Обзор сердечной недостаточности

Сердечная недостаточность чаще всего возникает вследствие дисфункции левого желудочка (2). В связи с этим Универсальная классификация сердечной недостаточности подразделяет сердечную недостаточность на формы со сниженной, сохраненной, умеренно сниженной и улучшенной фракцией выброса на основании систолической функции левого желудочка (1). При левожелудочковой недостаточности сердечный выброс снижается, а давление в легочных венах повышается. Когда легочное капиллярное давление превышает онкотическое давление белков плазмы (примерно 24 мм рт.ст.), жидкость экстравазирует из капилляров в интерстициальное пространство и альвеолы, уменьшая растяжимость легких и увеличивая работу дыхания. Компенсаторно возрастает лимфатический дренаж легких, однако это не компенсирует увеличение количества жидкости в легких. Массивное накопление жидкости в альвеолах (отек легких) значительно нарушает вентиляционно-перфузионное соотношение (В/П). Деоксигенированная кровь легочной артерии проходит через плохо вентилируемые альвеолы, снижая оксигенацию системной артериальной крови (парциальное давление кислорода в артериальной крови [PaO2]) и вызывая одышку. Однако, одышка может появляться до расстройства В/П, вероятно, из-за повышения легочного венозного давления и увеличения дыхательной работы; точный механизм данного феномена неясен.

При тяжелой или хронической недостаточности ЛЖ, как правило, развивается плевральный выпот, что еще больше усугубляет одышку. Минутная вентиляция увеличивается; таким образом, парциальное давление углекислого газа в артериальной крови (PaCO2) снижается, а pH крови повышается (респираторный алкалоз). Значимый интерстициальный отек в области мелких дыхательных путей может препятствовать вентиляции, увеличивая PaCO2, что является признаком – угрожающей дыхательной недостаточности.

При СНнФВ (также называемой систолической сердечной недостаточностью) преобладает общая систолическая дисфункция ЛЖ. ЛЖ сокращается слабо и опорожняется не полностью, что приводит к:

• Увеличение диастолического объема и давления

• Снижению фракции выброса (≤ 40%)

Отмечаются множественные дефекты утилизации энергии, энергоснабжения, электрофизиологической функции и взаимодействия сократительных элементов, с нарушениями внутриклеточной модуляции кальция и продукции циклического аденозинмонофосфата (цАМФ).

Преобладающая систолическая дисфункция часто встречается при сердечной недостаточности вследствие инфаркта миокарда, миокардита и дилатационной кардиомиопатии. Систолическая дисфункция может развиваться преимущественно в ЛЖ или ПЖ; недостаточность ЛЖ часто приводит к развитию недостаточности ПЖ.

При СНсФВ (также называемой диастолической сердечной недостаточностью) наполнение ЛЖ ухудшается, что приводит к:

• Повышенное конечно-диастолическое давление ЛЖ в покое или во время нагрузки

• Обычно нормальный конечно-диастолический объём крови левого желудочка (LV)

Общая сократимость и, соответственно, фракция выброса ЛЖ остаются нормальными (≥ 50%).

Тем не менее у некоторых пациентов выраженное ограничение заполнения ЛЖ может привести к неадекватно низкому конечно-диастолическому объему и, таким образом, быть причиной низкого сердечного выброса и системных симптомов. Повышенное давление в левом предсердии может вызвать легочную гипертензию и лёгочную гиперемию.

Диастолическая дисфункция обычно развивается при нарушении расслабления желудочка (активный процесс), увеличении ригидности желудочка, болезнях клапанов сердца или стенозирующем перикардите. Острая ишемия миокарда также может быть причиной диастолической дисфункции. С возрастом увеличивается сопротивление заполнению, вероятно, как из-за дисфункции кардиомиоцитов, так и из-за уменьшения их количества, а также по причине увеличения отложений коллагена в интерстиции, поэтому диастолическая дисфункция характерна для людей пожилого возраста. Диастолическая дисфункция преобладает при гипертрофической кардиомиопатии, заболеваниях, приводящих к развитию желудочковой гипертрофии (например, артериальной гипертензии, выраженном аортальном стенозе) и амилоидной инфильтрации миокарда. Наполнение и функции ЛЖ могут также ухудшаться в тех случаях, когда вследствие выраженного увеличения давления в ПЖ происходит выбухание межжелудочковой перегородки влево.

Диастолическая дисфункция признана важной причиной СН. Примерно у 50% пациентов с сердечной недостаточностью наблюдается СНсФВ; ее распространенность увеличивается с возрастом и у пациентов с сахарным диабетом (3). СНсФВ представляет собой сложный, гетерогенный, системный синдром с вовлечением нескольких органов, часто сопровождающийся множественными сопутствующими патофизиологическими процессами. Данные свидетельствуют о том, что множественные сопутствующие заболевания (например, ожирение, гипертензия, диабет, хроническая болезнь почек) приводят к системному воспалению, распространенной эндотелиальной дисфункции, микрососудистой дисфункции сердца и, в конечном счете, к молекулярным изменениям в сердце, которые вызывают усиление фиброза миокарда и повышение жесткости желудочков. Таким образом, хотя СНнФВ обычно связана с первичным повреждением миокарда, СНсФВ может быть связана с вторичным повреждением миокарда из-за периферических патологических изменений.

СН с умеренно сниженной фракцией выброса (СНпФВ) определяется как фракция выброса ЛЖ в диапазоне от 41 до 49%. Неясно, представляет ли эта группа собой самостоятельную популяцию или она состоит из смешения пациентов с сердечной недостаточностью с сохранённой фракцией выброса (СНсФВ) и сердечной недостаточностью со сниженной фракцией выброса (СНнФВ).

Пациенты с СН, у которых ФВ ЛЖ увеличилась более чем на 10% по сравнению с исходным значением и при этом составляет более 40%, классифицируются как пациенты с СН с улучшенной фракцией выброса.

Правожелудочковая недостаточность чаще всего возникает как следствие левожелудочковой недостаточности или одновременно с ней. Изолированная правожелудочковая недостаточность наблюдается значительно реже. При сердечной недостаточности, сопровождающейся дисфункцией правого желудочка (см. Правожелудочковая сердечная недостаточность), повышение системного венозного давления приводит к экстравазации жидкости с формированием отеков, главным образом в нижерасположенных отделах (стопах и лодыжках у ходячих пациентов) и во внутренних органах брюшной полости. Наиболее сильно страдает печень, но также наблюдается индурация желудка и кишечника; происходит скопление жидкости в брюшной полости (асцит). Правожелудочковая недостаточность обычно вызывает умеренное нарушение функции печени, обычно с небольшим увеличением показателей связанного и свободного билирубина, протромбинового времени и активности печеночных ферментов (особенно щелочной фосфатазы и гамма-глутамилтранспептидазы [ГГТ]). Поврежденная печень неспособна инактивировать альдостерон, развивается вторичный альдостеронизм, который вносит свой вклад в накопление жидкости. Хронический венозный застой во внутренних органах может вызвать анорексию, мальабсорбцию питательных веществ и лекарств, энтеропатию с потерей белка (характеризующуюся диареей и выраженной гипоальбуминемией), хроническую желудочно-кишечную кровопотерю и редко ишемический инфаркт кишечника.

При нарушении сократимости левого желудочка, как это имеет место при СНснФВ, для поддержания сердечного выброса требуется более высокая преднагрузка. В результате желудочки со временем подвергаются ремоделированию. При ремоделировании левый желудочек из овоидного приобретает более сферическую форму, расширяется и гипертрофируется; правый желудочек также расширяется и может подвергаться гипертрофии. Будучи изначально компенсаторным, ремоделирование в конечном итоге связано с неблагоприятными исходами, потому что эти изменения, в конечном счете, увеличивают напряженность стенки желудочка и диастолическую ригидность (т.е., развивается диастолическая дисфункция), нарушая работу сердца, особенно во время физической нагрузки. Увеличенное напряжение сердечной стенки повышает потребность в кислороде и ускоряет апоптоз (запрограммированную клеточную гибель) миокардиальных клеток. Дилатация желудочков может вызывать митральную или трикуспидальную регургитацию (на фоне аннулодилатации) с дальнейшим повышением конечно-диастолических объемов.

На фоне снижения сердечного выброса обеспечение тканей кислородом поддерживается путем повышения его экстракции из крови и иногда за счет смещения кривой диссоциации оксигемоглобина (см. рисунок Кривая диссоциации оксигемоглобина) вправо, что способствует высвобождению кислорода.

При снижении сердечного выброса и системного артериального давления активируются артериальные барорефлексы, сопровождающиеся усилением симпатического и ослаблением парасимпатического тонуса. В результате происходит увеличение ЧСС и сократимости миокарда, артериолы в соответствующих участках сосудистого русла сужаются, присоединяется веноконстрикция и происходит задержка натрия и воды. Эти изменения компенсируют снижение функции желудочка и помогают поддерживать гемодинамический гомеостаз лишь на ранних стадиях сердечной недостаточности. Однако эти компенсаторные механизмы приводят к усилению работы сердца, возрастанию преднагрузки и постнагрузки, уменьшают коронарный и почечный кровоток, становятся причиной задержки жидкости, увеличивают выведение калия, а также способны вызывать некроз кардиомиоцитов и аритмии.

Вследствие ухудшения функций сердца происходит снижение почечного кровотока из-за низкого сердечного выброса. Кроме того, почечное венозное давление увеличивается, что приводит к венозному застою крови в почках. Эти изменения приводят к снижению СКФ (скорости клубочковой фильтрации) и перераспределению кровотока в почках. Снижаются фильтрационная функция и выведение натрия, но происходит увеличение реабсорбции в канальцах, что приводит к задержке натрия и воды. В дальнейшем кровоток перераспределяется с его уменьшением в почках при физической нагрузке, но во время отдыха почечный кровоток улучшается.

Сниженная перфузия почек (и, возможно, уменьшенное систолическое растяжение артерий, вторичное по отношению к снижению функции желудочка) активирует ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, увеличивая задержку натрия и воды и повышая тонус почечных и периферических сосудов. Эти эффекты усиливаются повышенной симпатической активацией, сопровождающей сердечную недостаточность.

Система ренин-ангиотензин-альдостерон-вазопрессин [антидиуретический гормон (АДГ)] вызывает каскад потенциально негативных долгосрочных эффектов. Ангиотензин II усугубляет сердечную недостаточность, являясь причиной вазоконстрикции, в т.ч. и эфферентных почечных артериол, увеличивая также и продукцию альдостерона. Это повышает реабсорбцию натрия в дистальных отделах нефрона а также приводит к отложению коллагена в сосудах и миокарде и фиброзу. Ангиотензин II увеличивает выделение норадреналина, стимулирует синтез вазопрессина и вызывает апоптоз. Ангиотензин II играет определенную роль в развитии сосудистой и миокардиальной гипертрофии, тем самым способствуя ремоделированию сердца и периферического сосудистого русла и потенциально усугубляя сердечную недостаточность. Альдостерон может синтезироваться в сердце и сосудистой сети независимо от ангиотензина II (возможно, стимулируется кортикотропином, оксидом азота, свободными радикалами и другими стимуляторами) и оказывать негативные эффекты в этих органах.

Heart failure that causes progressive renal dysfunction (including renal dysfunction caused by medications used to treat HF) contributes to worsening HF and has been termed the cardiorenal syndrome.

В условиях стресса нейрогуморальные реакции способствуют усилению функции сердца и поддержанию артериального давления и перфузии органов. Длительная активация этих механизмов оказывает неблагоприятное влияние на физиологическое равновесие между гормонами, стимулирующими миокард и вызывающими вазоконстрикцию, и гормонами, способствующими расслаблению миокарда и вазодилатации.

В сердце представлено большое число нейрогуморальных рецепторов (альфа-1, бета-1, бета-2, бета-3, рецепторы ангиотензина II типа 1 [AT1] и типа 2 [AT2], мускариновые, эндотелиновые, серотониновые, аденозиновые, цитокиновые, а также рецепторы натрийуретических пептидов); функциональная роль всех этих рецепторов полностью не установлена. У больных с сердечной недостаточностью бета-1-рецепторы (составляющие 70% от всех сердечных бета-рецепторов) угнетены, вероятно в ответ на интенсивную симпатическую стимуляцию. В результате подобного угнетения регуляции нарушается сократимость миоцитов и повышается ЧСС.

При этом возрастает содержание норадреналина в плазме крови, что в значительной степени отражает возбуждение симпатической нервной системы, поскольку уровни адреналина в плазме не изменяются. Негативные эффекты включают в себя вазоконстрикцию с увеличением преднагрузки и постнагрузки, прямое повреждение миокарда с апоптозом, уменьшение почечного кровотока и активацию других нейрогуморальных систем, в т. ч. каскада ренин-ангиотензин-альдостерон-вазопрессин.

Вазопрессин выделяется в ответ на снижение артериального давления посредством нейрогормональной стимуляции. Увеличение количества вазопрессина вызывает уменьшение выделения свободной воды через почки, возможно способствуя гипонатриемии при сердечной недостаточности. Уровни вазопрессина меняются у пациентов с СН и нормальным артериальным давлением.

Предсердный натрийуретический пептид выделяется в ответ на увеличение объема и давления в предсердиях. Мозговой натрийуретический пептид (тип В) (BNP) выделяется в желудочке в ответ на его растяжение. Эти пептиды увеличивают выделение натрия почками, но у больных СН этот их эффект снижен из-за уменьшения перфузионного почечного давления, низкой чувствительности рецепторов и, возможно, избыточного ферментативного разрушения. Кроме того, повышенные уровни натрийуретических пептидов оказывают контррегуляторный эффект на ренин-ангиотензин-альдостероновую систему и катехоламиновую стимуляцию.

Поскольку при СН возникает эндотелиальная дисфункция, уменьшается синтез эндогенных вазодилаторов (например, оксида азота, простагландинов) и увеличивается образование эндогенных вазоконстрикторов (например, эндотелина), приводя к нарастанию постнагрузки.

Недостаточность функции сердца и других органов приводит к выработке фактора некроза опухоли (ФНО)-альфа. Этот цитокин увеличивает катаболизм и, возможно, ответственен за кардиальную кахексию (потерю ≥ 10% массы тела), которая может сопровождать и усугублять тяжелую СН и другие негативные изменения. Сердце при СН также подвергается метаболическим изменениям, проявляющимся в увеличении использования свободных жирных кислот и снижением утилизации глюкозы. Эти изменения могут стать точками приложения для терапевтических воздействий.

Возрастные изменения в сердце и сердечно-сосудистой системе увеличивают риск развития сердечной недостаточности. По мере старения увеличивается количество интерстициального коллагена в миокарде, периоды напряжения и релаксации миокарда пролонгируются. Эти изменения приводят к значимому снижению диастолической функции левого желудочка даже у здоровых пожилых людей. С возрастом наблюдается незначительное снижение систолической функции. Возрастное снижение ответа миокарда и сосудов на бета-адренергическую стимуляцию в дальнейшем нарушает способность сердечно-сосудистой системы адекватно отвечать на повышение нагрузки.

В результате этих изменений пиковая переносимость физической нагрузки значительно снижается (примерно на 8% за каждые 10 лет после 30-летнего возраста), тогда как сердечный выброс при пиковой нагрузке уменьшается в меньшей степени. Это снижение может быть замедлено в результате регулярных физических упражнений. Таким образом, пожилые пациенты более склонны к развитию симптомов СН в ответ на стресс, системные заболевания или относительно нетяжелые сердечно-сосудистые повреждения. К факторам, провоцирующим декомпенсацию, относятся инфекции (прежде всего пневмония), гипертиреоз, анемия, артериальная гипертензия, ишемия миокарда, гипоксия, гипертермия, почечная недостаточность, периоперационные объемные внутривенные инфузии, нарушение приверженности к лекарственной терапии или диете с ограничением соли, а также прием некоторых лекарственных препаратов, особенно нестероидных противовоспалительных средств (НПВП).