Проблема ишемического ремоделирования у больных хронической сердечной недостаточностью

Проблема ишемического ремоделирования у больных хронической сердечной недостаточностью

,

БелМАПО, кафедра функциональной диагностики

Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) до сих пор остается одним из самых распространенных и прогностически неблагоприятных заболеваний сердечно-сосудистой системы.

Результаты американских эпидемиологических исследований показали, что в США число больных с клинически выраженной ХСН составляет не менее 2,5% взрослого населения или 5 млн. человек, причем ежегодно регистрируется до 400 тыс. новых случаев заболевания. Число больных ХСН составило 2% от всех госпитализированных в стационары.

Серьезность ситуации усугубляется крайне неблагоприятным прогнозом: в США за последние 30 лет смертность от ХСН увеличилась в 4 раза. Пятилетняя смертность составляет 62% среди мужчин и 43% среди женщин. Уровень выживаемости при ХСН сравним с аналогичным показателем при ряде онкологических заболеваний [2].

Основной причиной ХСН является ишемическая болезнь сердца (ИБС) в сочетании с артериальной гипертензией (АГ) или без нее. В исследованиях, проведенных в последние годы, ишемическая этиология декомпенсации была отмечена в среднем у 64% больных [1]. Одной из ведущих причин формирования ХСН является ремоделирование левого желудочка (ЛЖ) – изменение размера, формы, геометрии ЛЖ, сопровождающееся нарушением его систолической и диастолической функции, что тесно сопряжено с изменением нейрогормонального фона организма [15].

Учитывая особое положение ИБС в структуре ХСН, ишемическое ремоделирование, несмотря на наличие научных работ, посвященных разным аспектам этого процесса, продолжает оставаться одной из самых актуальных проблем кардиологии.

Термин «ремоделирование сердца» был введен в литературу N. Sharp в конце 70-х годов для обозначения структурных и геометрических его изменений после острого инфаркта миокарда. Аккумуляция научных фактов в данном направлении способствовала появлению концепции постинфарктного «ремоделирования сердца», которая заняла заметное место среди достижений кардиологии 90-х годов.

Изначально термином «постинфарктное ремоделирование» обозначались структурно-геометрические изменения сердечной мышцы, происходящие после ИМ в процессе адаптации к новым условиям функционирования. Как правило, структурное постинфарктное ремоделирование ЛЖ ассоциируется с его дилатацией [8], изменением формы и толщины его стенок [5], что является ключевым моментом в патогенезе ишемической кардиомиопатии.

В течение первых нескольких суток после развития ИМ непропорционально истончается и «растягивается» инфарктная зона, которая уже не в силах противостоять внутрижелудочковому давлению, что в последующем приводит к выпячиванию некротизированного участка миокарда («экспансии инфаркта») вплоть до образования аневризмы или разрыва сердца [1, 5]. Постинфарктная дилатация ЛЖ связана не только с экспансией зоны инфаркта, но и с удлинением сокращающегося сегмента и изменением геометрии желудочка за счет феномена «соскальзывания» мышечных волокон непораженных участков миокарда, приводящего к уменьшению количества слоев кардиомиоцитов и истончению миокардиальной стенки [1]. Некоторые авторы полагают, что постинфарктное ремоделирование ЛЖ развивается больше в результате удлинения миоцитов, чем вследствие их «соскальзывания» [7]. Тем не менее, на начальном этапе ремоделирования растяжение непораженных участков миокарда направлено на поддерживание адекватной насосной функции сердца и компенсирует отсутствие активного сокращения «выбывших» мышечных регионов. Неповрежденные участки миокарда вынуждены брать на себя функции поврежденных отделов, где приспособление к создавшимся условиям идет по пути компенсаторной гипертрофии [1, 5]. Мышечная масса ЛЖ нарастает без увеличения числа миокардиальных клеток, то есть без их гиперплазии [3].

Увеличивающийся после ИМ размер ЛЖ приводит к объемной перегрузке сердца, что сопровождается развитием адаптивной тоногенной дилатации и нарастанием мышечной массы без утолщения стенки ЛЖ (эксцентрическая гипертрофия миокарда) [5, 8]. Таким образом, изначально ремоделирование представляет собой компенсаторный процесс, направленный на поддержание контрактильной функции ЛЖ за счет гипертрофии миокарда и расширения камер сердца.

Однако увеличение объема остаточной крови ведет к дальнейшему расширению полости ЛЖ. Со временем компенсаторные возможности миокарда преодолевать возрастающие нагрузки исчерпываются, и у значительной части больных тоногенная дилатация трансформируется в прогрессирующую - миогенную, приводящую к изменению геометрической формы желудочка, резкому увеличению напряжения его стенок и к дальнейшему возрастанию миокардиального стресса. Скорость прогрессирования постинфарктной дилатации ЛЖ зависит от размеров ИМ и его локализации, наличия и объема жизнеспособного миокарда, а также от выраженности гипертрофии кардиомиоцитов и интерстициальных фиброзных изменений [12]. В результате преобладания скорости дилатации над процессом гипертрофии миокарда ЛЖ становится более тонкостенным, нарушается геометрия его полости с переходом к гемодинамически невыгодной сферической форме. В этой ситуации процесс ремоделирования ЛЖ приобретает характер дезадаптационного [5]. Установлено, что «пороговое» значение компенсаторного увеличения КДО ЛЖ находится в пределах 182,7±3,28 мл, после чего дальнейшая дилятация ЛЖ становится дезадаптивной [3].

Исходя из результатов исследований, понятно, что анализ геометрических показателей ремоделирования ЛЖ целесообразно проводить уже на ранних этапах «ишемического каскада». Используя при этом структурно-геометрические критерии диагностики, можно судить о жизнеспособности миокарда даже по данным эхокардиографии в покое. Однако в любом случае необходима комплексная оценка состояния ЛЖ, которая должна включать в себя определение регионарных структурно-геометрических изменений и функциональных нарушений стенки ЛЖ [4].

Постинфарктное ремоделирование сердца – процесс сложный и полиморфный и не ограничивается лишь изменениями структуры миокарда. Так, появившиеся данные о том, что выявляемая после ИМ локальная сократительная дисфункция ЛЖ возникает самостоятельно и не зависит от одновременно начинающейся структурно-геометрической перестройки ЛЖ, привели к возникновению понятия механического (функционального) ремоделирования, акцентирующего внимание на нарушениях сегментарной кинетики сердечной стенки (асинергии) [6].

Оценка функциональных изменений миокарда, лежащих в основе подобных нарушений, позволяет правильно понять и расширить представления о сути постинфарктного ремоделирования.

Пусковым моментом, приводящим к снижению сократимости и развитию дисфункции ЛЖ в результате ИМ, является «потеря» более или менее обширного участка сердечной мышцы [1]. Есть данные, свидетельствующие, что дисфункция миокарда, проявляющаяся усилением асинхронности его сокращений, наблюдается гораздо раньше структурного ремоделирования сердца. Выраженность функциональных изменений ЛЖ и внутрисердечной гемодинамики в этот период зависит, в первую очередь, не от геометрической трансформации вентрикулярной полости, а от нарушения кинетики в пораженных и интактных сегментах миокарда [6].

В основе дисфункции ремоделированного желудочка лежит нарушение сократительной способности и удлинение миокардиоцитов в зоне инфаркта. При этом скорость и степень их укорочения значительно снижены, что обуславливает уменьшение систолического утолщения стенки в пораженных миокардиальных сегментах в сравнении с сохранными отделами. Такое своеобразное «выключение» из активного сокращения более или менее обширного участка сердечной мышцы и «экспансия» рубца приводят к регионарной механической неоднородности Ишемизированные и сохранные зоны значительно различаются не только по степени систолического утолщения, но и по хронологической последовательности сокращения и расслабления волокон миокарда. В результате возникает и нарастает кинетическая асинхронность между поврежденными и интактными отделами стенки ЛЖ, требующая значительных энергетических затрат с использованием коронарного резерва. На фоне неполноценного коронарного кровотока регионарная механическая перегрузка, сопровождающаяся напряжением и растяжением стенки ЛЖ, приводит к нарушению сегментарной сократимости и кинетики отдаленных участков неинфарцированного миокарда: не только тех, которые перфузируются пораженными коронарными артериями, но и тех, кровоснабжение которых остается нормальным [3].

Поскольку сила, развиваемая двумя миокардиальными фрагментами при асинхронном их сокращении, меньше, чем в случае синхронного сокращения, то наличие зон дисфункционального миокарда обуславливает снижение сократимости и насосной функции ЛЖ в целом, приводя к постепенной гипоконтрактильности всего миокарда – одной из причин последующей декомпенсации сердечной деятельности [1]. Поэтому выявление сегментарных нарушений сократительной функции и асинхронности ЛЖ важно для определения выраженности патологических изменений миокарда и оценки результатов лечения ИБС [6]. Тем не менее, нарушение сократимости ЛЖ нельзя считать основополагающим моментом в снижении его насосной функции. Оно может быть рассмотрено только как один из факторов наряду с изменениями геометрии и объемов ЛЖ, гипертрофией миокарда и повышением напряжения стенок [3].

Описанные нарушения кинетики и появление асинергичных зон миокарда ЛЖ провоцируют процесс патологического ремоделирования с прогрессирующей дилатацией полости ЛЖ, которая, в свою очередь, ведет к росту напряжения стенки желудочка, усугубляя его сократительную дисфункцию и замыкая «порочный круг». При этом больные с более выраженным нарушением кинетической активности стенки ЛЖ имеют наиболее высокий риск развития прогрессирующей дилатации и дисфункции ЛЖ [9].

Ремоделирование левого желудочка – это динамический процесс, который развивается в ответ на любую «агрессию» против миокарда и влияет на насосную функцию сердца, на систолическую и диастолическую ее составляющие. Ишемическое ремоделирование ЛЖ развивается не только в ответ на потерю клеток, как случается, при инфаркте миокарда, но и на снижение функциональной активности клеток миокарда [4].

Начало 80-х годов было отмечено появлением первых публикаций, посвященных исследованию новых форм жизнеспособного миокарда: станнированию, гибернации, а также прекондиционированию миокарда. Эти три состояния образуют три ишемических синдрома, которые выходят за рамки первичных понятий «острая ишемия» и «острый инфаркт». Частые эпизоды появления и исчезновения ишемии способствуют продлению систолической дисфункции в этих областях, что эквивалентно состоянию «оглушенного» (stunning) миокарда, описанного при окклюзии и последующем «открытии» соответствующей коронарной артерии. При «гибернации» миокарда тканевая перфузия достаточна для поддержания существования кардиомиоцитов (в том числе ионных токов), но не достаточна для их нормальной сократимости. Этот процесс приводит к постепенной гипоконтрактильности всего миокарда и прогрессированию дисфункции ЛЖ. При этом активизируются процессы, способствующие поддержанию сердечного выброса и нормализации напряжения стенки. Это совершается через активацию регуляторных нейрогуморальных систем и структурно-геометрических изменений сердечной мышцы (ремоделирование ЛЖ) [12].

Описанный в 1986 году С. Murry и соавт. [14] феномен ишемического прекондиционирования (ИП) миокарда (ischemic preconditioning) проявляется повышением устойчивости миокарда к ишемии после одного или нескольких коротких ишемических эпизодов и сохраняется в течение 1-2 часов. Экспериментальные и немногочисленные клинические исследования показали, что феномен ИП сопровождается также антиаритмическим эффектом, в частности, уменьшением количества желудочковых экстрасистол (ЖЭ) высоких градаций, пароксизмов желудочковой тахикардии и фибрилляции желудочков при повторных эпизодах миокардиальной ишемии.

Сравнительно недавно появился ряд научных работ, которые рассматривают процесс ремоделирования ЛЖ на ультраструктурном уровне. Оказалось, что прогрессированию ремоделирования ЛЖ и развитию ХСН способствует повреждение митохондрий кардиомиоцитов, сопровождающееся образованием активных радикалов кислорода [11]. Другим патогенным фактором ремоделирования ЛЖ считается нарушение тока ионов внутри миокардиоцитов, а именно – прерывание внутриклеточной передачи сигналов по К+-каналам, выраженное снижение плотности К+-каналов, а также увеличение медленного компонента натриевого тока в миокардиоцитах [13]. Имеются доказательства, что в непораженных участках миокарда ЛЖ в постинфарктном периоде наблюдается более выраженный рост содержания коллагена I типа, сильно коррелирующий с гемодинамическим стрессом и ухудшающий эластичность миокарда, которая играет важную роль в процессе ремоделирования сердца и развития ХСН [16].

Большое значение придается взаимосвязи между сократительными элементами миокардиоцитов и внеклеточным матриксом, архитектонике миокардиоцитов, необходимой для обеспечения структурной и функциональной целостности сердца. Развитие постинфарктной воспалительной реакции приводит к реорганизации этого симбиоза: происходит активация протеолитических ферментов – металлопротеиназ, расщепляющих молекулы внеклеточного матрикса, снижается активность их ингибирования. Усиленное образование металлопротеиназ внеклеточным матриксом и моноцитами приводит к дегенерации внеклеточного матрикса и играет не последнюю роль в постинфарктном ремоделировании ЛЖ [10].

Другие исследования показали, что при ХСН, сопровождающейся увеличением объема ЛЖ, происходит снижение сократительной функции миокарда, связанной не с нарушением сократительной функцией кардиомиоцитов, а со сниженной реактивностью их β-адренорецепторов [17].

Активное изучение процесса ишемического ремоделирования ЛЖ продолжается. В экспериментальных и клинических исследованиях особое внимание уделяется возможности его замедления или обратного развития, сопряженного с улучшением функции сердца. Все это еще раз подтверждает, что проблема ремоделирования ЛЖ остается одной из самых важных и динамично развивающихся проблем в современной кардиологии.

Литература

1. , , Беленков недостаточность на фоне ишемической болезни сердца: некоторые вопросы эпидемиологии, патогенеза и лечения // Русский медицинский журнал. – 2000. – № 15-16. – С. 622-626.

2. , , Мареев сердечной недостаточности: взгляд на проблему на рубеже веков // Сердечная недостаточность. – 2000. – Т. 1, № 1. – С. 4-6.

3. , Вараксин -геометрические изменения миокарда и особенности центральной гемодинамики при постинфарктном ремоделировании левого желудочка // Кардиология. – 2003. – № 1. – С.19-23.

4. , , Ключников ремоделирование левого желудочка. М.: Издательство НЦССХ им. РАМН, 2002. – С. 9.

5. Крыжановский и лечение сердечной недостаточности. – М.: Знание, 1998. – С. 182.

6. Миронков функционального состояния и эффективности реваскуляризации миокарда у больных с осложненными формами ишемической болезнью сердца: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. – М., 2000. – С. 18.

7. Anand I. S., Liu D., Chugh S. S. Isolated myocyte contractile function is normal in postinfarct remodeled rat heart with systolic dysfunction // Circulation. – 1997. – Vol. 96. – P. .

8. Bolognese L., Cerisano G. Early predictors of left ventricular remodeling after acute myocardial infarction // Am. Heart. J. – 1999. – Vol. 138 (2 Pt 2). – P. 79-83.

9. Giannuzzi P., Temporelli P. L., Bosimini E. Heterogeneity of left ventricular remodeling after acute myocardial infarction: results of the Echo Substudy // Am. Heart. J. – 2001. – Vol. 141. – P. 131-138.

10. Hojo Y., Ikeda U., Ueno S. Expression of matrix metalloproteinases in patiens with acute myocardial infarction // Jpn. Circ. J. – 2001. – Vol. 65. – P. 71-75.

11. Ide T., Tsutsui H., Hayashidani S. Mitochondrial DNA Damage and Dysfunctions Associated With Oxidative Stress in Failing Hearts After Myocardial Infarction // Circ. Res. – 2001. –Vol. 88. – P. 529-535.

12. Lai T., Fallon J. T., Liu J. Reversibility and pathohistological basis of left ventricular remodeling in hibernating myocardium // Cardiovasc. Pathol. – 2000. – Vol.9. – P. 323-335.

13. Miki T.,Miura T.,Tsuchida A. Cardioprotective mechanism of ischemic preconditioning is impaired by postinfarct ventricular remodeling through angiotensin II type I receptor activation // J. Cardiol. – 2001. – Vol. 37. – P. 112-113.

14. Murry C. E., Jennings R. B., Reimer K. A. Preconditioning with ischemia: A delay of lethal cell injury in ischemic myocardium // Circulation. 1986. – Vol.74. – P..

15. Sutton M. J, St. John, Sharp Norman. Left ventricular remodeling after myocardial infarction // Circulation. – 2000. № 000. P. .

16. Wei S., Chow L. T., Shum I. O. Left and right ventricular collagen type I/III rations and remodeling post-myocardial infarction // J. Card. Fail. – 1999. – Vol. 5. – P. 117-126.

17. Yoshida H., Tanonaka K., Miyamoto Y. Characterization of cardiac myocyte and tissue beta-adrenergic signal transduction in rats with heart failure // Cardiovasc. Res. – 2001. – Vol. 50. – P. 34-45.