушения ее использования (общее и местное нарушение обмена веществ);
- 2) гемодинамический — вследствие нарушения механической работы сердца (перегрузки миокарда);
- 3) смешанный — вследствие одновременного действия энергодинамического и гемодинамического факторов. Последний патогенетический тип сердечной недостаточности обнаруживается наиболее часто.
В патогенезе нарушения кровообращения различают два механизма: интимный — развитие слабости сердца и механизм развития гемодинамических и нейрогуморальных нарушений, влекущих за собой глубокие расстройства обменных процессов. Оба эти механизма, несомненно, взаимосвязаны.
Для понимания патогенеза сердечной недостаточности важны современные представления о нарушении биохимических процессов в сердце при его поражении. Как известно, мышечные сердечные волокна, помимо протеинов, не принимающих участия в процессах сокращения мышцы, содержат еще два белковых вещества — актин и миозин, составляющих сократительную систему миокарда. В состоянии покоя длинные волокна актина расположены отдельно от более коротких волокон миозина. Контакту этих сократительных белковых веществ препятствует ионная среда внутри клеток, которая относительно богата калием. В момент возбудительного импульса часть ионов калия за счет диффузии выходит через клеточную мембрану, в результате чего контрактильные белки соединяются с образованием актомиозина и вступают в контакт с богатой энергией аденозинтрифосфорной кислотой (АТФ), необходимой для сокращения актомиозина.
Под влиянием актомиозина в присутствии Са++ происходит распад АТФ, что является основным источником энергии, поддерживающей сократительную функцию миокарда на нормальном уровне. При расщеплении АТФ часть образующейся при этом энергии переходит в механическую работу, и сердечная мышца сокращается. Изменившаяся концентрация ионов, в особенности ионов калия и кальция, активирует белковое вещество (фактор Марша—Бендала), которое понижает аденозинтрифосфатазнуга активность миозина и тем самым препятствует дальнейшему сокращению мышечных волокон — наступает диастола.
В настоящее время в результате многочисленных исследований установлено, что ведущая роль в физиологии сокращения сердца принадлежит электролитам. Как везде, клетки и волокна миокарда имеют разность потенциалов по обе стороны основной клеточной мембраны, положительный заряд находится снаружи, а отрицательный — внутри клетки. Отрицательно заряженные протеины, анионы С1 не могут проникнуть через мембрану, а избирательно притягивают внутрь клетки катионы К+ и удерживают снаружи катионы Na+. Внутри клетки ионов К+ в 20—30 раз больше, чем снаружи; ионов Na+ в 5—10 раз, а ионов Са++ в 100—1000 раз больше снаружи, чем внутри.
Существует пассивный ток ионов, который усиливается во время систолы, разрушая градиент К+ и уменьшая разность потенциалов, пока не наступит компенсация за счет активного транспорта ионов. Транспорт катионов осуществляется за счет АТФ, которая имеет сродство с Na+, соединяется с ним, а в присутствии Mg++ расщепляется на аденозиндифосфорную кислоту (АДФ) и фосфатный остаток. При этом теряется сродство с Na+ в пользу К+, высвобождается энергия, за счет которой осуществляется активный транспорт катионов, состоящий в выбросе наружу Na+ и Са++ и вхождении внутрь клетки К+. При восстановлении АТФ вновь появляется ее сродство с Na+.
Таким образом, активность электролитного насоса тесно связана с концентрацией К+ вне клетки и Na+ внутри клетки. Возрастание концентрации Na+ стимулирует ферментативную систему, корригирующую поток ионов и стабилизирующую градиент электролитов в фазе диастолы. Явления деполяризации и реполяризации сердечных клеток соответствуют быстрому изменению разности потенциалов мембраны в фазу систолы, меняя проницаемость мембраны для Na+, K+, Са++. В конце диастолы в клетках проводящей системы сердца потенциал покоя не сохраняет своего постоянного значения и убывает. Описанные выше процессы представляют собой так называемую медленную диастолическую деполяризацию, характерную для этих клеток. Медленный пассивный выход К+ и одновременный вход Na+ вызывает образование порогового потенциала в конце диастолы. Затем следует быстрая систолическая деполяризация за счет быстрого входа Na+. Потенциал мембраны, называемый потенциалом действия, возрастает.
Быстрая деполяризация соответствует на ЭКГ зубцу R. Фазе быстрой реполяризации свойственно уменьшение выходного тока К+ и поддержание возрастающих входных токов Na+ и Са++, что сохраняет разность потенциалов, образующих плато потенциала действия. На ЭКГ соответствует комплексу ST.
Особенности автоматизма сердца связаны с фазой медленной диастолической деполяризации и медленным входным током Na+. Входной ток Na+ обусловливает амплитуду и ритм возрастания потенциала действия. Выходной ток К+ регулирует интенсивность токов реполяризации и длительность абсолютного рефрактерного периода. Входной ток Са++ управляет длительностью потенциала действия и контрактильными феноменами. Действие ионов Mg++ повсеместно имеет отношение как к перемещению фосфатных ионов, так и к окислительному фосфорилированию. Mg++ тормозит действие Са++ в высвобождении ацетилхолина и адреналина в синаптических связях.
Уже во время систолы и особенно во время диастолы восстанавливаются все распавшиеся в период систолы энергетические вещества. Ресинтез богатого энергией фосфорного соединения АТФ, столь важной для обеспечения сократительной функции миокарда, может происходить с использованием кислорода (аэробно) и без него (анаэробно). В норме ресинтез АТФ осуществляется в основном аэробно во время диастолы путем окислительного фосфорилирования. Ресинтез АТФ анаэробным путем происходит во время анаэробного распада гликогена и глюкозы — гликолиза. Конечные продукты гликолиза — молочная и пировиноградная кислоты — в аэробных условиях подвергаются окислительным превращениям, известным под названием цикла Кребса (цикла трикарбоновых кислот).
Значение ресинтеза АТФ в ходе аэробного окисления определяется тем, что при превращении глюкозы до конечных продуктов — С02 и Н20 — освобождается примерно в 15 раз больше энергии, чем при анаэробном распаде глюкозы до молочной кислоты. Энергетическая эффективность аэробного окисления составляет в норме 85%, а анаэробного гликолиза — 15 %. Иными словами, гликолити-ческие реакции являются неэкономными. Поэтому в норме энергетическая эффективность анаэробного гликозида составляет всего лишь 15 %, той энергии, которая образуется в условиях аэробного обмена.
Таким образом, нормальная сократительная функция миокарда зависит от содержания богатых энергией фосфорных соединений, состояния ионных соотношений и достаточного снабжения кислородом. При сердечной недостаточности эти физиологические условия нарушаются и на первый план выдвигается анаэробная фаза обмена, уменьшается расход энергии на механическую работу сердца и увеличивается расход энергии на теплообразование. Причиной этого является прежде всего гипоксия, обусловленная гипертрофией сердца.
В пораженном миокарде понижается содержание АТФ и КФ (креатинфосфата) — основных источников энергии. Вследствие хронической гипоксии нарушается синтез АТФ в гипертрофированной сердечной мышце. Нарушения со стороны сердца могут возникать и без уменьшения фосфорных соединений вследствие недостаточного их использования. Это наблюдается при блокировании ферментов, в частности аденозинтрифосфатазы. Но более закономерными и постоянными являются не изменения содержания богатых энергией фосфатных соединений — АТФ и КФ, а нарушения электролитного баланса, играющие патогенетическую роль в развитии сердечной недостаточности.
Так, показано, что в мышечной ткани сердца при недостаточности кровообращения увеличивается содержание натрия и уменьшается содержание калия. Уменьшение же количества внутриклеточного калия является постоянным признаком состояния мышцы, неспособной к нормальной функции. При этом может создаваться порочный круг, сердечная недостаточность вызывает задержку воды в организме, проникновение натрия в клетку с уменьшением внутриклеточного калия; это в свою очередь ведет к понижению сократительной функции миокарда и дальнейшему прогрессирояанию сердечной недостаточности. К этому, следует добавить, что увеличение внутриклеточного содержания натрия и уменьшение калия в сердечной мышце вызывает нарушения в ресинтезе креатинфосфата, являющегося энергетическим донатором для образования АТФ, что также обусловливает понижение сократительной способности миокарда.
По Ф. 3. Меерсону (1968), следует различать три стадии гипертрофии или компенсации сердца. В I стадии мобилизуются резервы гликогена и повышается синтез белка с увеличением содержания ДНК, РНК и актомиозина. Во II стадии метаболические параметры сердца нормализуются, но обмен в целом повышен в соответствии с увеличением массы миокарда. И, наконец, в III стадии снижается синтез белка, содержание фосфорных соединений и катехоламинов, нарушается баланс электролитов, что является скорее не причиной, а следствием, или, вернее, проявлением сердечной недостаточности (И. И. Сивков, В. Г. Кукес, 1973).
Биохимические процессы нарушаются не только в сердечной мышце, но, как показали результаты исследований Н. Д. Стражеско, Г. Ф. Ланга, В. X. Василенко, также в других тканях и органах.
Таким образом, в патогенезе сердечной недостаточности решающее значение имеет нарушение биохимических процессов в миокарде, вызывающее понижение его сократительной функции. В результате происходят гемодинамические расстройства, влекущие за собой глубокие нарушения обменных процессов в различных органах и тканях.
Ухудшение сократительной силы миокарда ведет к увеличению остаточного (в полостях сердца) объема крови; в связи с этим повышается эндодиастолическое давление в полостях, увеличивается растяжение волокон сердечной мышцы, усиливается ее сокращение, и она гипертрофируется. Со временем развиваются дегенеративные или склеротические изменения, ослабевает сократительная способность сердца, уменьшается сердечный выброс, развивается застой в венах, легких, большом круге кровообращения (печень, почки, пищеварительный аппарат). В течение определенного времени достаточный минутный объем при сниженном ударном поддерживается за счет увеличения частоты сердечных сокращений, т. е. тахикардии.
В связи с недостаточным подвозом кислорода к тканям, замедлением кровотока и повышающейся способностью тканей к потреблению кислорода увеличивается артерио-венозная разница кислорода. Из-за застоя в легких, уменьшения жизненной емкости и дыхательной поверхности их уменьшается поступление кислорода в кровь и выведение углекислоты из крови; возникающая гипоксия тканей (в том числе головного мозга) и накопление кислых продуктов обмена ведут к раздражению дыхательного центра и одышке.
Накопление кислых продуктов обусловлено кислородным голоданием тканей, нарушением углеводного обмена и повышением содержания молочной и пировиноградной кислот, особенно после мышечной работы. Под влиянием гипоксии активизируется гемопоэз и нередко в крови увеличивается содержание гемоглобина и эритроцитов. В связи с венозным застоем и особенно недостаточным кровоснабжением почек снижается клубочковая фильтрация, усиливается выделение ренина, который стимулирует синтез альдостерона. Последний, влияя на канальцы почек, усиливает выделение калия с мочой.
Задержка натрия и транзиторная (или длительная) гиперосмотич-ность крови стимулируют гипоталамические рецепторы, вызывают повышение секреции антидиуретического гормона гипофиза и задержку воды в организме. Задержка почками воды и натрия, а также усиление гемопоэз а ведут к увеличению объема циркулирующей крови. Описанные выше изменения, а особенно гипоксия и гиперальдостеронизм, увеличивают сосудистую проницаемость. Повышение венозного давления, вторичный альдостеронизм, увеличение сосудистой проницаемости и у некоторых больных гипопротеинемия, сопровождающаяся снижением онкотического давления, приводят к развитию отеков подкожной клетчатки, скоплению жидкости в полостях. Постепенно из-за венозного застоя развивается соединительная ткань в органах (легких, печени, почках). Цирроз печени, повышение давления в системе портальной вены и гиперальдостеронизм ведут к накоплению жидкости в брюшной полости (асциту). В связи с венозным застоем и развитием соединительной ткани функция внутренних органов нарушается, наступают дистрофические расстройства.
Патогенез острой сердечной недостаточности в основном такой же, как и хронической, но отличается быстрым включением различных механизмов.
» Острая сердечная недостаточность