Патофизиология сердечной недостаточности д.м.н., профессор

значимость проблемы
Классификация СН
Этиология СН: систолическая, диастолическая дисфункция, факторы риска
Механизмы компенсации

и декомпенсации: а) срочные (интракардиальные, экстракардиальные); б) долговременные (интракардиальные, экстракардиальные)
Патогенез проявлений при СН: а) острой СН (отек легких); б) хронической СН (отеки); в) гемодинамические признаки
Прогноз и принципы терапии СН

← преднагрузка, постнагрузка, сократимость
Преднагрузка – напряжение стенки желудочка в конце

диастолы ≡ КДО, КДД зависит от ОЦК, нагрузка объемом ( ↑ ОЦК → ↑ преднагрузки)
Постнагрузка – напряжение стенки желудочка во время сокращения
≡ сопротивлению, которое должен преодолеть желудочек, выбрасывая кровь в аорту или легочную артерию
- зависит от АД, размера полости, толщины стенки желудочка
Уравнение Лапласа для полой сферы σ = Р ∙ r / 2h
(σ – напряжение, Р- давление, r – радиус, h – толщина стенки) ▬►
↑ АД, дилатация ж. → ↑ постнагрузки,
гипертрофия → ↓ постнагрузки
Сократимость (инотропный статус сердца) – свойство миокарда изменять силу СС без связи с пред- и постнагрузкой (влияние ВНС, А, НА и др.)

сердце не обеспечивает организм адекватным кровоснабжением, что приводит к развитию

системной циркуляторной гипоксии
Значимость проблемы
в последние годы в РФ наблюдается:
а) ↑ первичной заболеваемости болезнями ССС → СН
б) еще большее ↑ общей заболеваемости болезнями ССС (≈ 15% от общего числа больных)
← старение населения
← ↑ качества мед. помощи (↑ выживаемости б-х)
в) болезни ССС – одна из основных причин инвалидности (>50 % первичной инвалидности связана с болезнями системы кровообращения)

миокарда)
б) вторичная, перегрузочная (↑ преднагрузки и постнагрузки)
2) диастолическая дисфункция
3) смешанная
По

пораженному отделу сердца
1) л.ж. → застой МКК → отек легких
2) пр.ж. → застой БКК → периферические отеки
По скорости развития
1) острая 2) хроническая
По клиническому течению
1) компенсированная 2) декомпенсированная

в систолу)

1) нарушение сократимости миокарда
а) повреждение миокарда коронарогенными факторами

- атеросклероз, тромбоз, эмболия, спазм коронарных артерий
б) повреждение миокарда некоронарогенными факторами
- миокардиты, КМП, дистрофии миокарда
2) перегрузка миокарда
а) ↑ преднагрузки
- ↑ ОЦК, недостаточность клапанов аорты, легочной артерии
б) ↑ постнагрузки
- АГ, стеноз клапанов аорты, легочной артерии

заполнения желудочков в диастолу)
1) нарушение расслабления желудочков
- гипертрофия желудочков
- рестриктивная

кардиомиопатия
2) нарушение заполнения желудочков
- тампонада сердца
- констриктивный перикардит
- стеноз левого АВ отверстия (митральный стеноз)
Факторы риска
1) ↑ ОЦК (почечная недостаточность, ↑ потребление соли)
2) активация метаболизма (лихорадка, гипертиреоз)
3) аритмии (бради-, тахи-)

диастолической (в) формах ХСН. КДД ЛЖ, равное 30 мм рт.

ст., — критическое давление наполнения, при котором развивается отек легких.

Франка-Старлинга
2) экстракардиальные
- ↑ ЧСС, ↑ ССС, ↑ ОПСС
Долговременные
1) интракардиальные
-

гипертрофия миокарда
2) экстракардиальные
- ↑ РААС, ↑ продукции АДГ
- ↑ ЭПО

физиолог
О. Frank
(1865—1944)
немецкий физиолог

пропорциональна их первоначальному растяжению

Систолическая дисфункция (перегрузка миокарда)
↓
Неполное опорожнение желудочков
↓
↑ Конечно-диастолического

объема
↓
↑ Сократимости миокарда
(гетерометрический механизм,
т.к. обеспечивается изменением длины саркомера)

коронарогенными и некоронарогенными факторами
Существует предел эффективного растяжения кардиомиоцитов
- растяжение саркомера

до l = 2,2 мкм (оптимальное расположение актина и миозина) →
наиболее мощное сокращение кардиомиоцитов
- саркомер l > 2,2 мкм → сократимость ↓
- саркомер l > 3,5 мкм → сократимость не зависит от растяжения миокарда, т.к. актиновые нити полностью выходят из зоны контакта с миозиновыми

сократимости миокарда увеличение КДО
сопровождается увеличением УО. Снижение
сократимости приводит

к нарушению
функционирования механизма Старлинга
(уплощение кривой)

опорожнение желудочков
↓
↓ ударного объема
↓
Активация барорецепторов (АД < 100 мм. рт.ст.)
↓
Продолговатый

мозг: вазомоторный центр
↓
Активация симпатоадреналовой системы
↓
↑ ЧСС, ССС, ОПСС

выброс НА → β1 - АР → в/кл посредники →

↑ поступления Са2+ в цитоплазму кардиомиоцитов → ↑ ССС гомеометрический механизм, т.к. длина саркомера при этом не изменяется

↑ ЧСС (+ хронотропный эффект) симпатич. окончания → выброс НА → β1 - АР → в/кл посредники (Са2+ - АТФаза ЭПС и митохондрий) → ↑ скорость обратного захвата Са2+ из цитопл. кардиомиоцита → более быстрое расслабление кардиомиоцитов в диастолу → ↑ скорость наполнения желудочков кровью → ↑ ЧСС

↑ ОПСС НА → α1 - АР сосудов органов (кроме ЦНС и сердца) → ↑ тонуса (перераспределении кровотока)

↓ кровоснабжения миокарда →
ишемия миокарда →
↓ сократимости
Ограничения механизма
Общая

продолжительность диастолы при нормальной ЧСС (а) и ее изменение при тахикардии (б).
Показаны кривые внутрижелудочкового давления; красной штриховкой обозначена диастола

диастолу (D)
Вверху — давление в аорте,
внизу —
объем коронарного

кровотока
в субэндокардиальных отделах

Ограничения механизмов

↓ количества β1 – АР на кардиомиоцитах по принципу

отрицательной обратной связи →
↓ инотропных влияний на миокард

↑ ОПСС → ↑ постнагрузки

Ограничения механизмов

объема ткани за счет ↑ объема миоцитов

Перегрузка миокарда → включение

срочных механизмов компенсации → гиперфункция миокарда (↑ ЧСС, ССС) → гипертрофия

Гипертрофия миокарда

прогрессирующего кардиосклероза

Стадии патологической гипертрофии миокарда
МЕЕРСОН Феликс Залманович (1926-2010)
российский физиолог
Основные труды

посвящены проблемам кровообращения, физиологии и патофизиологии сердца, стресса

1) длительное напряжение стенки желудочка
2) ↓ АТФ, КрФ, ↑ АДФ,

Фн, Кр в кардиомиоцитах
3) ↑ А, НА, АТII (следствие ↑ САС, РААС)
↓
Активация генетического аппарата кардиомиоцитов
↓
↑ синтез в кардиомиоцитах нуклеиновых кислот, белков
(в т.ч., сократительных, структурных, ферментов), митохондрий
↓
Гипертрофия миокарда
↓
Посоедствия: 1) ↑ ССС (кардиомиоциты совершают бо`льшую работу)
2) ↓ постнагрузка (по ур. Лапласа, чем толще стенка, тем меньше ее напряжение)

(б)
- при ↑ постнагрузки
- новые саркомеры располагаются параллельно старым →

стенка желудочка утолщается без ↑ его полости

Эксцентрическая (в)
- при ↑ преднагрузки
- новые саркомеры располагаются последовательно старым → утолщение стенки желудочка сопровождается ↑ его полости

Долговременные интракардиальные механизмы компенсации

и нервных волокон от миокарда
Последствия:
1) отставание роста сосудов →

энергодефицит кардиомиоц. ▬►
- систолическая дисфункция
( ↓ поступление О2, субстратов → ↓ синтез АТФ → ↓ сократимость миокарда)
- диастолическая дисфункция
( ↓ функция Са2+АТФаз → ↓ удаление Са из цитоплазмы → нарушение расслабления кардиомиоцитов)
2) отставание роста нервов → ↓ симпатических влияний на сердце ▬►
- систолическая дисфункция (↓ сократимость миокарда), т.к.
↓ кол-во НА в миокарде, ↓ кол-во АР на кардиомиоцитах (↑ площади их пов-ти), ↓ чувствительность рецепторов к катехоламинам

▬► длительное нарушение метаболизма кардиомиоцитов →
дистрофия → гибель (некроз, апоптоз) → замещение соединительной тканью (кардиосклероз)

1) ↓ перфузии почек (↓ УО, ↑ ОПСС) → ↑

ЮГА → ↑ ренин → ↑ ... 2) ↑ САС → ↑ А, НА → ↑ β2 – АР ЮГА → ↑↑ ренин
Последствия:
1) ↑ ОПСС (АТ II → вазоконстрикция)
2) ↑ ОЦК (АТ II → ↑ альдостерон → ↑ реабсорбция Na и воды)
(АТ II + ↑ росм плазмы → ↑ АДГ → ↑ реабсорбция воды, жажда)
▬► улучшение кровоснабжения тканей (компенсация!)

2. ↑ продукции ЭПО
Причина: ↓ перфузии почек → ↑ ЭПО
Последствия: ЭПО → ↑ эритропоэза → ↑ кол-во эритроцитов в крови →
↓ выраженность гипоксии

ОЦК → ↑ преднагрузки на сердце
→ периферические отеки
↑ кол-ва эритроцитов

в крови → ↑ ОПСС (8μl/πr4)→ ↑ постнагрузки ↑ кол-ва эритроцитов в крови → нарушение микроциркуляции

Отек легких

Патогенез отека легких
О. левожелудочковая СН → ↑ КДО, КДД

л.ж. →
↑ давление в левом предсердии → ↑ давления в легочных венах и МКК
используется показатель ДЗЛК
(в норме 6-12 мм.рт.ст.) 12-20 мм.рт.ст
→ ↑ гидростатического давления в легочных капиллярах
→ пропотевание плазмы через альвеоло-капиллярную мембрану
→ интерстициальный отек легких (сердечная астма)
↓
одышка, ортопноэ, ночной кашель,
сухие хрипы из-за сдавления бронхов

→ дальнейшее ↑ давления в легочных венах и МКК (>20

мм.рт.ст)
→ плазма выходит в просвет альвеол
→ альвеолярный отек легких
↓
приступы удушья,
кашель с пенистой мокротой (плазма!)
влажные хрипы над легкими

острой левожелудочковой СН
Одышка – суъективное чувство нехватки воздуха

отек легких →
1)

↑ нагрузки на дыхательльные мышцы, т.к.
- ↓ эластичность легочной ткани
- сдавление стенок альвеол и бронхов

2) дисфункции дыхательных мышц, т.к.
↑ нагрузка на них в условиях гипоксии при СН

3) активации юкстакапиллярных (интерстициальных) рецепторов (J-R)
→ ↑ ЧДД, ↓ глубины дыхания

Застой крови в МКК → отек легких
- Цианоз холодный
- Адренергические

симптомы (вследствие активации САС)
↑ потоотделение, холодные и бледные конечности, ↑ ЧСС, ↑ ЧДД

Правожелудочковая хроническая СН
- Застой крови в БКК
периферические отеки, гепатоспленомегалия, гидроторакс, асцит

Основной механизм -
↑ гидростатического давления в микроциркуляторном русле
← ↓

УО (застой крови в венах)
← ↑ ОЦК (активация РААС – альдостерон, АДГ)

2) Дополнительный механизм –
↓ онкотического давления в крови
← ↓ синтетической функции печени, образование белка, т.к.
застой крови в БКК приводит к дистрофии и циррозу печени

объем (фракция выброса в норме >55%)
2) ↑ конечно-диастолический объем (КДО)

в желудочках
3) ↑ конечно-диастолическое давление (КДД) в желудочках
4) ↑ центральное венозное давление (ЦВД)
5) ↑ давление заклинивания в легочных капиллярах (ДЗЛК)

через 5 лет выживают только 50% больных
Принципы терапии
1. Этиотропный
1)

лечение основного заболевания – причины СН:
- АКШ при ИБС
- протезирование клапанов при пороках сердца
- антигипертензивная терапия при АГ и др.
2) устранение факторов риска
- своевременное лечение инфекционных заболеваний, болезней щитовидной железы

уменьшение застоя крови в МКК и БКК
- ↓

потребления NaCl (бессолевая диета)
- диуретики
2) ↑ ударного объма → улучшение кровоснабжения тканей
- инотропные л.с. (сердечные гликозиды, ингибиторы ФДЭ)
- вазодилататоры (ингибиторы АПФ, ингибиторы рецепторов к АТ)
- β-адреноблокаторы (парадоксальным образом ↑ УО через ↓ ЧСС и улучшение кровоснабжения миокарда)
3) дополнительные средства
- антикоагулянты, антиагреганты, а/аритмические л.с.

При неэффективности – пересадка сердца