Содержание
Глава 1 Основы строения и функции сердца
Основы электрофизиологии
Сопряжение возбуждения-сокращения
Глава 2 Тоны и шумы сердца
Тоны сердца
Шумы сердца
Глава 3 Методы визуализации и катетеризация сердца
Эхокардиография
Катетеризация сердца
Изотопные обследования
Компьютерная томография
Магнитно-резонансная томография
Глава 4 Электрокардиограмма
Отведения ЭКГ
Интерпретация электрокардиограммы
Глава 5 Атеросклероз
Атеросклеротические поражения
Распространенность и факторы риска
Клеточные элементы сосудистой стенки
Патогенез атеросклероза
Осложнения атеросклероза
Глава 6 Ишемическая болезнь сердца
Патофизиология ишемии
Ишемические синдромы
Последствия ишемии
Клинические проявления
Диагностика
Течение заболевания
Лечение
Глава 7 Острый инфаркт миокарда
Патологическая анатомия и физиология
Инфаркты с Q- и без Q-зубца
Клинические проявления
Диагностика
Лечение в остром периоде
Осложнения
Стратификация риска и тактика ведения больных, перенесших ИМ
Глава 8 Клапанные пороки сердца
Митральные пороки
Аортальные пороки
Пороки трехстворчатого клапана
Пороки клапана легочной артерии
Протезированные клапаны
Инфекционный эндокардит
Глава 9 Сердечная недостаточность
Патофизиология
Компенсаторные механизмы
Клеточная дисфункция
Провоцирующие факторы
Клинические проявления
Прогноз
Лечение
Острая сердечная недостаточность: отек легких
Глава 10 Кардиомиопатии
Гипертрофическая кардиомиопатия
Рестриктивная кардиомиопатия
Глава 11 Патофизиологические механизмы аритмий сердца
Нарушения образования импульса
Нарушения проведения импульса
Принципы антиаритмической терапии
Глава 12 Диагностика аритмий сердца
Тахиаритмии
Глава 13 Артериальная гипертензия
Как регулируется уровень АД?
Эссенциальная артериальная пшертензия
Вторичная артериальная пшертензия
Последствия артериальной гипертензии
Гипертонический криз
Антигипертензивная терапия
Глава 14 Заболевания перикарда
Острый перикардит
Выпот в полость перикарда
Тампонада сердца
Констриктивный перикардит
Глава 15 Заболевания периферических сосудов
Заболевания, вызывающие окклюзию артерий
Заболевания, вызывающие сосудистый спазм
Заболевания вен
Глава 16 Врожденные пороки сердца
Кровообращение плода и изменения кровообращения после рождения
Врожденные пороки сердца
Глава 17 Сердечно-сосудистые средства
Вазодилататоры
Антиадренергические препараты
Антиаритмические препараты
Диуретики
Антитромботические препараты
Предметный указатель
Б
ВГД
ЖЗИ
К
ЛМ
НОП
РС
ТУ
ФЭ
Текст
                    PATHOPHYSIOLOGY
OF HEART DISEASE
A Collaboration Project
of Medical Students and Faculty
SECOND EDITION
EDITOR
Leonard S. Lilly, M.D.
Associative Professor of Medicine
Harvard Medical School
Cardiologist
Brigham and Women's Hospital
Boston, Massachusetts
Lippincott Williams & Wilkins
A Wolters Kluwer Company
Philadelphia • Baltimore • New York • London
Buenos Aires • Hong Kong • Sydney • Tokyo


ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ Редактор Л. ЛИЛЛИ Перевод со второго английского издания под редакцией Д. М. Аронова МОСКВА БИНОМ, лаборатория знаний 2003
УДК 616.9(035) ББК 410.109 П20 П20 Патофизиология заболеваний сердечно-сосудистой системы / Под ред. Л. Лилли; Пер. с англ. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003. — 598 с, ил. ISBN 5-94774-080-Х (русск.) ISBN 0-683-30220-5 (англ.) Книга является руководством по клинической кардиологии с точки зрения современной патофизиологии сердечно-сосудистой системы. Она охватывает все заболевания сердечно-сосудистой системы и в доступной, порой увлекательной, форме знакомит читателя на современном уровне с самыми актуальными вопросами патофизиологии сердца и сосудов, диагностикой, клиникой и основами лечения кардиологических больных. Хорошему восприятию обильного и непростого для клиницистов материала способствуют остроумные рисунки, схемы, таблицы, подготовленные опытными соавторами — клиницистами и продвинутыми в учебе студентами. Книга предназначена как для обучения и воспитания студентов и молодых врачей, так и для усовершенствования и подготовки врачей, уже имеющих достаточный опыт. УДК 616.9(035) ББК 410.109 В книге приводятся четкие показания к применению, противопоказания и дозировки препаратов. Однако читателю настоятельно рекомендуется сверять указанную информацию с данными производителей этих препаратов. По вопросам приобретения обращаться: в Москве «Лаборатория Базовых Знаний» (095)955-03-98, e-mail: lbz@aha.ru «Познавательная книга» (095)170-66-74, e-mail: poznkn@orc.ru в Санкт-Петербурге «Диалект» (812) 247-93-01, e-mail: dialect@sndlct.iofFe.rssi.ru ISBN 5-94774-080-Х (русск.) ISBN 0-683-30220-5 (англ.) Опубликовано по договору с Lippincott Williams & Wilkins © 1998 by Lippincott Williams & Wilkins © Перевод, Аронов Д. M., 2003 © Перевод, оформление, БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие редактора перевода vii Предисловие ix Предисловие автора xi Состав участников проекта хШ Глава 1 Основы строения и функции сердца 1 Глава 2 Тоны и шумы сердца 33 Глава 3 Методы визуализации и катетеризация сердца 55 Глава 4 Электрокардиограмма 92 Глава 5 Атеросклероз 137 Глава 6 Ишемическая болезнь сердца 163 Глава 7 Острый инфаркт миокарда 199 Глава 8 Клапанные пороки сердца 235 Глава 9 Сердечная недостаточность 269 Глава 10 Кардиомиопатии 305 Глава 11 Патофизиологические механизмы аритмий сердца 328 Глава 12 Диагностика аритмий сердца 352 Глава 13 Артериальная гипертензия 376
vi Содержание Глава 14 Заболевания перикарда 409 Глава 15 Заболевания периферических сосудов 430 Глава 16 Врожденные пороки сердца 459 Глава 17 Сердечно-сосудистые средства 495 Предметный указатель 569
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА Врачебная специальность как никакая другая требует постоянного совершенствования даже в тех случаях, когда начальное врачебное образование, получаемое в вузах (ныне именуемых академиями и университетами), было бы идеальным. Оценивая эффективность нашей работы в области сердечно-сосудистых заболеваний, нельзя не прийти к выводу о ее неэффективности в целом и в основных ее составляющих (смертность достигла катастрофического уровня, она ежегодно возрастает на 1,5—2%, увеличивается инвалидизация населения вследствие сердечно-сосудистых заболеваний). Среди последних должны фигурировать недостаточно высокий уровень подготовки молодых врачей и степень квалифицированности уже практикующих врачей. Современная кардиология развивается весьма интенсивно. Это касается всех ее разделов и направлений. Особенно грандиозные изменения в последние десятилетия произошли в понимании этиологии и патогенеза основных сердечно-сосудистых заболеваний (атеросклероза, коронарной болезни сердца, артериальной гипертензии, различных аритмий, сердечной недостаточности). Лавинообразно растет число эффективных лекарственных групп, а внутри них — число отдельных представителей. Фармакотерапия в кардиологии оформилась в самостоятельную, достаточно сложную специальность. Поистине врачу необходимо быть не только сверхоперативным в том, чтобы успевать за стремительным потоком важнейшей информации по лекарственным препаратам, но и постоянно подкреплять и дополнять старые базисные знания и, по мере появления новых открытий и новых концепций, производить ревизию своей практической состоятельности. Чтобы успешно справляться с этими нелегкими задачами, нужно иметь солидные базисные знания по основным разделам своей специальности. Рекомендуемый нашим врачам перевод учебника по патофизиологии сердечно-сосудистых заболеваний, написанный известными американскими специалистами, представляет собой удивительный сплав высокой эрудиции и стремления представить сложнейшие вопросы патофизиологии сердечно-сосудистых заболеваний и их лечения в максимально приемлемом виде для восприятия большинством студентов и врачей. Книга как бы апробировалась в процессе ее подготовки на студентах, вовлеченных в ее создание. Форма изложения материала и наглядное его отображение в графиках, рисунках, таблицах происходило с участием студентов и после их одобрения. Тем самым, как полагают авторы, должна была обеспечиваться простота и усвояемость представленного материала. Возможно это так, но в любом случае, с моей личной точки
Vlll Предисловие редактора перевода зрения, нашим практикующим врачам материал не покажется легким, другое дело — студенты. Если они будут обучаться и воспитываться на уровне этого учебника, то уровень их подготовки по сравнению с уровнем врачей прошлых лет будет достаточно высоким и повторные обращения к этой книге через какие-то сроки не покажутся сложными. Иначе говоря, начальное обучение студентов кардиологии по этой книге обеспечивает более высокий уровень подготовки, чем прежде. Поэтому я рекомендую эту книгу и действующим врачам как в периоды их усовершенствования на курсах, так и в повседневной практике, и конечно же студентам медицинских вузов с тем, чтобы уровень их подготовки и базисных знаний не отличался от уровня знаний и умения их западных коллег. В переводе принимали участие: доктор биологических наук, профессор В. А. Метельская, кандидат медицинских наук Г. Я. Масленникова, кандидат медицинских наук И. Е. Петриченко, клинический ординатор О. Ю. Соколова. Ю. М. Аронов, руководитель отдела реабилитации и вторичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний ТНИЦ профилактической медицины МЗ РА, Москва
ПРЕДИСЛОВИЕ Очевидно, что при создании того или иного продукта или услуги, учет интересов потребителя создаваемого продукта заслуживает самого серьезного внимания. К сожалению, при создании медицинских учебников, которые играют жизненно важную роль в образовании студентов, аспирантов, ординаторов, практикующих врачей и парамедиков, специфика их требований к учебнику учитывается редко. Огромное большинство медицинских учебников пишется для самой широкой аудитории, с часто преобладающим коммерческим интересом к продаже книги. Как следствие — медицинская книга содержит мало полезной информации для широкого круга читателей, и, в то же время, эта информация совершенно недостаточна для углубленного изучения предмета. От знакомства со многими медицинскими учебниками создается впечатление, что они написаны для школы, в которой одновременно в одном классе обучаются все ученики — от первоклассников до выпускников. Такое впечатление обусловлено тем, что в книге необходимость разбора явлений, невообразимо различающихся по уровню сложности, должна сочетаться с образовательным процессом. Создатели учебной литературы принимают во внимание, что учебники для студентов, которые знакомятся с предметом в первый раз, должны в значительной степени отличаться от книг, написанных для практикующих врачей. Последние уже имеют практический опыт в изучаемой области и желают освежить свои знания или узнать о новых достижениях в той области медицины, в которой они имеют достаточные, фундаментальные познания. Отсутствие учебников, специально адаптированных для студентов, заставляет профессорско-преподавательский состав медицинских институтов тратить много времени на подготовку и издание объемных курсов лекций и методических разработок. «Патофизиология заболеваний сердечно-сосудистой системы» — совместный проект Harvard Medical Students and Faculty — представляет новый свежий подход к созданию медицинского учебника. Студенты, неудовлетворенные существующей учебной литературой по данному предмету, для которых в основном создавалась эта книга, определили свои требования к ее качеству. Удачей книги стало то, что требования студентов встретили доброжелательное понимание ее автора. Леонард Лилли, поступивший на работу на медицинский факультет Гарвардского университета после длительной практической работы в Бригамском и Женском госпитале и Гарвардской медицинской школе, сыграл роль катализатора в создании книги. Организованной им группе талантливых студентов и преподавателей медицинского факультета удалось создать представленный
Предисловие прекрасный учебник, знакомящий читателя с основами патофизиологии заболеваний сердца. Текст книги, содержащиеся в ней таблицы и иллюстрации, легко воспринимаются студентами. Несмотря на то, что «Патофизиология заболеваний сердечно-сосудистой системы» не может рассматриваться как энциклопедический всеобъемлющий труд, информация, содержащаяся в книге, достаточно объемна и детализирована. В соответствии со своими достоинствами, первое издание книги было встречено с энтузиазмом, и она была рекомендована в качестве учебного пособия во многих медицинских институтах. Она переведена на другие языки, была удостоена двух премий Американской ассоциации медицинских авторов и дала импульс для создания, по меньшей мере, двух книг, разработанных при сотрудничестве студентов и преподавателей. Леонард Лилли и его коллеги внесли значительный вклад в подготовку представленной читателю книги. Второе ее издание не только расширено, но и содержит данные о последних достижениях в описываемой области. Это несомненно повышает ценность книги. Ю. Браунвальд Доктор медицины, Почетный профессор медицины Hersey; Гарвардская медицинская школа; Декан факультета академических программ Бригамского и Женского Госпиталя и Массачусетсского Госпиталя, Бостон, штат Массачусетс
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА Каролине, Джонатану и Норме и Дэвиду Лилли Этот учебник представляет собой всестороннее введение в заболевания сердечно-сосудистой системы. Несмотря на то, что существуют и другие отличные книги и монографии по кардиологии, их слишком энциклопедический характер может подавить у студента интерес к изучаемому предмету. Целью этой книги стало создание упрощенной связи между основным курсом физиологии и практическими занятиями студентов в клинике. Она может помочь студентам медицинских специальностей и практикующим врачам сформировать солидный фундамент знаний о заболеваниях сердца и системы кровообращения. Материал в книге подобран таким образом, что он может быть полностью усвоен в течение одного месяца. Изучение книги рекомендуется одновременно с прохождением основного курса патофизиологии сердечно-сосудистой системы. Основное внимание в книге обращается на механизмы возникновения и развития заболеваний сердца с целью облегчить дальнейшее углубленное изучение клинической диагностики и терапии. Исходным мотивом для написания данной книги послужила ее необходимость для наших студентов, а также их желание участвовать в ее создании. Как следствие этого, процесс работы над учебником был необычным. Учебник создавался в результате сотрудничества студентов медицинского факультета Гарвардского университета и преподавателей кафедры кардиологии, которые совместно писали и редактировали отдельные части рукописи. Целью такого сотрудничества было максимальное удовлетворение научных интересов студентов при обеспечении высокого качества материала за счет опыта профессорско-преподавательской группы, участвующей в создании книги. В то же время, участие студентов в написании книги помогало сконцентрировать внимание авторов на вопросах, которые вызывают наибольшие трудности в процессе изучения курса патофизиологии. В предлагаемом втором дополненном издании «Патофизиологии заболеваний сердечно-сосудистой системы» опыг сотрудничества между новым поколением студентов медицинского факультета и преподавателями кафедры кардиологии был продолжен. Во вводных главах книги рассмотрены основы анатомии и физиологии сердца и описаны основные методы исследования, необходимые для понимания клинических аспектов материала последующих глав. Эти методы включают описание шумов и тонов сердца, методы визуализации и
Xll Предисловие автора катетеризации, а также электрокардиографию. Большая часть книги посвящена рассмотрению основных групп заболеваний сердца. Главы составлены и отредактированы таким образом, чтобы читать книгу от начала до конца. Вместе с тем, структура книги такова, чтобы каждую главу можно было изучать отдельно от других глав. В последней главе описаны основные классы сердечно-сосудистых лекарственных препаратов и физиологические основы их применения. Диаграммы и таблицы составлены так, чтобы представлять информацию в ясном и простом виде. После исходного знакомства с текстом последующий беглый взгляд на диаграммы и таблицы должен быстро восстановить в памяти описанную патофизиологию. Для меня была большая честь сотрудничать с 56 талантливыми и энергичными студентами, которые внесли большой вклад в первое и второе издание этой книгц. Их энтузиазм и трудолюбие помогли значительно облегчить завершение этого проекта. Я также признателен моим факультетским коллегам-соавторам за то время, которое они посвятили написанию этой книги, за их знания и поддержку. За участие и помощь в подготовке иллюстрационного материала для некоторых рисунков мы благодарны: Эрику Иззельбахеру (Eric Isselbac- her), Кришне Кандапра (Krishna Kandarpa), Финну Маннтингу (Finn Mannting), Роберту Пугачу (Robert Pugatch), Гельмуту Реннке (Helmut* Ren- nke), Стэнли Роббинсу (Stanley Robbins), и Фредерику Шоену (Frederick). Мы также приносим огромную благодарность за полезные советы, полученные от Томаса Аретца (H.Thomas Aretz), Денниса Клэфлина (Dennis Claflin), Брюса Юнстайна (Bruce Ewenstein), Дэниела Федермана (Daniel Federman), Джила Гросса (Gil Gross) и Роберта Хэндина (Robert Handin). Было очень приятно сотрудничать с редакцией и издательским составом нашего издательства, Williams & Wilkins. Мы особенно признательны Кристэл Тэйлор (Crystal Taylor), Кэрол Экхарт (Carol Eckhart), Полу Кел- ли (Paul Kelly) и их помощникам за энтузиазм и неоценимую помощь в завершении этого издания. От имени моих коллег хочу выразить надежду, что эта книга повысит ваши знания в области сердечно-сосудистых заболеваний и что вы найдете это учебное пособие полезным и приятным. Леонард С. Лилли, Доктор медицины Бостон, Массачусетс.
СОСТАВ УЧАСТНИКОВ ПРОЕКТА Студенты Топа Бхаттачарийа (Gopa Bhattacharyya, М. D. '96) Глава 5 Оскар Бенавидес (Oscar Benavidez, M. D. '98) Глава 2 Раул Дешмух (Rahul Deshmukh, M. Z>. '97) Глава 13 Стивен К Френкел (Stephen К Frankel, M. D. '95) Главы 8 и 9 Дэвид Грэйзел (David Grayzel, M. D. '97) Глава 10 Дуглас X Грин (Douglas W. Green, M. D. '97) Глава 16 Кирстен Грайнедер (Kirsten Greineder, M. D. '98) Глава 1 Шерон Хореш (Sharon Horesh, M. D. '97) Глава 3 Стивен Н. Калканис (Steven N. Kalkanis, M. D. '97) Глава 17 Прасй Керфут (Price Kerfoot, M. D. '96) Глава 4 Кайли Лоу (Kyle Low, M. D. '97) Глава 4 К Джеффри МакДонаф (С Geoffrey McDonough, M. D. '97) Глава 15 Шона Пендси (Shona Pendse, M. D. '97) Глава 3 Томас Г. Роберте (Thomas G Roberts, M. D. '97) Глава 14 Марк С Сабатини (Marc S. Sabatine, M. D. '95) Главы 6, 7, П и 12 Дэвид Слоун (David Shane, M. D. '97) Глава 17 Эллисон Смит (Allison Smith, M. D. '97) Глава 13 Раймон Табибьязар (Raymond Tabibiazar, M. D. '98) Глава 16
XIV Состав участников проект; Профессорско-преподавательский состав Эллиот М. Антман, Доктор медицины (Elliot M. Antman, M. D.) Associate Professor of Medicine Harvard Medical School Director, Levine Cardiac Unit Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts Джон А. Биттл, Доктор медицины (John A. Bittl, M. D.) Associate Professor of Medicine Harvard Medical School Director of Interventional Cardiology Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts Юджин Браунвальд, Доктор медицины (предисловие) (Eugene Braunwald, M, D. Distinquished Hersey Professor of Medicine Harvard Medical School Faculty Dean For Acadamic Programs at Brigham and Women's Hospital and Massachusetts General Hospital Boston, Massachusetts Леонард И. Ганц, Доктор медицины (Leonard I. Ganz, M. D.) Assistant Professor of Medicine Medical College of Pennsylvania-Hahnemann School of Medicine Electrophysiology Section Cardiovascular Division Allegheny General Hospital Pittsburgh, Pennsylvania Патриция Челендер Коум, Доктор медицины (Patricia Challender Come, M. D.) Associate Professor of Medicine Harvard Medical School Cardiologist, Harvard Pilgram Health Care Senior Physician, Beth Israel Deaconess Hospital and Associate Physician Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts
Состав участников проекта Аллан Голдблат, Доктор медицины (Allan Goldblatt, М. D.) Associate Professor of Pediatrics Harvard Medical School Emeritus Chief of Pediatric Cardiology Massachusetts General Hospital Boston, Massachusetts Марк А. Кригер, Доктор медицины (Mark A. Creager, M. D.) Associate Professor of Medicine . Harvard Medical School Clinical Director, Vascular Medicine and Atherosclerosis Unit, Cardiovascular Division Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts Питер Либби, Доктор медицины (Peter Libby, M. DJ Professor of Medicine Harvard Medical School Director, Vascular Medicine and Atherosclerosis Unit Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts Дж. Вильям Дек, Доктор медицины (G. William Dec, M. D.) Associate Professor of Medicine Harvard Medical School Medical Director Cardiac Transplantation Program Massachusetts General Hospital Boston, Massachusetts Леонард С. Лилли, Доктор медицины (Leonard S. Lilly, M. D.) Associate Professor of Medicine Harvard Medical School Cardiologist, Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts
XVI Состав участников проекта Майкл А. Файфер, Доктор медицины (Michael A. Fifer, M. D.) Harvard Medical School Director, Coronary Care Unit Massachusetts General Hospital Boston, Massachusetts Патрик Г. О Тара, Доктор медицины (Patric Г. О Vara, M. D) Assistant Professor of Medicine Harvard Medical School Director of Clinical Cardiology Vice Chairman for Clinical Affairs Department of Medicine Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts Майкл Д. Фрид, Доктор медицины (Michael D. Freed, M. D.) Associate Professor of Pediatrics Harvard Medical School Senior Associate in Outpatient Cardiology Services Children' s Hospital Boston, Massachusetts Гэри Р. Стрикхарц, Доктор философии (Gary R. Strichartz, Ph. D.) Professor of Anaesthesia (Pharmacology) Harvard Medical School Director Anesthesia Research Labs Brigham and Women's Hospital Boston, Massachusetts
ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ СЕРДЦА Кирстен Грайнедер, Гэри Р. Стрикхарц и Леонард С. Лилли Анатомия и гистология сердца • Перикард • Анатомия наружной поверхности сердца • Внутреннее строение сердца • Проводящая система сердца • Иннервация сердца • Сосуды сердца • Гистология клеток миокарда желудочков Основы электрофизиологии • Ионные каналы • Потенциал покоя • Потенциал действия • Рефрактерные периоды • Проведение импульса • Нормальная последовательность деполяризации сердца Сопряжение возбуждения-сокращения • Бета-адренергическая стимуляция и клеточная сигнализация
2 Глава 1 Знание нормальной структуры и функции сердца является основой для понимания заболеваний сердца. В этой главе представлен обзор основ анатомии и электрофизиологии сердца, а также механизмов, приводящих к сокращению сердца. АНАТОМИЯ И ГИСТОЛОГИЯ СЕРДЦА Хотя строение сердца изучается с древнейших времен, интерес к этой теме в наши дни возрастает. Развитие современных методов визуализации сердца, таких как коронарная ангиография, электрокардиография, компьютерная томография, магниторезонансная томография, дают сведения о пространственном расположении структур сердца. Такая информация важна для понимания патофизиологии заболеваний сердца. Особое внимание в этой главе уделяется аспектам анатомии сердца, имеющим значение для клиницистов, то есть «функциональной анатомии». Перикард Сердце и корни больших сосудов сердца расположены в фиброзно-се- розном мешке — перикарде (рис. 1.1). Перикард состоит из двух слоев: плотного наружного фиброзного слоя и внутреннего серозного слоя. Внутренний серозный слой покрывает наружную стенку сердца и называется висцеральным перикардом. Другой стороной он обращен к внутренней поверхности наружного фиброзного слоя, образуя париетальный перикард. Пространство между висцеральным и париетальным слоями содержит тонкую пленку перикардиальнои жидкости, которая позволяет биться сердцу в условиях минимального трения. Перикард прикрепляется с одной стороны — к грудине, с другой стороны — к правой и левой медиястинальной плевре. Связь перикарда с окружающими структурами способствует его прочной фиксации в грудной клетке и, таким образом, обеспечивает нормальную позицию сердца. Выходящими из верхней части перикарда являются аорта, легочная артерия и верхняя полая вена (рис. 1.1). Внутренняя полая вена выходит из перикарда книзу. Анатомия поверхности сердца Сердце имеет форму конуса и состоит из четырех камер. Правый и левый желудочки сердца являются основными насосными камерами. Имеющие более тонкий мышечный слой правое и левое предсердия направляют кровь в соответствующие желудочки. Для описания поверхности и тела сердца используют следующие термины (рис. 1.2). Верхушка формируется концом левого желудочка и направлена вниз, вперед и влево, а основание или задняя поверхность — предсердиями, главным образом левым, и расположено между воротами легких. Передняя поверхность сердца образована правыми предсердием и
Основы строения и функции сердца 3 Верхняя полая вена^У . i Аорта \^^ —^^ Легочная ^^/^ч\^ ^ ^^^^^^ артерия ' ) -^ Сердце ч внутри перикарда Диафрагма Рис. 1.1. Расположение сердца в грудной клетке. Верхняя полая вена, аорта и легочная артерия направлены вверх, нижняя полая вена направлена вниз желудочком. Так как левые предсердие и желудочек расположены больше кзади, они формируют только узкую полоску передней поверхности сердца. Нижняя поверхность сердца образована обоими желудочками, преимущественно левым. Эта часть сердца прилежит к диафрагме, поэтому ее считают «диафрагмальной» поверхностью. При исследовании грудной клетки в переднезаднем виде (рентгенография грудной клетки, описание в главе 3) распознают четыре видимые границы сердца. Правая граница образована правым предсердием, и она всегда находится на линии верхней и нижней полой вены. Нижняя граница почти горизонтальная, она образована в основном правым желудочком и только вблизи верхушки — левым желудочком. Левый желудочек и часть левого предсердия образуют левую границу сердца, в то время как верхняя граница образована обоими предсердиями. Существуют два основных «правила» нормальной анатомии сердца: 1) правосторонние отделы сердца расположены в основном кпереди по отношению к левосторонним отделам и 2) камеры предсердий располагаются в основном справа от соответствующих им желудочков. Внутреннее строение сердца Внутри сердца имеются четыре основных клапана, которые обеспечивают движение крови вперед и предупреждают обратный ток крови. Предсердно-желудочковые клапаны (трехстворчатый и митральный) отделяют предсердия от желудочков, в то время как полулунные (легочный и аортальный) отделяют желудочки от крупных артерий. Все четыре клапана сердца прикрепляются к фиброзному скелету сердца (рис. 1.3). Остов сердца состоит из плотной соединительной ткани, служащей опорой для клапанов и мышц желудочков и предсердий. Нижняя полая вена
4 Глава 1 Плечеголовной ствол Верхняя полая вена Правая легочная артерия- Правые легочные вены — Правое предсердие - Правая граница сердца Правый желудоче* Нижняя полая вена Нижняя граница сердца Левая общая сонная артерия Левая подключичная артерия Дуга аорты Артериальная связка Левая легочная артерия Левые легочные вены Левый желудочек Левая общая сонная артерия Левая подключичная артерия Левая легочная артерия Левые легочные вены Ушко левого предсердия Левый желудочек Левая граница сердца Передняя межжелудочковая борозда Верхушка сердца Плечеголовной ствол Непарная вена Верхняя полая вена Правая легочная артерия Правые легочные вены Правое предсердие Нижняя полая вена Рис. 1.2. А. Сердце и большие сосуды, вид спереди. Б. Сердце и большие сосуды, вид сзади
Основы строения и функции сердца 5 Передняя поверхность сердца • Клапан легочной артерии Аортальный клапан - -Трехстворчатый клапан Митральный клапан - __„__„ - Фиброзное кольцо Фиброзное кольцо Задняя поверхность сердца Рис. 1.3. Четыре сердечных клапана; вид сверху через удаленные предсердия. На рисунке изображен период наполнения желудочков (фаза диастолы), в течение которого трехстворчатый и митральный клапаны открыты, а полулунные клапаны (легочный и аортальный) закрыты. Фиброзные кольца вокруг митрального и трехстворчатого клапанов толще, чем кольца вокруг легочного и аортального клапанов Поверхность клапанов и внутренняя поверхность камер сердца выстланы одним слоем эндотелиальных клеток, который называется эндокардом. Субэндокардиальная ткань содержит фибробласты, эластичные и коллагеновые волокна, вены, нервы, волокна проводящей системы, и продолжается соединительной тканью в мышечный слой сердца — миокард. Миокард — наиболее толстый слой сердца, который состоит из клеток мышцы сердца, гистология которых будет описана позже. Снаружи от миокарда находится слой соединительной и жировой ткани, покрывающий крупные сосуды сердца и нервы, которые проходят к мышечному слою сердца. Эпикард — наружный слой сердца — это другое название описанного ранее висцерального перикарда. ПРАВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ И ЖЕЛУДОЧЕК Верхняя и нижняя полые вены, коронарный синус впадают в правое предсердие (рис. 1.4). Полые вены возвращают венозную кровь из системных вен в правое предсердие, а коронарный синус возвращает туда же кровь из коронарных артерий. Межпредсердная перегородка формирует заднюю стенку правого предсердия и отделяет его от левого предсердия. Трехстворчатый клапан расположен на дне предсердия и открывается в полость правого желудочка. Правый желудочек (рис. 1.4) имеет треугольную форму, и его верхняя часть образует конусообразный выходной тракт, продолжением которого является легочная артерия. Несмотря на то, что внутренняя поверхность выходного тракта гладкая, остальная часть желудочка
о Глава 1 Легочная артерия Клапан легочной артерии Верхняя полая вена Правое предсердие Нижняя полая вена Межжелудочковая перегородка Модераторный пучок Мясистые трабекулы Коронарный синус Трехстворчатый клапан Правый желудочек Папиллярные мышцы Рис. 1.4. Внутреннее строение правого предсердия и правого желудочка покрыта сетью беспорядочно расположенных мышечных пучков (называемых трабекулами), которые образуют губчатую поверхность стенки правого желудочка. Большая трабекула, проходящая через полость желудочка, называется модераторным пучком и содержит компоненты, проводящие возбуждение из правой ножки пучка Гиса к мышце желудочка. Правый желудочек имеет три папиллярные мышцы, которые направлены внутрь его полости и с помощью тонких, нитевидных сухожильных нитей прикрепляются к краю створок трехстворчатого клапана. Створки клапана, в свою очередь, прикрепляются к фиброзному кольцу, удерживающему клапан между правым предсердием и желудочком. Сокращение желудочка начинается с сокращения папиллярных мышц, при этом сухожилия папиллярных мышц натягиваются, и створки трехстворчатого клапана смыкаются. При сокращении желудочка это предупреждает обратный ток крови из желудочка в правое предсердие. На выходе из правого желудочка расположен легочный клапан, через который кровь попадает в легочную артерию. Этот клапан состоит из трех створок, которые прикрепляются к фиброзному кольцу. Во время расслабления желудочка эластическая тяга легочных артерий направляет кровь обратно к сердцу, что вызывает движение створок клапана по направлению друг к другу. Это приводит к закрытию клапана легочной артерии и предупреждает обратный ток крови в правый желудочек. ЛЕВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ И ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК В заднюю половину левого желудочка впадают четыре легочные вены (рис. 1.5А). Толщина стенки левого предсердия составляет около 2 мм, и она немного толще, чем стенка правого предсердия. Митральный клапан
Основы строения и функции сердца 7 открывается внутрь левого желудочка непосредственно из нижней части стенки левого предсердия. Полость левого желудочка приближается к конусообразной форме и несколько длиннее, чем полость правого желудочка. Толщина стенки левого желудочка у взрослых здоровых людей составляет 9—11 мм, почти в 3 раза толще стенки правого желудочка. Преддверием аорты является гладкостенная часть полости левого желудочка, которая располагается непосредственно под клапаном аорты. Ниже этого места большая часть желудочка покрыта трабекулами, более мелкими и многочисленными, чем в правом желудочке. Полость левого желудочка (рис. 1.5Б) имеет две большие папиллярные мышцы. Они больше аналогичных мышц правого желудочка, их сухожильные нити более толстые, хотя их число меньше, чем в правом желудочке. Сухожильные нити каждой папиллярной мышцы распределены между двумя створками митрального клапана. Так же как и при сокращении мышцы правого желудочка, натяжение сухожилий во время сокращения левого желудочка помогает створкам митрального клапана плотно примыкать друг другу и тем самым предупреждать обратный ток крови. Аортальный клапан отделяет левый желудочек от аорты. Вокруг клапана аорты — фиброзное кольцо, к которому прикреплены три створки клапана. Непосредственно над правой и левой створками клапанов аорты в стенке аорты берут начало правая и левая коронарные артерии (рис. 1.5Б). МЕЖЖЕЛУДОЧКОВАЯ ПЕРЕГОРОДКА Межжелудочковая перегородка — толстая стенка между правым и левым желудочками. Она состоит из мышечной и мембранозной части (рис. 1.5Б). На наружной поверхности сердца местам прикрепления межжелудочковой перегородки соответствуют передняя и задняя межжелудочковые борозды. Вследствие более высокого гидростатического давления в левом желудочке, мышечная часть перегородки выпячивается в полость правого желудочка. Маленькая, овальной формы мембранозная часть перегородки — тонка и расположена непосредственно под створками клапана аорты. Для того чтобы обобщить функционально-анатомические данные, представленные в этом разделе, проведем обзор тока крови через сердце. Венозная кровь попадает в сердце через нижнюю и верхнюю полые вены, впадающие в правое предсердие. Затем кровь через трехстворчатый клапан попадает в правый желудочек. При сокращении правого желудочка кровь через клапан легочной артерии попадает в легочную артерию и легкие, где происходит газообмен; кровь теряет углекислый газ и насыщается кислородом. Обогащенная кислородом кровь возвращается в сердце через легочные вены в левое предсердие и затем, проходя через митральный клапан, попадает в левый желудочек. При сокращении левого желудочка, обогащенная кислородом кровь через аортальный клапан попадает в аорту, затем она доставляется ко всем другим органам и тканям организма.
Аорта Легочная артерия Клапан аорты Межжелудочковая перегородка Правый желудочек Левый желудочек А Легочная артерия Устье правой коронарной артерии М ежжел удоч ковая перегородка, перепончатая часть Межжелудочковая перегородка, мышечная часть Задняя папиллярная мышца Глава 1 Правые легочные вены Левое предсердие Задняя створка митрального клапана Папиллярная мышца Задняя створка аортального клапана Передняя створка митрального клапана Сухожильные нити Передняя папиллярная мышца Мясистые трабекулы Рис. 1.5. А. Левое предсердие (ЛП) и левый желудочек (ЛЖ), входные и выходные отделы. Б. Внутреннее строение полости ЛЖ Проводящая система сердца Проводящая система сердца (рис. 1.6) состоит из специализированных клеток, которые инициируют сердцебиение и координируют сокращение камер сердца. Синоатриальный (СА) узел — это небольшая масса
Основы строения и функции сердца 9 Синоатриальный узел Коронарный синус Атриовентрикулярный узел Пучок Гиса Правая ножка пучка Гиса Митральный клапан Перепончатая часть межжелудочковой перегородки Бифуркация пучка Гиса Мышечная часть межжелудочковой перегородки Левая ножка пучка Гиса Волокна Пуркинье, расположенные под эндокардом папиллярной мыщцы Модераторный пучок Рис. 1.6. Основные компоненты проводящей системы сердца включают синоатриальный узел, атриовентрикулярный узел, пучок Гиса, правую и левую ножки пучка Гиса и волокна Пуркинье. В модераторном пучке проходит значительная часть правой ножки пучка Гиса специализированных мышечных волокон сердца, которая находится в стенке правого предсердия. Она расположена справа от места впадения верхней полой вены и, в норме, вырабатывает электрический импульс для сокращения. Атриовентрикулярный (АВ) узел находится под эндокардом в нижнезадней части межпредсердной перегородки. От АВ узла отходит пучок Гиса, который проходит через межжелудочковую перегородку кзади. Внутри перегородки пучок Гиса разделяется на широкую сеть волокон, которые проходят по левой части перегородки — левую ножку пучка Гиса, и на компактную часть, в виде провода, идущего по правой стороне — правую ножку пучка Гиса. Правая ножка пучка Гиса — толстая, глубоко проникает в мышечную часть межжелудочковой перегородки и продолжается до верхушки сердца. Недалеко от места соединения межжелудочковой перегородки и передней стенки правого желудочка правая ножка пучка Гиса располагается под эндокардом и делится на две ветви. Одна ветвь проходит через полость правого желудочка в составе модераторного пучка, тогда как другая продолжается до конца желудочка. Эти ветви в конце разветвляются на тонкую сеть, богатую анастомозами, охватывающую весь правый желудочек. Функционально, левый пучок Гиса разделен на переднюю и заднюю ветви и на небольшую ветвь, идущую к перегородке. Передняя ветвь проходит кпереди, к верхушке, образуя при этом субъэндокардиальное сплетение в области передней папиллярной мышцы. Задняя ветвь, достигнув
10 Глава 1 задней папиллярной мышцы, разветвляется, образуя субъэндокардиаль- ное сплетение, после чего простирается по оставшейся части левого желудочка. От субъэднокардиальных сплетений обоих желудочков отходят волокна Пуркинье, которые проникают в мышцу желудочков. Импульсы, которые образуются в системе Пуркинье-Гиса, сначала передаются к папиллярным мышцам, а затем — к стенкам желудочков. Благодаря такой последовательности, папиллярные мышцы сокращаются первыми, после чего начинается сокращение желудочков. Как уже объяснялось ранее, такая координация последовательности сокращения предупреждает обратный ток крови через предсердно-желудочковые клапаны. Иннервация сердца Нервная система сердца представлена симпатическими и парасимпатическими афферентными и эфферентными нервными волокнами. Преганг- лионарные симпатические нервные волокна расположены между верхними 5-м и 6-м грудными сегментами спинного мозга и соединяются с нейронами второго порядка шейных симпатических узлов. В составе сердечных нервов эти волокна оканчиваются в сердце и крупных сосудах. Преганг- лионарные парасимпатические волокна начинаются в задних двигательных ядрах мозжечка и в составе ветвей блуждающего нерва достигают сердца и крупных сосудов. Здесь волокна образуют синапсы с нейронами второго порядка, расположенными в ганглиях внутри этих же образований. Богатое снабжение афферентными волокнами блуждающего нерва передней и задней поверхности желудочков обусловливает формирование важных сердечных рефлексов, в то время как обилие эфферентных волокон блуждающего нерва, направленных к СА и АВ узлам, позволяет регулировать выработку и проведение электрического импульса. Сосуды сердца Сосуды сердца представлены артериями, венами и лимфатическими сосудами. Главные составляющие этих систем заключены в рыхлую соединительную ткань жирового слоя эпикарда. АРТЕРИИ СЕРДЦА Сердечная мышца снабжается кислородом и питательными веществами из правой и левой коронарных артерий, которые отходят от ворот аорты, непосредственно над створками клапана аорты (рис. 1.5Б, 1.7). После своего начала эти сосуды проходят вперед, охватывая обе стороны легочной артерии (рис. 1.7). Крупный ствол левой коронарной артерии проходит между левым предсердием и легочным стволом и достигает предсердно-желудочковой борозды. Здесь происходит его деление на переднюю межжелудочковую артерию (ПМЖА) и огибающую артерию. ПМЖА проходит в передней
Основы строения и функции сердца 11 Ветвь острого края артерия Рис. 1.7. Расположение коронарных артерий. А. Схема правой и левой коронарных артерий показывает их расположение по отношению друг к другу; левая коронарная артерия разделяется на огибающую артерию, снабжающую кровью боковую и заднюю части левого желудочка (ЛЖ), и на переднюю межжелудочковую артерию, которая снабжает кровью переднюю стенку левого желудочка, переднюю часть межжелудочковой перегородки и, частично, переднюю стенку правого желудочка (ПЖ). Правая коронарная артерия (ПКА) снабжает кровью правый желудочек и заднюю часть левого желудочка через концевые ветви. Задняя межжелудочковая артерия часто отходит от ПКА. Б. Вид сердца спереди. Представлены коронарные артерии и их основные ветви. В. Вид сердца сзади. Представлены конечные отделы правой и огибающей артерий и их ветви межжелудочковой борозде по направлению к верхушке сердца. В процессе прохождения по передней поверхности ПМЖА дает ветви, снабжающие кровью передние две трети межжелудочковой перегородки и верхушечную часть передней папиллярной мышцы. ПМЖА также дает диагональные ветви, которые снабжают кровью переднюю поверхность левого
12 Глава 1 желудочка. Огибающая артерия проходит в левой предсердно-желудочко- вой борозде и, огибая левую границу сердца, достигает ее задней поверхности. По ходу она разветвляется на множество краевых ветвей, которые снабжают кровью боковую и заднюю части стенки левого желудочка. Правая коронарная артерия (ПКА) проходит спереди назад в правой предсердно-желудочковой борозде, между правым предсердием и желудочком. Она снабжает кровью правый желудочек посредством ветвей острого края. У большинства людей от конечной части ПКА отходит большая ветвь — задняя межжелудочковая артерия (рис. 1.7В). Эта артерия проходит по нижнезадней поверхности, достигая верхушки сердца; она снабжает кровью нижнюю и заднюю стенки желудочков и заднюю треть межжелудочковой перегородки. До того, как от ПКА отходит задняя межжелудочковая ветвь, отходит другая ветвь — артерия АВ узла. У 85% людей задняя межжелудочковая артерия и артерия АВ узла отходят от правой коронарной артерии. Приблизительно у 8% людей задняя межжелудочковая артерия отходит от огибающей артерии. У остальных людей кровь для задней поверхности сердца доставляется ветвями, отходящими как от правой коронарной, так и огибающей артерий. Синоатриальный узел большей частью снабжается кровью из правой коронарной артерии (в 70%). Однако в 25% случаев у здоровых людей артерия СА-узла отходит от огибающей артерии, а в 5% случаев — одновременно от ПКА и огибающей артерий. Выходя из эпикарда, ветви коронарных артерий проникают в мышцы желудочков, образуя при этом богатую сеть анастамозирующих между собой мелких сосудов в стенках всех камер сердца. От них отходит огромное количество капилляров, образующих сеть вокруг каждого мышечного волокна сердца. Мышечные волокна, расположенные непосредственно под эндокардом, в основном, в области папиллярных мышц и толстой стенки левого желудочка, снабжаются кровью одновременно из конечных ветвей коронарных артерий и из полости желудочка через тонкие сосуды, называемые тебезиевыми венами. Между коронарными артериями на субартериолярном уровне имеются коллатеральные соединения диаметром обычно менее 200 цт. В здоровом сердце можно видеть небольшое число таких коллатеральных сосудов. Однако при атеросклеротическом поражении коронарной артерии они могут увеличиваться в размерах и обеспечивать кровью сосуды, расположенные ниже места обструкции. ВЕНЫ СЕРДЦА Коронарные вены следуют по ходу больших коронарных артерий. Эти сосуды возвращают кровь из капилляров миокарда в правое предсердие, в основном, проходя через коронарный синус. Крупные вены располагаются поверх коронарных артерий в эпикардиальной жировой ткани. Тебезиевые вены, упоминавшиеся раннее, обеспечивают дополнительный возможный путь для прямого возврата небольшой порции крови в камеры сердца.
Основы строения и функции сердца 13 ЛИМФА ТИЧЕСКИЕ СОСУДЫ СЕРДЦА Лимфатическая система — это обширное сплетение сосудов, снабженных клапанами, которые расположены в субэндокардиальной соединительной ткани всех четырех камер сердца. Лимфа собирается в эпикардиальное сплетение лимфатических сосудов, расположенное в интерстициальной соединительной ткани. Соединяясь, эти маленькие сосуды образуют несколько больших лимфатических сосудов, которые следуют по ходу коронарных артерий и вен. Эта крупные сосуды сливаются в предсердно-желудочковой борозде, образуя большой лимфатический сосуд, который выходит из сердца и впадает в лимфатическое сплетение средостения, а затем в грудной лимфатический проток. Гистология клеток миокарда желудочков Зрелая клетка миокарда (она также называется кардиомиоцитом) имеет размер до 25 цт в диаметре и 100 цт в длину. Клетка имеет поперечно-полосатую исчерченность подобно клетке скелетной мышцы. Однако, в противоположность многоядерным скелетным миофибрилам, кардио- миоциты имеют одно или два ядра, расположенных в центре клетки. Вокруг каждого кардиомиоцита присутствует соединительная ткань, богатая сетью капилляров. Каждая миокардиальная клетка содержит некоторое количество мио- фибрилл, которые представляют собой длинные цепи индивидуальных саркомеров — основных сократительных единиц клетки (рис. 1.8). Каждый саркомер состоит из двух групп частично перекрывающихся фила- ментов (нитевидные структуры, различимые при больших увеличениях микроскопа), образованных сократительными белками. Биохимическое и биофизическое взаимодействие между миофиламентами приводит к мышечному сокращению. Структура и функции филаментов будут описаны в этой главе позже. Внутри каждой миокардиальной клетки соседние саркомеры расположены последовательно, это обеспечивает характерную поперечно-полосатую исчерченность при световой микроскопии. Относительная плотность поперечных полос определяет локализацию сократительных белков, расположенных внутри саркомера. В обычном физиологическом состоянии общая длина саркомера (расстояние между Z и Z) во время сердечного цикла варьирует между 2,2 и 1,5 цт. Наибольший размер отражает степень растяжения волокна при заполнении желудочков, в то время как наименьший размер отражает степень укорочения волокна во время сокращения. Мембрана миокардиальных клеток называется сарколеммой. Особый участок мембраны представлен вставочным диском — это отличительная характеристика ткани сердечной мышцы. Вставочные диски через обычный микроскоп видны как темно окрашенные поперечные линии, которые через неравномерные промежутки пересекают цепочки сердечных
14 Глава 1 МИОФИБРИЛЛА САРКОЛЕММА Т-КАНАЛЬЦЫ САРКОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ z I \ z 1 АКТИН МИОЗИН I САРКОМЕР. Рис. 1.8. Вверху. Схематическое представление ультраструктуры клетки миокарда. Клетка состоит из множества параллельных миофибрилл, окруженных митохондриями. Т-каналь- цы представляют собой впячивания клеточной мембраны (сарколеммы), увеличивающие поверхность клетки для транспорта ионов и проведения электрического импульса. Внутриклеточный саркоплазматический ретикулум содержит основную часть внутриклеточного кальция и связан с Т-канальцами. Внизу. Увеличенный вид саркомера, основного сократительного элемента. Каждая миофибрилла состоит из серии соединяющихся между собой саркомеров, границами которых служат Z-линии. Саркомер состоит из чередующихся тонких (актин) и толстых (миозин) миофиламентов клеток. Диски представляют сложные мостики, соединяющие соседние волокна сердца, образуя структурную и электрическую непрерывную связь между клетками миокарда. Другой функциональной особенностью мембраны клеток является система поперечных канальцев (или Т-канальцы). Это сложная система, которая характеризуется глубокими, пальцевидными впячиваниями сарколеммы (рис. 1.8, 1.9). Подобно вставочным дискам, мембраны поперечных канальцев образуют пути быстрой передачи импульсов электрического возбуждения, которые инициируют сокращение. Система Т-канальцев увеличивает область поверхности сарколеммы для контакта с внеклеточной средой, обеспечивая быстрый и синхронный трансмембранный транспорт ионов в процессе возбуждения и сокращения. Саркоплазматический ретикулум представляет собой обширную внутриклеточную сеть мембранных канальцев, которая структурно и функционально объединена с Т-канальцевой системой. Боковые мешочки саркоплазматического ретикулума (называемые терминальными цистернами) под прямым углом присоединяются к Т-канальцам (рис. 1.9). Эти
Основы строения и функции сердца 15 Концевая цистерна Рис. 1.9. Схема канальцевых систем кардиомиоцита. Т-канальцы, образованные впячивани- ем сарколеммы, под прямым углом присоединяются к концевым цистернам саркоплазмати- ческого ретикулума. Такая связь имеет важное значение для высвобождения кальция из саркоплазматического ретикулума под действием электрического возбуждения на мембране мешочки содержат большую часть внутриклеточного кальция, высвобождение которого является важным звеном передачи возбуждения через мембрану и начала сокращения мышечного аппарата. Боковые мешочки также примыкают к вставочным дискам и сарколемме, формируя полную систему сопряжения процессов возбуждения и сокращения. Для обслуживания огромных метаболических потребностей сердца и обеспечения высокоэнергетическими фосфатами, миокардиальные клетки снабжены изобилием митохондрий. Эти органеллы расположены между отдельными миофибриллами и занимают приблизительно 35% объема клетки (рис. 1.8). ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИИ Ритмическое сокращение сердца обеспечивается последовательным прохождением электрического импульса по проводящей системе. Признаком электрической стимуляции является потенциал возбуждения, который образуется за счет ионных токов через специальные канальцы сарколеммы. Для того чтобы понять, как электрические импульсы приводят к сокращению сердца, проанализируем процесс клеточной деполяризации и реполяризации. Эти материалы послужат важным фундаментом для глав по электрокардиографии (глава 4) и аритмиям сердца (главы 11 и 12).
16 Глава 1 Сердечные клетки, ответственные за электрическое возбуждение, разделены на 3 типа в соответствии с электрофизиологическими свойствами, изученными благодаря внутриклеточному введению микроэлектродов и методу patch-clamp: 1. Клетки пейсмекера — водителя ритма (например, в СА-узле и в АВ-узле). 2. Специализированная быстро проводящая ткань (например, волокна Пуркйнье). 3. Мышечные клетки желудочков и предсердий. Сарколемма сердечных клеток каждого типа представлена бислоем фосфолипидов, который в основном непроницаем для ионов. В мембранах клеток есть участки, состоящие из специализированных белков, которые служат ионными каналами, активными и пассивными переносчиками (рис. 1.10). Эти переносчики помогают поддерживать градиенты концентрации ионов и разность потенциалов между внутренней средой и наруж- *\ Г Внутриклеточное пространство [Na+] 15mM [К+] 150 mM [CI ] 5 тМ [Са++] 107М Внеклеточное пространртвр [Na*] 145 mM [К+] 5 тМ [CI] 120тМ [Са++] 2 тМ Рис. 1.10. Ионные каналы, со-переносчики и активные переносчики миоцита. А. Проникновение натрия через «быстрые» натриевые каналы приводит к быстрому возбуждению (фаза 0) потенциала действия (ПД) в клетках (кроме пейсмекеров). Б. Кальций проникает в клетки Пуркйнье и мышечные клетки через «медленные» кальциевые каналы во время фазы 2 ПД, именно эти каналы ответственны за деполяризацию пейсмекерных клеток. В. Калий выходит через калиевые каналы, приводя к реполяризации клетки во время фазы 3 ПД, открытие калиевых каналов помогает клеткам (кроме пейсмекеров) достичь потенциала покоя (фаза 4). Г. Натрий/кальциевый обмен помогает достичь низкой концентрации кальция внутри клетки. Д. Благодаря натрий/калиевому АТФ-азному насосу достигаются градиенты концентраций для этих ионов. Е, Ж. Активные кальциевые насосы помогают удалять кальций из внеклеточной среды и саркоплазматического ретикулума
Основы строения и функции сердца 17 ной поверхностью клеток. В норме концентрация ионов натрия (Na+) и кальция (Са++) гораздо больше снаружи клетки, а концентрация ионов калия (К+) гораздо больше внутри клетки. Ионные каналы Ионные каналы представляют собой специализированные белки, расположенные в клеточной мембране, через гидрофильные поры которых может происходить обмен определенными атомами. Существует несколько типов сердечных ионных каналов, которые отличаются по двум свойствам: избирательности и проницаемости. Каждый тип каналов избирателен (селективен) для определенного иона и имеет для этого соответствующие размеры и строение пор. Например, в сердечных клетках некоторые каналы могут пропускать ионы натрия, другие специализированы для прохождения ионов калия, остальные — для ионов кальция. Ион может проникать через специальный канал только в определенное время. Ионный канал — это ворота: в каждый данный момент они находятся или в открытом или в закрытом состоянии. Если канал находится в открытом состоянии длительное время, то через него проходит большое количество ионов и поэтому больше трансмембранный ток. Для сердечных ионных каналов, генерирующих потенциал действия, открытие и закрытие ворот определяется трансмембранным потенциалом. Иначе, ворота каждого канала являются потенциалчувствительными. Изменение мембранного потенциала в процессе деполяризации и реполя- ризации клетки приводит к открытию и закрытию определенных каналов с изменением ионных токов через сарколемму. Примером потенциалчувствительных каналов могут служить быстрые сердечные натриевые каналы. Трансмембранные белки, которые образуют эти каналы, имеют различные конфигурации в зависимости от потенциала клеточной мембраны (рис. 1.11). При значении потенциала -90 мВ (типичный «потенциал покоя» для клеток миокарда желудочков) большинство каналов в закрытом виде, в состоянии покоя, так что для ионов Na"1" проход закрыт. Однако из этого состояния каналы способны перейти в открытое состояние. Быстрая волна деполяризации (когда мембранный потенциал становится менее отрицательным), «активизирует» покоящиеся каналы для их открытия. В это время ионы Na+ быстро проникают в клетку — последовательный ток Na+ внутрь. В то же время активированные каналы остаются открытыми только на короткое время, несколько тысячных долей секунды, и затем спонтанно закрываются, переходя в неактивное состоя- ние, которое отличается от закрытого «состояния покоя» (рис. 1.11В). В неактивном состоянии ионные каналы не могут перейти непосредственно в открытое состояние, так как ворота белкового канала заблокированы в результате процесса инактивации.
18 Глава 1 КАНАЛ ЗАКРЫТ (СОСТОЯНИЕ ПОКОЯ) Быстрая деполяризация КАНАЛ ОТКРЫТ Внеклеточное пространство + + + + + Клеточная мембрана КАНАЛ ЗАКРЫТ (НЕАКТИВНОЕ СОСТОЯНИЕ) + + ©.Заряженная Jx часть канала Рис. 1.11. Схема открытия «быстрых» натриевых каналов. А. В покоящейся мембране большинство канальцев закрыто и находится в состоянии покоя. Б. Быстрые, большие деполяризации вызывают перемещение заряженных частей каналов, вызывая их открытие и поступление ионов Na+ в клетку. В. Из открытого состояния каналы, спонтанно закрывшись, переходят в неактивное состояние, при котором открытие каналов невозможно. Такое закрытое, неактивное состояние каналов длится до тех пор, пока реполяризация не вернет каналы в состояние покоя. Заметьте, что при медленной деполяризации ионные каналы могут перейти в закрытое, неактивное состояние непосредственно из состояния покоя, минуя фазу открытия Неактивное состояние сохраняется до тех пор, пока потенциал мембраны не реполяризуется обратно до исходного уровня покоя. Пока происходит реполяризация, неактивные каналы предотвращают любое прохождение натриевых ионов. Поэтому при нормальной клеточной деполяризации потенциалзависимое быстрое прохождение ионов натрия через каналы происходит за короткий промежуток времени, затем каналы закрываются и находятся в таком состоянии до тех пор, пока не произойдет почти полная реполяризация клеточной мембраны. Необходимо отметить другое важное свойство быстрых натриевых каналов. Если трансмембранный потенциал сердечной клетки претерпевает медленную деполяризацию и поддерживается хронически на уровне менее
Основы строения и функции сердца 19 отрицательном, чем обычный потенциал покоя, инактивация каналов происходит без их предварительного открытия (рис. 1.11). Более того, длительное сохранение менее отрицательного потенциала может привести к тому, что закрытые, неактивные каналы никогда не вернутся в состояние покоя, и быстрые натриевые каналы такой клетки, следовательно, не будут в состоянии проводить ионы Na+. Это и происходит в клетках пейсмекера (водителя ритма) (например, клеток СА- и АВ-узлов), у которых мембранный потенциал превышает —70 мВ в течение всего сердечного цикла. Как результат этого, быстрые натриевые каналы клеток водителей ритма всегда неактивны, и они не играют никакой роли в генерации потенциала действия в этих клетках. Кальциевые и калиевые каналы сердечных клеток также являются по- тенциалчувствительными, но их поведение отличается от поведения натриевых каналов, что будет описано в последующих разделах. Потенциал покоя В кардиоцитах во время покоя, предшествующего возбуждению, разность между электрическими зарядами внутри и вне клетки называют потенциалом покоя. Значение потенциала покоя зависит от двух основных характеристик клетки: 1) от градиента концентрации ионов внутри и снаружи клетки и 2) от того, какие ионные каналы открыты в покое. Подобно другим тканям, таким как нервные клетки или скелетные мышцы, концентрация калия внутри сердечных клеток гораздо больше, чем снаружи. Это определяет участников транспорта клеточных мембран, важным из них является АТФ-зависимый Na+/K+ насос, который производит обмен ионов Na+ в направлении из клетки и ионов К+ — внутрь клетки. Калиевые каналы кардиомиоцитов открыты в состоянии покоя, в то время как другие ионные каналы (натриевые и кальциевые) закрыты. Поэтому, мембраны покоящихся клеток проницаемы в большей степени для ионов калия, чем для других ионов. В покоящемся состоянии К+ направляется наружу, уменьшая градиент концентрации и положительный заряд внутри клетки. Антагонистами ионов К+ внутри клетки являются крупные отрицательно заряженные белки, неспособные к выходу из клетки вместе с К+. Поэтому, даже когда ионы калия покидают клетку, анионы, оставшиеся в клетках, делают их внутреннюю среду электрически отрицательной по отношению к поверхности клетки. В то время как внутренняя среда клеток становится все более отрицательно заряженной по отношению к поверхности из-за тока ионов калия наружу, положительно заряженные ионы калия привлекаются внутрь клетки, так что в сумме потери внутриклеточного калия становятся менее выраженными. Таким образом, в состоянии покоя существуют две противоположные силы, регулирующие ток ионов калия через открытые каналы клеточных мембран (рис. 1.12): 1) фадиент концентрации способствует выходу калия из клетки, 2) электростатические силы притягивают калий
20 Глава 1 Открытые калиевые каналы ГРАДИЕНТ гк+1 ^-*Г rir+i КОНЦЕНТРАЦИИ: ,^,^4 (1£0тМ) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СИЛА /Внутренняя среда клетки\ Потенциал равновесия = -61,5 log ([K*]/[K*]0) Рис. 1.12. Потенциал покоя клетки миокарда определяется балансом между градиентом концентрации и электростатическими силами для калия, так как в покое открыты только калиевые каналы. Градиент концентрации способствует току К+ из клетки, в то время как электрические силы стараются удержать положительно заряженные ионы К+ внутри клетки. Потенциал равновесия может быть рассчитан с помощью уравнения Нернста для калия, как это показано на рисунке обратно внутрь клетки. В состоянии равновесия баланс между этими химическими и электрическими силами определяет величину потенциала покоя, который в клетках миокарда желудочков приблизительно равен —90 мВ. Электрический потенциал покоя для калия может быть рассчитан с помощью уравнения Нернста, как это показано на рисунке. В состоянии покоя проницаемость мембран клеток миокарда для натрия минимальна потому, что натриевые каналы в основном закрыты. Однако существует небольшой ток ионов натрия через соответствующие каналы внутрь клетки. Этот слабый ток положительно заряженных ионов натрия внутрь клетки объясняет, почему реальный потенциал покоя менее отрицателен, чем он мог бы быть, если бы клеточные мембраны были проницаемы только для ионов калия. Натриевые ионы, которые медленно проникают внутрь миоцитов, находящихся в состоянии покоя (а еще большее количество проникает в клетку во время потенциала действия, как это будет описано позже), непрерывно удаляются из клетки и возвращаются во внеклеточную среду. Это происходит благодаря АТФ-зависимому Na+/K+ насосу, который вытесняет натрий из клетки в обмен на калий. В этом процессе на каждые три иона Na+, выходящие из клетки, внутрь клетки проникают два иона К+, создавая направленный наружу ток положительных зарядов. Такой направленный наружу ток катионов также приводит к более отрицательному заряду внутри клетки, по отношению к ее наружной поверхности. Потенциал действия Изменение мембранного потенциала клетки приводит к изменению проницаемости мембраны для определенных ионов. Изменение прони-
Основы строения и функции сердца 21 цаемости ионных каналов отражает потенциал-зависимость каналов. Каждый тип ионных каналов имеет специфические особенности активации и инактивации, которые и определяют прохождение электрического сигнала. Разбор этой ситуации лучше начать после ознакомления с рис. 1.13, где представлена схема развития потенциалов действия в типичном кардиомиоците. Уникальные характеристики потенциала действия в клетках водителей ритма сердца будут описаны позже. КЛЕТКИ МИОКАРДА При отсутствии внешнего воздействия потенциал покоя клетки миокарда остается постоянным, приблизительно —90 мВ. Такое состояние покоя до периода деполяризации известно как фаза 4 потенциала действия. За ней следуют 4 фазы, охватывающие периоды деполяризации и ре- поляризации клеток (рис. 1.13): Фаза 0. При потенциале покоя мембраны натриевые и кальциевые каналы закрыты. Любое действие, которое делает заряд мембраны менее отрицательным, чем уровень потенциала покоя, приводит к открытию отдельных натриевых каналов. После открытия Na+ каналов, ионы натрия быстро проникают в клетку, снижая тем самым градиент концентрации (концентрация натрия больше снаружи клетки), так как эти положительно заряженные ионы притягиваются к отрицательно заряженным внутриклеточным ионам. Приток ионов Na+ внутрь клетки меняет транс- Рис. 1.13. Схема потенциала действия (ПД) мио- цита и ионые токи для Na+, Ca++, и К+. Потенциал покоя представлен фазой 4 потенциала действия. После деполяризации проникновение Na+ внутрь клетки приводит к быстрому наступлению фазы 0; выход тока калия наружу обусловливает частичную реполяризацию во время фазы 1; медленное проникновение Са++ внутрь (и относительно медленный выход К+из клетки) приводит к временному выравниванию напряжения (плато на рисунке) — фаза 2; завершающая быстрая репо- ляризация обусловлена в основном выходом К+ во время фазы 3 он -50 4 о 1 о 2 -100- Ток Са** внутрь > 1 (и выход К*) Ток натрия в клетку I Выход К* Ток кальция в клетку Ток калия из клетки Время
22 Глава 1 мембранный потенциал, делая его еще более отрицательным, способствуя тем самым открытию большего числа натриевых каналов и дальнейшему проникновению ионов натрия внутрь клетки. Когда заряд мембраны достигает уровня порогового потенциала (приблизительно —70 мВ в кардио- миоцитах), создаются условия для открытия быстрых Na+ каналов и генерации самоподдерживающегося внутреннего натриевого тока. Поступление в клетку положительно заряженных ионов Na+, обусловленное градиентом их концентрации, нейтрализует мембранный потенциал до нуля и далее достигает положительных значений. Этот мощный ток натриевых ионов обусловливает быстрый подъем или фазу 0 потенциала действия. В то же время, Na+ каналы остаются открытыми только в течение тысячных долей секунды, и затем они быстро инактивируются, предотвращая дальнейший ток натрия внутрь клетки (рис. 1.13). Таким образом, во время активации этих быстрых Na+ каналов происходит быстрая ранняя деполяризация клетки; быстрая инактивация обусловливает малую продолжительность потенциала действия. Фаза 1. После быстрой фазы 0 деполяризации кратковременный ток реполяризации возвращает мембранный потенциал приблизительно к 0 мВ. Возникновение этого тока обусловлено выходом К+ наружу через определенный тип временно активированных калиевых каналов. Фаза 2. Это относительно длинная фаза потенциала действия, во время которой достигается равновесие между продолжающимся током ионов К+ из клетки и противоположно направленным током ионов Са++ через кальциевые каналы (так называемые кальциевые каналы «L-типа»). Кальциевые каналы начинают открываться уже во время фазы 0, когда заряд мембраны достигает уровня приблизительно —40 мВ. При открытых кальциевых каналах движение Са++ внутрь клетки приводит к тому, что градиент его концентрации внутри клетки падает. Ток Са++ внутрь продолжается более медленно, чем изначальный ток ионов натрия, так как активизация кальциевых каналов происходит медленно, и они остаются открытыми в течение более длительного времени, чем быстрые Na+ каналы (рис. 1.13). В течение этой фазы ток Са++ внутрь и относительно низкая проницаемость для выхода К+ наружу, обусловливают мембранный заряд приблизительно 0 мВ в течение длительного периода времени, известного как плато. Ионы кальция, которые проникают внутрь клетки в течение этой фазы, играют важную роль в стимуляции высвобождения дополнительного количества внутриклеточного кальция из саркоплазматического ретикулума («кальций-индуцируемое высвобождение кальция»), что весьма важно для сокращения миоцитов. Постепенная инактивация Са++ канальцев приводит к тому, что ток К+ наружу начинает превышать ток Са++ внутрь, начинается фаза 3. Фаза 3. Это завершающий период реполяризации, в течение которого трансмембранный заряд возвращается к величине потенциала покоя, приблизительно -90 мВ. Выход наружу заряженных ионов калия и низкая проницаемость мембраны для других катионов приводят к быстрой
Основы строения и функции сердца 23 реполяризации. Эта фаза завершает цикл потенциала действия и переходит в фазу 4 (покоя), за которой вновь последует деполяризации. Для того чтобы сохранить нормальные трансмембранные градиенты ионных концентраций, натрий и кальций, которые проникают в клетки в период деполяризации, должны вернуться во внеклеточное пространство, а ионы калия — внутрь клетки. Обмен Na+ и К+ через клеточную мембрану осуществляется посредством АТФ-зависимого Na+/ K+ насоса. Избыток Са++ внутри клетки устраняется в основном благодаря обмену Na+/Ca++, и в меньшей степени за счет АТФ-зависимого кальциевого насоса. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ПРОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА Предыдущие разделы были посвящены образованию потенциала действия в клетках миокарда. Клетки специализированной проводящей системы (например, волокна Пуркинье) ведут себя таким же образом, как и кардиомиоциты, однако их потенциал покоя немногим более отрицательный и подъем фазы 0 происходит еще быстрее. КЛЕТКИ ПЕЙСМЕКЕРА (КЛЕТКИ ВОДИТЕЛЯ РИТМА) Описанный в предыдущих разделах потенциал действия кардиомиоци- тов в норме не развивается спонтанно. Напротив, когда волна деполяризации соседних клеток достигает кардиомиоцита, его мембранный потенциал становится менее отрицательным, что вызывает развитие потенциала действия. Некоторые сердечные клетки не нуждаются во внешних стимулах для выработки в них потенциала действия. Скорее, они сами в состоянии инициировать ритмичную деполяризацию. Эти клетки называются водителями ритма или пейсмекерными клетками. Они обладают собственным автоматизмом, то есть способностью к спонтанной деполяризации во время 4-й фазы. Когда в клетках достигается пороговый заряд, развивается потенциал действия (рис. 1.14). Свойствами водителей ритма обладают клетки синоатриального («естественные водители ритма» сердца) и атриовентрикулярного узлов. Несмотря на то, что клетки миокарда желудочков в норме не обладают автоматизмом, они могут приобретать эту способность при определенных заболеваниях, например, при ишемии миокарда. Вид потенциала действия в пейсмекерных клетках отличается от такового клеток миокарда желудочков тремя особенностями: 1. Максимальный отрицательный заряд в пейсмекерных клетках приблизительно равен —60 мВ. Он в значительной степени менее отрицательный, чем потенциал покоя клеток миокарда желудочков (-90 мВ). Существенно более низкий отрицательный заряд мембраны пейсмекерных клеток является причиной того, что быстрые натриевые каналы внутри этих клеток остаются неактивными.
24 Глава 1 Рис. 1.14. Потенциал действия пеисмекернон клетки. Фаза 4 характеризуется постепенной, спонтанной деполяризацией, вызванной пейсмекерным током (If). При достижении порогового потенциала (приблизительно —40 мВ) происходит возбуждение потенциала действия. Фаза 0 наступает менее быстро, чем в не- пейсмекерных клетках, так как она обусловлена током Са++ внутрь через относительно медленные кальциевые канальцы Время 2. В отличие от клеток миокарда, фаза 4 потенциала действия пейсмекер- ных клеток не горизонтальна, она имеет косо восходящий вид, что отражает постепенную, спонтанную деполяризацию. Эта спонтанная деполяризация происходит вследствие тока ионов, называемого пейсмекерным током (If). Показано, что пейсмекерный ток переносится преимущественно ионами Na+. Ионные каналы, через которые проходит пейсмекерный ток, отличаются от быстрых натриевых каналов, ответственных за фазу 0 деполяризации клеток миокарда. Так, пейсмекерные каналы открываются в период реполяризации клетки, когда мембранный потенциал достигает своего самого низкого уровня. Проникновение внутрь положительно заряженных ионов Na+ через пейсмекерные каналы способствует тому, что мембранный потенциал во время фазы 4 становится все менее отрицательным, пока не достигает порогового потенциала (рис. 1.14). При этом происходит постепенная деактивация пейсмекерных каналов. 3. Фаза 0 возбуждения потенциала действия пейсмекерных клеток гораздо менее быстрая и достигает более низкой амплитуды, чем у клеток миокарда. Это происходит потому, что быстрые натриевые канальцы пейсмекерных клеток неактивны, а возбуждение потенциала действия обусловлено единственно токами Са++ внутрь через относительно медленные кальциевые канальцы. Реполяризация пейсмекерных клеток происходит так же, как и в клетках миокарда желудочков. Она обусловлена: 1) инактивацией кальциевых каналов, и 2) повышенной активацией калиевых каналов и усиленным выходом К+ из клетки. Рефрактерные периоды В сравнении с электрическими импульсами, возникающими в нервах и скелетных мышцах, продолжительность сердечного потенциала действия значительно длиннее. Это обусловлено длительным рефрактерным периодом, во время которого мышцы невосприимчивы к повторным сти-
Основы строения и функции сердца 25 мулам. Эти длительные периоды физиологически необходимы, так как в это время происходит выброс крови из желудочков и их последующее наполнение для очередного сокращения. Как показано на рисунке 1.15, во время потенциала действия различают три уровня рефрактерности. Степень рефрактерности исходно отражает количество быстрых Na+ каналов, которые вышли из своего неактивного состояния и способны открыться. В течение фазы 3 потенциала действия увеличивается число Na+ каналов, вышедших из неактивного состояния и способных отвечать на деполяризацию. Это, в свою очередь, повышает вероятность того, что стимулы вызовут развитие потенциала действия и приведут к его распространению. Абсолютный рефрактерный период — это период, в течение которого клетки полностью нечувствительны к новым стимулам. Эффективный рефрактерный период состоит из абсолютного рефрактерного периода, но, продолжаясь за его пределы, включает еще и короткий интервал фазы 3, в течение которого раздражитель возбуждает локальный потенциал действия, который недостаточно силен, чтобы распространиться дальше. Относительный рефрактерный период — это интервал, в течение которого раздражители возбуждают потенциал действия, который может распространяться, но характеризуется меньшей скоростью развития, босо 5 и X CD С >s 3 х X со Q. VO 5 CD 5 -50- -100 Абсолютный рефрактерный период (РП) Период сверхнормальной возбудимости Эффективный РП Относительный РП Рис. 1.15. Рефрактерные периоды (РП) кардиомиоцита. Во время абсолютного рефрактерного периода (АРП) клетка нечувствительна к стимуляции. Эффективный рефрактерный период помимо АРП включает короткий период, в течение которого стимуляция вызывает локальную деполяризацию, которая не способна распространяться. Во время относительного рефрактерного периода стимуляция вызывает слабый потенциал действия (ПД), который распространяется дальше, но более медленно, чем обычный. В периоде сверхнормальной возбудимости более слабые стимулы, чем в норме, могут вызывать ПД
26 Глава 1 лее низкой амплитудой и меньшей скоростью проведения из-за того, что в момент стимуляции клетка имела менее отрицательный потенциал, чем потенциал покоя. (См. далее раздел «Проведение импульса».) После относительного рефрактерного периода выделяют короткий период «сверхнормальной возбудимости», в котором раздражители, сила которых ниже нормальной, могут вызывать потенциал действия. Рефрактерный период клеток предсердия короче, чем клеток миокарда желудочков, поэтому ритм предсердий может значительно превышать ритм желудочков при тахиаритмиях, которые будут описаны в главе 11. Проведение импульса Во время деполяризации электрический импульс распространяется по кардиомиоцитам, быстро переходя на соседние клетки, благодаря тому, что каждый кардиомиоцит соединяется с соседними клетками через контактные мостики с низким сопротивлением. Скорость деполяризации ткани (фаза 0) и скорость проведения по клетке зависит от числа натриевых каналов и величины потенциала покоя. Ткани с высокой концентрацией Na+ каналов, такие как волокна Пуркинье, имеют большой быстрый входящий ток, который быстро распространяется внутри и между клетками и обеспечивает быстрое проведение импульса. В противоположность этому, скорость проведения возбуждения будет значительно ниже в клетках с менее отрицательным потенциалом покоя и большим количеством неактивных быстрых натриевых каналов (рис. 1.16). Таким образом, величина потенциала покоя сильно влияет на скорость развития и проведения потенциала действия. Нормальная последовательность сердечной деполяризации В норме электрический импульс, вызывающий сердечное сокращение, вырабатывается в синоатриальном узле (рис. 1.6). Импульс распро- Рис. 1.16. Зависимость скорости деполяризации от потенциала покоя. А. Нормальный потенциал покоя (ПП) и нормальный, быстрый подъем фазы 0. Б. Менее отрицательный ПП приводит к медленному подъему фазы 0 и к более низкой максимальной амплитуде потенциала действия
Основы строения и функции сердца 27 страняется в мышцы предсердий через межклеточные контактные мостики, которые обеспечивают непрерывность распространения импульса между клетками. Обычные мышечные волокна предсердий участвуют в распространении электрического импульса от СА- к АВ-узлу; в отдельных местах более плотное расположение волокон облегчает проведение импульса. В связи с тем, что предсердно-желудочковые клапаны окружает фиброзная ткань, прохождение электрического импульса от предсердий к желудочкам возможно только через АВ-узел. Как только электрический импульс достигает атриовентрикулярного узла, происходит задержка его дальнейшего проведения (приблизительно в 0,1 секунды). Причиной задержки служит медленное проведение импульса волокнами малого диаметра в узле, а также «медленный» пейсмекерный тип потенциала действия этих волокон (необходимо помнить, что в пейсмекерной ткани быстрые натриевые канальцы постоянно неактивны, и скорость возбуждения обусловлена медленными кальциевыми канальцами). Пауза в проведении импульса в месте атриовентрикулярного узла полезна, так как она дает предсердиям время для их сокращения и полного освобождения от содержимого до начала возбуждения желудочков. В добавление к этому, такая задержка позволяет атриовентрикулярному узлу выполнять функцию привратника, препятствуя проведению слишком частых стимулов от предсердий к желудочкам при предсердных тахикардиях. Выйдя из атриовентрикулярного узла, сердечный потенциал действия распространяется по быстро проводящим пучкам Гиса и волокнам Пур- кинье к основной массе клеток миокарда желудочков. Это обеспечивает координированное сокращение кардиомиоцитов желудочков. СОПРЯЖЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ Рассмотрим процесс трансформации потенциала действия в сокращение кардиомиоцитов или процесс сопряжения возбуждения и сокращения. В его основе лежит переход химической энергии в виде макроэргических фосфатов в механическую энергию сокращений кардиомиоцитов. Существует несколько белков, ответственных за сокращение клеток миокарда (рис. 1.17). Два из них — актин и миозин — являются главными сократительными элементами. Два других — тропомиозин и тропо- нин — выполняют регуляторную функцию. Миозин образован толстыми филаментами, каждый филамент состоит примерно из 300 продольно расположенных молекул. Филамент миозина имеет шаровидные головки, которые равномерно распределены по его длине и содержат миозиновую АТФ-азу — фермент, необходимый для сокращения. Актин, более мелкая молекула, представлена тонкими филаментами, образующими альфа-спираль, две цепи которой расположены между толстыми филаментами миозина (рис. 1.8). Титин (также называется коннектин), недавно обнаруженный белок, способствует прикреплению миозина к Z-линии саркомера, а также влияет на эластичность сокращения.
28 Глава 1 ТОЛСТЫЕ ФИЛАМЕНТЫ МИОЗИНА Рис. 1.17. Схематическое изображение основных сократительных белков кардиомиоцита, актина и миозина. Тропомиозин и тропонин (компоненты TH-I, ТН-С, TH-T) — регулятор- ные белки Тропомиозин — двойная спираль, которая лежит в углублении между филаментами актина и в состоянии покоя препятствует взаимодействию между миозиновыми головками и актином, предупреждая тем самым сокращение. Тропонин равномерно распределен вдоль актиновых нитей и состоит из трех субъединиц. Субъединица тропонин С (ТН-С) ответственна за связывание ионов кальция и тем самым — за процесс сокращения. Тропонин I (TH-I) — субъединица, тормозящая активность АТФ-азы, осуществляющую связь актин-миозин. Тропонин Т (ТН-Т) — субъединица, связывающая тропониновый комплекс с актином и молекулами тро- помиозина. Во время фазы 2 потенциала действия, Са++ проникает в миоциты через кальциевые каналы сарколеммы и Т-каналы. Относительно малое количество кальция, поступившего в клетку, не способно вызвать сокращение миофибрилл, однако оно стимулирует массивный выход Са++ из сарко- плазматического ретикулума (рис. 1.18). В результате этого концентрация кальция в клетке увеличивается в 10 раз. Когда ионы кальция связаны с ТН-С, тормозится активность ТН-Т; это обусловливает изменение строения тропомиозина. В результате становится возможным взаимодействие между актином и миозином, приводящее к сокращению. Мышечное сокращение развивается вследствие связывания головок миозина с актиновыми филаментами и «сгибания» головок. В результате этого тонкие и толстые филаменты движутся друг вдоль друга за счет энергии АТФ (рис. 1.19). Первым этапом в этом процессе является активация головки миозина при гидролизе АТФ, после чего головка миозина связывается с актином, образуя поперечный мостик. Взаимодействие головки миозина с актином приводит к структурным изменениям в головке, вызывающим ее «сгибание» Это сгибательное движение вызывает смещение актинового филамента вдоль миозинового. Пока головка миозина все еще связана с актином, дополнительная молекула АТФ связывается с головкой миозина и вытесняет АДФ, образовавшийся при предшествующем гидролизе АТФ. Связывание нового
Основы строения и функции сердца 29 НАРУЖНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ КЛЕТКИ ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА КЛЕТКИ Связывание сТН-С Сокращение ' САРКОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ Рис. 1.18. Перемещение ионов кальция во время возбуждения и сокращения в клетках миокарда. Са++ проникает в клетку через кальциевые каналы во время фазы 2 потенциала действия, вызывая выход из саркоплазматического ретикулума (СР) большого количества кальция. Связывание цитозольного Са++ с тропонином С (TH-C) приводит к сокращению. Расслабление наступает тогда, когда Са++ возвращается в СР с помощью АТФ-зависимого кальциевого насоса. Фосфоламбан (ФЛ) — основной регулятор этого насоса в дефосфорилированном виде, препятствует обратному захвату Са++. Избыток внутриклеточного кальция возвращается во внеклеточную среду с помощью натрий-кальциевого обмена и в меньшей степени — за счет сарколемного АТФ-зависимого Са++ насоса АТФ с головкой миозина приводит к высвобождению филамента актина, а гидролиз АТФ возвращает головку миозина в разогнутое состояние, подготавливая ее к следующему циклу. Образование и разрыв связей актина и миозина приводит к укорочению мышечного волокна за счет увеличения степени перекрывания толстых и тонких филаментов внутри каждого сар- комера. В присутствии АТФ этот процесс может продолжаться до тех пор, пока концентрация кальция будет достаточной, чтобы препятствовать блокирующему действию комплекса тропонин-тропомиозин. В завершение фазы 2 потенциала действия, Са++ каналы закрываются, кальций перестает поступать в саркоплазму. В это время кальций удаляется в саркоплазматический ретикулум или выходит из клетки (рис. 1.18). Разрыв связи ионов кальция с тропонином С приводит к тому, что тропо- миозин блокирует связь актина с миозином, приводя к расслаблению клеток. С началом следующего потенциала действия цикл сокращения и расслабления может вновь повториться.
30 Глава 1 АТФ Г. АДФ ЗАМЕЩАЕТСЯ НА АТФ И ВЫСВОБОЖДАЕТСЯ ФИЛАМЕНТ АКТИНА -АДФ-Ф А. АКТИВАЦИЯ ГОЛОВКИ МИОЗИНА ПРИ ГИДРОЛИЗЕ АТФ В. ВЫДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ -АДФ-Ф Б. СВЯЗЫВАНИЕ ГОЛОВКИ МИОЗИНА С ФИЛАМЕНТОМ АКТИНА АДФ-Ф Рис. 1.19. Процесс сокращения. А. Головка миозина активируется в результате гидролиза АТФ. Б. Во время клеточной деполяризации увелиение концентрации кальция в цитоплазме устраняет ингибирующее влияние тропонин-тропомиозина, что приводит к образованию поперечных мостиков между актином и миозином. В. Головка миозина сгибается, продвигая филамент актина внутрь. Г. Образуется АДФ, который замещается АТФ, в результате связь, головки миозина с филаментом актина разрывается. Головка разгибается и вновь связывается с филаментом актина, продвигая его далее внутрь; этот процесс повторяется, при этом происходит укорочение мышечного волокна. Цикл продолжается до тех пор, пока в конце фазы 2 ПД не снизится концентрация кальция в клетке Доказано, что концентрация Са++ внутри клетки является главным фактором, определяющим силу сердечного сокращения. Механизмы, которые способствуют повышению концентрации внутриклеточного кальция, увеличивают силу сокращения, в то время как факторы, снижающие концентрацию кальция — уменьшают силу сокращения. Бета-адренергическая стимуляция и клеточная сигнализация Бета-адренергическая стимуляция — один из механизмов увеличения тока кальция в миоциты и увеличения силы сокращения желудочков (рис. 1.20). При связывании катехоламинов (например, норадреналина) с Pi-адренергическими рецепторами кардиомиоцита происходит стимуляция мембранной аденилатциклазы под действием трансмембранной гуа- ниновой регуляторной белковой системы (G-белка). Аденилатциклаза увеличивает продукцию циклического АМФ (цАМФ). Циклический АМФ
Основы строения и функции сердца 31 НОРАДРЕНАЛИН \t -рецептор ш< IQ. то САРКОПЛАЗМАТИЧЕСКИИ РЕТИКУЛУМ Рис. 1.20. Влияние бета-адренергической стимуляции на клеточную сигнализацию и перемещение ионов кальция. Связывание лиганда (например, норадреналина) с Pi-рецептором приводит к G-белок-опосредуемой стимуляции аденилатциклазы и образованию циклического АМФ (цАМФ). Последний активизирует протеинкиназу, которая фосфорилирует клеточные белки, включая ионные каналы. Фосфорилирование медленных Са++ кальциевых каналов увеличивает поток кальция в клетку и, следовательно, силу сокращения. Про- теинкиназа также фосфорилирует фосфоламбан (ФЛ), ослабляя последующее торможение захвата Са++ саркоплазматическим ретикулумом. Усиление оттока Са++ из цитоплазмы приводит к расслаблению миоцитов активизирует внутриклеточные протеинкиназы, которые фосфорилиру- ют клеточные белки, включая мембранные кальциевые каналы L-типа. Фосфорилирование кальциевых каналов увеличивает ток Са++ внутрь клетки, повышая высвобождение Са++ из саркоплазматического ретику- лума, и увеличивает силу сокращения. Бета-адренергическая стимуляция кардиомиоцитов также способствует их расслаблению. Обратный захват Са++ из цитозоля саркоплазматическим ретикулумом (СР) регулируется фосфо- ламбаном (ФЛ), белком низкой молекулярной массы, расположенном в мембране СР. Дефосфорилированный фосфоламбан препятствует захвату Са++ саркоплазматическим кальциевым АТФ-азным насосом (рис. 1.18). Однако бета-адренергическая активация протеинкиназ (рис. 1.20), приводит к фосфорилированию фосфоламбана, приостанавливая тормозящие эффекты последнего. Последующее увеличение захвата ионов кальция СР ускоряет удаление Са++ из цитоплазмы, способствуя расслаблению миоцита. Усиление активности цАМФ также приводит к фосфорилированию TH-I. Это препятствует образованию связи актин-миозин и, следовательно, приводит к дальнейшему расслаблению клеток. Таким образом, физиологическая или фармакологическая стимуляция адренергических ${ -рецепторов кардиомиоцитов катехоламинами усили-
32 Глава 1 вает как сокращение, так и расслабление клеток. В последующих главах мы будем возвращаться к этим важным свойствам кардиомиоцитов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Анатомия, клеточный состав и проводящие пути сердца лежат в основе его упорядоченной, ритмичной деятельности. В течение человеческой жизни сердце способно вырабатывать миллиарды импульсов. С каждым циклом сокращения сердце получает и выбрасывает кровь в кровяное русло, обеспечивая ткани организма питательными веществами и удаляя из них продукты распада. В последующих главах мы изучим те нарушения, которые могут происходить в этой чрезвычайно важной системе. Благодарности. В предыдущем издании эта глава была написана докторами медицины Стефанией Харпер (Stephanie Harper), Скоттом Хайвером (Scott Hyver), Полом Кимом (Paul Kim), Лоренсом Райнсом (Laurence Rhines), Джеймсом Д. Маршем (James D. Marsh) и Леонардом С Лилли (Leonard S. Lilly). ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Braunwald E, et al. Mechanisms of Contraction of the Normal and Failing Heart. Boston: Little, Brown & Co., 1976. Di Francesco D. Pacemaker mechanisms in cardiac tissue. Ann Rev Physiol 1993;55: 455-472. Grupp IL, et al. The contribution of phospholamban, a sarcoplasmic reticulum phosp- hoprotein, to myocardial contractility in health and disease. Heart Failure 1995; 11:48—61. Hille B. Ionic Channels of Excitable Membranes. 2nd ed. Sunderland, MA: Sinauer Assoc, 1992. Katz AM. Physiology of the Heart. 2nd ed. New York: Raven Press, 1992. Katz AM. Cardiac ion channels. N Engl J Med 1993; 328:1244-1251. Under ME, Gilman AG. G proteins. Scientific American, 1992; 267(l):36-43. Roberts R. Molecular Basis of Cardiology. Boston: Blackwell Scientific Publications, 1993. Trautwein W, Hescheler J. Regulation of cardiac L-type calcium current by phosphorylation and G proteins. Ann Rev Physiol 1990; 52:257-274.
ТОНЫ И ШУМЫ СЕРДЦА Оскар Бенавидес, Аллан Голдблат и Леонард С. Лилли Сердечный цикл Тоны сердца • Первый сердечный тон (S^ • Второй сердечный тон (S2) • Дополнительные систолические тоны сердца • Дополнительные диастолические тоны сердца Шумы • Систолические шумы • Диастолические шумы • Систолодиастолические шумы
34 Глава 2 При физикальном обследовании больных с заболеваниями сердца часто выявляются патологические тоны и шумы. Эти изменения являются ключом к пониманию патофизиологии болезни, и их правильная интерпретация необходима для успешного диагноза и ведения больного. В этой главе описываются тоны нормального сердечного цикла, а также причины патологических сердечных тонов и шумов. Поскольку каждое из рассматриваемых состояний описывается более детально в последующих главах книги, в данной главе многие сердечные заболевания упоминаются лишь в качестве примеров патологических сердечных тонов и шумов. Поэтому вместо простого запоминания следует отдать предпочтение пониманию механизмов, способствующих возникновению патологических тонов, чтобы в дальнейшем представлять патофизиологические основы конкретных пороков сердца. СЕРДЕЧНЫЙ ЦИКЛ Сердечный цикл состоит из очень точно синхронизованных электрических и механических событий, которые приводят к ритмичному сокращению предсердий и желудочков, благодаря чему кровь поступает в малый и большой круг кровообращения. Механическая систола отражает сокращение желудочков, а диастола — их расслабление и наполнение кровью (рис. 2.1). Во время сердечного цикла кровь из системных и легочных вен непрерывно поступает в сердце через правое и левое предсердия соответственно. Во время диастолы кровь поступает из предсердий в желудочки через открытые трехстворчатый и митральный клапаны. В конце диастолы сокращение предсердий проталкивает последнюю порцию крови в желудочки, способствуя незначительному повышению давления в них, что обозначается как «а»-волна. Сокращение желудочков означает начало механической систолы. Как только желудочки начинают сокращаться, давление в них становится выше, чем в предсердиях, что приводит к быстрому закрытию трехстворчатого и митрального клапанов. Это создает первый сердечный тон, обозначаемый S{ (рис. 2.1). Sj имеет два налагающихся друг на друга компонента: митральный и трикуспидальный компонент. Митральный компонент несколько опережает трикуспидальный компонент, вследствие более раннего электрического возбуждения и начала сокращения левого желудочка. Быстрый рост давления в желудочках приводит к тому, что давление в них становится выше, чем диастолическое давление в легочных артериях и аорте; в результате легочный и аортальный клапаны открываются. Кровь при этом выбрасывается в системы малого и большого круга кровообращения. При завершении фазы выброса крови из желудочков давление в них падает ниже уровня давления в легочной артерии и аорте, способствуя закрытию их клапанов. Процесс закрытия клапанов сопровождается вторым сердечным тоном, обозначаемым S2. S2 также состоит
100 4- | 50- с; m 3 Открытие АК, Аорта Закрытие АК Открытие МК / Быстрое заполнение ДИАСТОЛА СИСТОЛА ДИАСТОЛА Рис. 2.1. Нормальный сердечный цикл, показывающий взаимосвязь изменений давления в левых камерах сердца. Во время диастолы митральный клапан (МК) открыт, так что давление в левом предсердии (ЛП) и левом желудочке (ЛЖ) одинаково. В позднюю фазу диастолы сокращение ЛП вызывает небольшой рост давления в ЛП и ЛЖ. («а»-волна). Во время систолического сокращения давление в ЛЖ растет, и когда оно превышает давление в ЛП, МК закрывается и возникает первый сердечный тон (Si). Когда давление в ЛЖ превышает давление в аорте, то бесшумно открывается аортальный клапан (АК). Когда желудочек начинает расслабляться и давление в нем падает ниже того, которое в аорте, то АК закрывается, вызывая второй тон (S2). При последующем снижении давления в ЛЖ ниже давления в ЛП открывается МК, не производя тона при здоровом сердце. Кроме «а»-волны кривая давления содержит еще два дополнительных положительных отклонения: «с»-волна относится к небольшому росту давления в ЛП при закрытии МК, митральный клапан выбухает в сторону левого предсердия; и «у»-волна происходит из за пассивного наполнения кровью ЛП из легочных вен во время систолы, при закрытом МК из двух компонентов. Аортальный компонент (А2) в норме обычно предшествует легочному (Р2), так как градиент диастолического давления между аортой и левым желудочком выше градиента давления между легочной артерией и правым желудочком. Давление в желудочках* продолжает снижаться во время фазы расслабления, и, как только оно станет ниже уровня давления в правом и левом предсердиях, трехстворчатый и митральный клапаны открываются, что сопровождается диастолическим наполнением желудочков и повторением всего сердечного цикла. В клинической практике систолой называют период между S{ и S2, a диастолой — период между S2 и Sv Продолжительность систолы остается постоянной, а длительность диастолы варьирует в зависимости от частоты сердечных сокращений (ЧСС). Чем больше ЧСС, тем короче фаза
36 Глава 2 диастолы. Основные сердечные тоны S{ и S2 задают границы, по отношению к которым оценивают все остальные тоны и шумы сердца. Современные стетоскопы имеют два рецептора, позволяющие прослушивать сердце. «Конусообразный» рецептор должен слабо прилегать к коже, так как он используется для улавливания звуков с низкими частотами, тогда как рецептор с диафрагмой должен быть крепко прижат к коже, отсекая низкочастотные и пропуская высокочастотные тоны и шумы. СЕРДЕЧНЫЕ ТОНЫ Первый сердечный тон S\ Первый сердечный тон Sj происходит вследствие закрытия митрального и трехстворчатого клапанов в начале систолы, он имеет максимальную громкость над верхушкой сердца (рис. 2.2). Это высокочастотный звук, который лучше всего слышен стетоскопом, имеющим диафрагму. Хотя закрытие митрального клапана обычно происходит раньше закрытия трехстворчатого клапана, эти два действия разделены временным промежутком длительностью примерно в 0.01 с, поэтому человеческое ухо обычно улавливает их как единый тон. Исключения наблюдаются у пациентов с блокадой правой ножки пучка, у которых возможно расщепление первого тона из-за задержки закрытия трехстворчатого клапана. Интенсивность St определяется тремя факторами: 1) расстоянием между створками открытого клапана в начале систолы желудочков, 2) подвижностью створок (нормальной или ограниченной из-за стеноза) и 3) скоростью роста давления в желудочках (таблица 2.1). Точка аортального клапана [2-3-й межреберный промежуток справа] Точка трехстворчатого клапана [слева от мечевидного отростка] Точка клапана легочной артерии [2-3-й межреберный промежуток слева] Точка митрального клапана [верхушка сердца] Рис. 2.2. Стандартные положения стетоскопа для аускультации сердца
Тоны и шумы сердца 37 Расстояние между открытыми створками клапана в начале систолы зависит от продолжительности интервала PR на электрокардиограмме — то есть периода между началом возбуждения предсердий и желудочков. Нормальное сокращение предсердий способствует раскрытию створок митрального и трехстворчатого клапанов. Однако, независимо от их первоначальной позиции, при сокращении желудочков клапаны закрываются, как только давление в желудочке начинает превышать давление в предсердии. Усиление S{ происходит тогда, когда интервал PR короче нормального и створки клапанов не успевают приблизиться друг к другу, в этом случае они захлопываются с большой силой при начале сокращения желудочков. Аналогично, при умеренном митральном стенозе существует удлиненный градиент диастолического давления между левыми предсердием и желудочком, обусловливающий более широкое раскрытие створок митрального клапана во время диастолы, чем обычно. Так как в начале систолы расстояние между створками велико, они громко захлопываются во время сокращения желудочка. Sj может также усиливаться, когда частота сердца превышает нормальную (тахикардия), из-за укорочения диастолы, приводящего к тому, что створки трехстворчатого и митрального клапана в момент начала сокращения раскрыты более широко, чем в норме. Состояния, которые способствуют уменьшению интенсивности Sl? также перечислены в таблице 2.1. Таблица 2.1. Причины изменения интенсивности Sj Усиление Sj 1. Укороченный интервал PR. 2. Умеренный митральный стеноз. 3. Увеличение сердечного выброса или тахикардия (например, при физических упражнениях или анемии). Ослабление Sj 1. Удлинение интервала PR: атриовентрикулярная блокада первой степени. 2. Митральная недостаточность. 3. Выраженный митральный стеноз. 4. «Жесткий» левый желудочек (например, при артериальной гипертензии). При атриовентрикулярной блокаде первой степени уменьшение интенсивности Sj происходит вследствие удлинения интервала PR, который задерживает начало сокращения желудочков: после сокращения предсердий митральный и трехстворчатый клапаны имеют дополнительное время для движения створок клапанов по направлению друг к другу, так что их захлопывание происходит со сравнительно небольшого расстояния.
38 Глава 2 У больных с митральной недостаточностью (см. главу 8) S{ часто уменьшен по интенсивности, потому что створки митрального клапана полностью не смыкаются. При тяжелом митральном стенозе створки клапана практически неподвижны во время всего сердечного цикла, и эта ограниченная подвижность также способствует ослаблению первого тона. Среди больных с «жесткими» желудочками (в результате гипертрофии миокарда или постинфарктного кардиосклероза) сокращение предсердий вызывает более значительное, чем в норме, повышение диастолического давления в левом желудочке. Повышенное давление ускоряет процесс движения створок митрального клапана друг к другу в диастоле, так что когда начинается сокращение желудочка, створки начинают закрываться с дистанции меньшей, чем в норме, и это приводит к ослаблению St. Второй сердечный тон S2 Второй сердечный тон происходит из-за закрытия аортального и легочного клапанов и, следовательно, состоит из аортального (А2) и легочного (Р2) компонентов. В отличие от Sl9 который обычно аускультативно воспринимается как единый звук, компоненты S2 выслушиваются по-разному в зависимости от фаз дыхания: они объединены в один звук на выдохе, но становятся различимы на слух во время вдоха. Эта ситуация называется «нормальным расщеплением S2» (рис, 2.3). • Одно из объяснений нормального расщепления S2 следующее: увеличение объема грудной клетки во время вдоха приводит к дальнейшему снижению отрицательного внутригрудного давления. В результате уменьшения давления возрастает емкость (и снижается сопротивление) внутрифудных легочных сосудов. В результате происходит задержка диастолического обратного тока крови в легочной артерии, который обусловливает закрытие легочного клапана. Это объясняет запаздывание Р2, то есть его более позднее появление при вдохе, чем при выдохе. Вдох имеет обратное действие на А2. Так как объем внутригрудных легочных вен увеличивается вследствие отрицательного давления во время вдоха, венозный возврат в левое предсердие и левый желудочек (ЛЖ) снижается. Уменьшение заполнения ЛЖ приводит к уменьшению ударного объема во время следующего систолического сокращения и, таким образом, уменьшает время, необходимое для опорожнения ЛЖ. Поэтому во время вдоха закрытие аортального клапана (А2) происходит раньше, чем во время выдоха. Комбинация раннего А2 и позднего Р2 во время вдоха вызывает четко слышимое разделение этих двух компонентов второго сердечного тона. Так как компоненты S2 относятся к высокочастотным тонам, то они лучше всего прослушиваются с помощью стетоскопа с мембраной во втором межреберье слева от грудины (точке клапана легочной артерии). Патология S2 включает в себя изменения его громкости и характера расщепления. Интенсивность S2 зависит от скорости обратного тока кро-
Тоны и шумы сердца 39 А. Норма Во время выдоха А2 и Р2 сливаются в единый звук Б. Раздвоение В. Фиксированное расщепление Г. Парадоксальное расщепление [Обратите внимание на обратное расположение Аг и Р2] Выдох Вдох St А, Р2 Выдох Вдох Выдох Вдох S, S, А, Р2 Р2А, Наиболее частые причины • Блокада правой ножки пучка Гиса • Стеноз легочной артерии • Дефект межпредсердной перегородки • Блокада левой ножки пучка Гиса • Тяжелый аортальный стеноз Рис. 2.3. Примеры расщепления второго сердечного тона S2- Si — первый сердечный тон; Аг — аортальный компонент; Р2 — легочный компонент
40 Глава 2 ви в аорте и легочной артерии к клапанам после завершения сокращения желудочков и от фактора внезапности, с которой этот обратный ток прекращается закрытием клапанов. При системной артериальной или легочной гипергензии повышенное давление в соответствующем сосуде обусловит ускорение обратного тока крови к клапану и усиление S2. Наоборот, в случае тяжелого стеноза аортального или легочного клапана, створки клапанов практически зафиксированы в одном положении, так что вклад стенозированного клапана в S2 уменьшен. О раздвоении S2 говорят при увеличении временного интервала между А2 и Р2, так что эти два компонента ясно разделяются даже во время вдоха, на выдохе интервал между ними увеличивается (рис. 2.3). Такая картина обычно является результатом задержки закрытия клапана легочной артерии, которая отмечается при блокаде правой ветви пучка Гиса и при стенозе клапана легочной артерии. Фиксированное расщепление S2 — это увеличенный интервал между А2 и Р2, который остается неизменным во время дыхательного цикла (рис. 2.3). Наиболее часто встречающаяся аномалия, которая вызывает фиксированное расщепление S2, это дефект межпредсердной перегородки (см. главу 16). При этом состоянии хроническая перегрузка объемом правых отделов системы кровообращения вызывает расширение и снижение сопротивления сосудов малого круга кровообращения. Такие изменения гемодинамики лёгочной артерии приводят к запаздыванию обратного тока крови, вызывающего закрытие клапана легочной артерии. Таким образом, Р2 возникает позже, чем в норме, даже во время выдоха, что обусловливает выраженное расщепление А2 и Р2. Характер расщепления не меняется во время дыхательного цикла, потому что вдох не способен существенно изменить уже увеличенную емкость легочных сосудов. О парадоксальном расщеплении (или обратном расщеплении) говорят при отчетливо слышимом расщеплении А2 и Р2 во время выдоха, исчезающем во время вдоха, то есть при ситуации, обратной норме. Такое бывает при отсроченном закрытии аортального клапана, так что Р2 предшествует А2. У взрослых это чаще всего происходит при блокаде левой ножки пучка Гиса (БЛНПГ). При БЛНПГ распространение волны возбуждения по ЛЖ происходит с замедлением, что вызывает задержку сокращения желудочков и позднее закрытие клапана аорты, так что А2 следует за Р2. Во время вдоха, как и в норме, возникновение тона, обусловленного закрытием клапанов легочной артерии, задерживается и тон закрытия аортального клапана появляется раньше. В результате два тона накладываются друг на друга, что приводит к отсутствию явного расщепления на высоте вдоха (рис. 2.3). Кроме БЛНПГ парадоксальное расщепление может наблюдаться при увеличении продолжительности выброса крови из левого желудочка, например, при стенозе аортального клапана.
Тоны и шумы сердца 41 Дополнительные систолические тоны сердца Дополнительные систолические тоны сердца возникают в начале, середине или конце систолы. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТОНЫ СЕРДЦА В НАЧАЛЕ СИСТОЛЫ Аномальные ранние систолические тоны, или «тоны изгнания», выслушиваются почти сразу после S{ и совпадают по времени с открытием клапанов аорты и легочной артерии (рис. 2.4). Эти тоны имеют высокий тембр и резкое звучание, лучше всего выслушиваются стетоскопом с мембраной над точками аорты и легочной артерии. Тоны изгнания говорят о наличии стеноза клапанов аорты или легочной артерии, или о расширении устья аорты и легочной артерии. При стенозах клапанов аорты или легочной артерии этот тон возникает в результате максимального раскрытия клапана и продвижения его створок в просвет соответствующей артерии сразу перед изгнанием крови. В это время быстрое движение створок раскрывающегося клапана резко замедляется вследствие максимального их растяжения, результатом этого, видимо, и является появление дополнительного тона. При расширении корня аорты или легочной артерии, возникновение тона ассоциируется с резким растяжением корня аорты или легочной артерии в начале сердечного выброса. Аортальный тон изгнания слышен как у основания сердца, так и на верхушке и не меняется при дыхании. Напротив, легочный тон изгнания выслушивается лишь у основания сердца и его интенсивность падает во время дыхания. Рис. 2.4. Временные характеристики дополнительных систолических и диастолических тонов сердца. Дополнительный тон S4 возникает вследствие сокращения предсердия и попадания крови в «жесткий» ЛЖ. Тон изгнания следует за открытием клапанов аорты или легочной артерии в случаях их стеноза или расширения. Тон S3 происходит в результате быстрого наполнения желудочка; это нормально для молодых людей, но у взрослых S3 указывает на нарушение сократительной функции мышцы левого желудочка. Время тона открытия показано для сравнения, все указанные тоны не встречаются одновременно у одного человека Аорта Открытие МК III III ! S, ! S4 Тон изгнания S2 1 .- Тон ос открытия (ТО)
42 Глава 2 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТОНЫ СЕРДЦА В СЕРЕДИНЕ ИЛИ КОНЦЕ СИСТОЛЫ Причиной средне- или позднесистолических щелчков чаще всего является пролапс митрального или трехстворчатого клапанов, при котором во время систолы желудочков створки клапанов аномально прогибаются и выбухают из полости желудочка в полость предсердия. Это часто сопровождается клапанной «регургитацией». Такие тоны наиболее ясно слышны в точках митрального или трехстворчатого клапанов (рис. 2.2). Дополнительные диастолические тоны сердца Дополнительные диастолические тоны сердца могут выслушиваться во время диастолы. Они включают в себя щелчок открытия (ЩО), третий тон сердца S3, четвертый тон сердца S4 и перикардиальный тон. ЩЕЛЧОК ОТКРЫТИЯ В норме открытие митрального или трехстворчатого клапанов происходит неслышно. Однако при клапанном стенозе, который часто является следствием ревматической болезни сердца, при открытии клапана, почти сразу после S2, раздается тон, который называется щелчком открытия (ЩО). Это высокий, резкий тон, начало которого не зависит от фаз дыхания. При стенозе митрального клапана (который встречается более часто, чем стеноз трехстворчатого клапана) ЩО лучше всего слышен в области между верхушкой сердца и левым краем грудины, сразу после тона закрытия аорты (А2), когда давление в левом желудочке падает ниже уровня давления в левом предсердии (рис. 2.4). Из-за небольшого интервала между ЩО и А2 эти два тона можно спутать с раздвоенным вторым тоном, но тщательная аускультация в точке легочного клапана на вдохе позволяет выделить три быстро следующих друг за другом тона, соответствующие закрытию аорты (А2), закрытию легочной артерии (Р2) и щелчку открытия (ЩО) (рис. 2.5.). Во время выдоха три тона превращаются в два, так как А2 и Р2 сливаются в один тон. Чем более выражен стеноз, тем короче становится интервал между А2 и тоном открытия. Это происходит из-за того, что уровень повышения давления в предсердии зависит от степени стеноза митрального клапана. Например, при расслаблении желудочка митральный клапан открывается тем раньше, чем выше давление в левом предсердии. При средней степени стеноза митрального клапана давление в левом предсердии не такое высокое, как при выраженном, так что требуется больше времени для того, чтобы давление в левом желудочке упало ниже уровня давления в предсердии. Поэтому, при средней выраженности стеноза митрального клапана щелчок открытия отстоит от А2 дальше, чем при более тяжелом стенозе, поэтому при последнем интервал А2-ЩО более короток.
Тоны и шумы сердца 43 Рис. 2.5. Время начала щелчка открытия (ЩО) при митральном стенозе не меняется в процессе дыхания. При вдохе происходит нормальное расщепление второго сердечного тона, так что становятся различимыми три тона. А2 — аортальный компонент; ?2 — легочный компонент S2 ТРЕТИЙ СЕРДЕЧНЫЙ ТОН (S3) Если S3 присутствует, то он обычно выслушивается в начале диастолы, следуя за открытием клапанов желудочков и предсердий, во время фазы быстрого наполнения желудочков (рис. 2.4). Это глухой, низкий тон, который лучше всего слышен с помощью конусообразного стетоскопа в области верхушки сердца, когда пациент лежит на левом боку. S3 возникает из-за натяжения сухожильных нитей при быстром наполнении кровью желудочка и расширении его камер. Третий сердечный тон является нормой у детей и людей молодого возраста. У них наличие S3 вызвано эластичностью желудочка, способного к быстрому растяжению в начале диастолы. Напротив, наличие S3 у людей среднего возраста и у пожилых часто является признаком заболевания и свидетельствует о перегрузке объемом вследствие либо застойной сердечной недостаточности, либо увеличенного потока крови через клапаны вследствие выраженной митральной или трехстворчатой регургитации. При наличии S3 часто говорят о протодиастолическом «галопе». ЧЕТВЕРТЫЙ СЕРДЕЧНЫЙ ТОН (SJ S4 возникает в конце диастолы и совпадает с сокращением предсердий (рис. 2.4). Этот тон генерируется левым (или правым) предсердием, которые энергично сокращаются против жесткого желудочка. Поэтому S4 обычно указывает на наличие заболевания сердца, а именно на снижение эластичности желудочков, что обычно наблюдается при гипертрофии желудочков или ишемии миокарда. Как и S3, S4 — это глухой, низкий тон, он лучше всего выслушивается конусообразным стетоскопом. При левостороннем S4 тон лучше всего прослушивается на верхушке сердца, когда пациент лежит на левом боку. При наличии S4 нередко говорят о престолическом «галопе». ЧЕТЫРЕХЧЛЕННЫЙ РИТМ ИЛИ СУММИРОВАННЫЙ ГАЛОП Если у пациентов присутствуют и S3, и S4, то вместе с S{ и S2 они образуют четырехчленный ритм. Если у пациента с таким учетверенным звуком развивается тахикардия, то продолжительность диастолы уменьшается, тоны S3 и S4 совпадают и образуется «суммированный галоп». Образованный S3 и S4 тон выслушивается в середине диастолы, он продолжительный, низкого тембра, часто более громкий, чем S{ и S2 Выдох | | I ЩО S, S2 вдох I III идо A*P2 II'
44 Глава 2 ПЕРИКАРДИАЛЬНЫЙ ТОН Перикардиальный тон — это необычный тон высокого тембра, который выслушивается у больных с тяжелым констриктивным перикардитом (см. главу 14). Он появляется в начале диастолы сразу после S2, и его можно спутать с тоном открытия или S3. Однако перикадиальный тон начинается несколько позднее, чем тон открытия, в то же время он более громкий и ранний, чем S3. Его причиной служит резкое прекращение наполнения желудочков кровью в начале диастолы, характерное для конст- риктивного перикардита. ШУМЫ СЕРДЦА Шум — это звук, производимый турбулентным током крови. При нормальных условиях движение крови в сосудистом русле ламинарное и, следовательно, бесшумное. Однако в результате гемодинамических и/или структурных изменений в системе сосудов бесшумный ток крови нарушается, и могут возникнуть слышимые шумы. В основе шумов лежат следующие механизмы: 1. Ток крови через суженный участок (например, при стенозе аорты). 2. Ускорение тока крОви через нормальную структуру (например, аортальный систолический шум может возникать вследствие увеличения минутного объема сердца, в частности при анемии). 3. Поступление крови в расширенный участок (например, аортальный систолический шум, обусловленый аневризматическим расширением аорты). 4. Регургитация при недостаточности клапана (например, митральная ре- гургитация). 5. Патологический сброс крови из камеры с высоким давлением в камеру с более низким давлением (например, при дефекте межжелудочковой перегородки). При описании шумов учитывают их временные характеристики, интенсивность, высоту, форму, область выслушивания, проведение и ответ на различные маневры. Временные характеристики прежде всего относятся к фазе сердечного цикла, в которую выслушивается шум: во время систолы, диастолы или он непрерывен (начался в систоле и продолжился в диастоле). Существует следующая классификация шумов по интенсивности: Систолические шумы Класс 1/6: Едва различимый (студенты-медики его не слышат). Класс 2/6: Слабый, но слышимый. Класс 3/6: Отчетливо слышный. Класс 4/6: Отчетливо слышный, сочетается с систолическим дрожанием.
Тоны и шумы сердца 45 Класс 5/6: Очень громкий, слышен при прикосновении рецептора стетоскопа к грудной стенки. Класс 6/6: Слышен без стетоскопа. Лиастолические шумы Класс 1/4: Едва различимый. Класс 2/4: Слабый, но слышимый. Класс 3/4: Отчетливо слышный. Класс 4/4: Очень громкий. Высота или частота шума может быть как высокой, так и низкой. Высокочастотные шумы возникают вследствие высокого градиента давления между камерами (аортальный стеноз) и лучше всего прослушиваются стетоскопом с мембраной. Низкочастотные шумы возникают при более низком градиенте давления между камерами (митральный стеноз) и лучше всего прослушиваются с помощью конического стетоскопа. Форма шума характеризует изменение интенсивности шума от его начала до конца. Например, «крещендо-декрещендо» (или ромбовидная форма): интенсивность шума вначале нарастает, затем спадает. Остальные формы включают в себя «декрещендо» (шум начинается с максимальной интенсивностью, постепенно затухая) и «лентовидную» (интенсивность шума не меняется). Область выслушивания — это зона максимальной интенсивности шума, для описания области выслушивания обычно используют специальные точки аускультации (рис. 2.2): • точка аортального клапана (2-3 межреберья у правого края грудины); • точка клапана легочной артерии (2—3 межреберья у левого края грудины); • точка трехстворчатого клапана (у левого края грудины на уровне мечевидного отростка); • точка митрального клапана (верхушка сердца). Шумы из исходной точки могут проводиться в различные области грудной клетки. Места иррадиации шумов зависят от направления турбулентного тока крови. Наконец, похожие типы шумов можно различить друг от друга с помощью различных приемов — переводе больного в вертикальное положение, при пробе Вальсальвы (форсированный выдох, при этом дыхательные пути закрыты), при сжатии пальцев в кулак. Каждый из этих приемов, меняя условия наполнения сердца кровью, может повлиять на интенсивность многих шумов. При описании шумов перечисляют некоторые из вышеперечисленных характеристик. Например, врач может описать шумы у пациента с аортальным стенозом как: «класс III/VI, высокочастотный систолический шум типа «крещендо-декрещендо», лучше всего прослушивается у рукоятки грудины справа, проводится на шею.»
46 Глава 2 Систолические шумы Систолические шумы подразделяются на шумы изгнания, пансисто- лические и поздние систолические шумы (рис. 2.6). Систолический шум изгнания типичен для стеноза аортального клапана или клапана легочной артерии. Он начинается после первого сердечного тона, и прекращается перед или во время S2, в зависимости от тяжести стеноза и от того, какой клапан поражен — аортальный или клапан легочной артерии. Шум имеет характер крещендо-декрещендо (его интенсивность сначала растет, а затем падает). Шум изгнания при аортальном стенозе возникает во время систолы после S1? от которого он отделен короткой паузой (рис. 2.7). Эта пауза соответствует периоду изометрического сокращения левого желудочка (с момента закрытия митрального клапана до момента открытия аортального). По мере роста давления в левом желудочке скорость кровотока через аортальный клапан возрастает, и интенсивность шума увеличивается (крещендо). Затем, при расслаблении желудочка, скорость кровотока уменьшается и, соответственно, снижается интенсивность шума (декрещендо), который заканчивается перед аортальным компонентом S2. Этому шуму может предшествовать тон изгнания, особенно при умеренном аортальном стенозе. Интенсивность шума не совсем коррелирует со степенью тяжести аортального стеноза, но другие его характеристики обладают таким свойством. Например, чем тяжелее стеноз, тем больше время прохождения тока крови через клапан, и тем дальше пик шума от S{ (рис. 2.8). На рисунке также показано, что с увеличением степени тяжести стеноза аортальный компонент S2 затухает, что связано с ограничением подвижности створок клапана. А. Шум изгнания Б. Пансистолический (голосистолический) S, S1 В. Позднесистолический Примеры • Стеноз аорты • Стеноз легочной артерии • Митральная регургитация • Трикуспидальная регургитация • Дефект межжелудочковой перегородки • Пролапс митрального клапана s Щелчок §2 Рис. 2.6. Классификация систолических шумов. Шумы изгнания по форме являются шумами типа крещендо-декрещендо, в то время как пансистолические шумы являются равномерными в течение всей систолы. Поздние систолические шумы часто следуют за щелчком в середине систолы и свидетельствуют о наличии пролапса митрального (или трехстворчатого) клапана
Тоны и шумы сердца 47 Рис. 2.7. Систолический шум изгнания при аортальном стенозе. Отмечается небольшая пауза между первым сердечным тоном S\ и началом шума. S2 — второй сердечный тон; ЛЖ — левый желудо- Высокая частота шума при аортальном стенозе свидетельствует о значительном градиенте давления через клапан. Этот шум лучше всего слышен в точке аортального клапана, во втором и третьем межреберьях справа от грудины. Он обычно проводится в область шеи (по ходу турбулентного тока крови), но часто может выслушиваться и в других областях, включая, например, область верхушки сердца. Рис. 2.8. Степень тяжести аортального стеноза влияет на форму систолического шума и сердечные тоны. А. При легком стенозе часто выслушивается ди Легкий тон изгнания (ТИ). За ним быстро наступает пик шума крещендо-декрещендо и далее нормально расположенный аортальный компонент — А2. Б. В случае умеренного стеноза пик шума нарастает в середине систолы, а интенсивность А2 уменьшается. Увеличение времени изгнания крови из желудочка задерживает возникновение А2, так что он сливается с ?2 или наступает позже него; тон изгнания может быть не слышимым. В. При тяжелом стенозе пики шумов наступают в поздней фазе систолы, и Аг обычно отсутствует из-за огра- **" Умеренный ничейной подвижности створок клапана 8,1 ТИ А2Р2 А,Рг В. Тяжелый 'Щ S, Р2
48 Глава 2 Когда систолический шум выброса вызван стенозом легочной артерии, то он тоже начинается после Sx и предшествует щелчку выброса, но может продолжаться и после А2. При выраженном стенозе значительно удлиняется период изгнания крови из правого желудочка; это увеличивает продолжительность шума, который будет длиться и после А2 и закончится только ко времени закрытия легочного клапана (Р2). Максимум шума при стенозе легочной артерии обычно выслушивают во втором—третьем межреберьях слева от грудины. Этот вид шума не проводится далеко, как это бывает при аортальном стенозе, но иногда он проводится в область шеи или левого плеча. У молодых людей нередко отмечают невинные систолические шумы изгнания, которые обусловлены ускоренным кровотоком через аортальный и легочный клапаны. Этот тип шума обычно исчезает, когда пациент садится. Пансистолические (или голосистолические) шумы часто вызваны обратным током крови при недостаточности митрального или трехстворчатого клапанов или кровотоком через дефект межжелудочковой перегородки (ДМЖП) (рис. 2.6). Эти шумы характеризуются одинаковой громкостью в течение всей систолы. При митральной и трехстворчатой регургитации, как только давление в желудочке превосходит давление в предсердии (т. е. когда возникает S^, начинается обратный ток крови через измененный клапан. Таким образом, между Sx и моментом начала пансистоличе- ского шума пауза отсутствует, в отличие от систолических шумов изгнания, рассмотренных ранее. При ДМЖП пауза между S{ и началом систолического шума также отсутствует, из-за того что систолическое давление в левом желудочке превышает систолическое давление в правом желудочке сразу после начала сокращения желудочков (и вызывает ток крови через ДМЖП). Пансистолический шум при выраженной митральной регургитации продолжается и перекрывает звук закрытия клапанов аорты, потому что к моменту закрытия клапана аорты давление в левом желудочке остается более высоким по сравнению с давлением в предсердии. Шум лучше всего выслушивается у верхушки сердца, он высокий, «дующий», часто проводится в левую подмышечную область; его интенсивность не меняется при дыхании. Шум трикуспидалъной регургитации лучше всего выслушивается слева у мечевидного отростка. Он обычно проводится в правую сторону грудины, высокий, «дующий» Интенсивность шума увеличивается на вдохе, так как при вдохе отрицательное внутригрудное давление увеличивает приток венозной крови к сердцу. Это приводит к росту ударного объема правого желудочка, увеличивая объем регургитации. Шум ДМЖП лучше всего слышен в четвертом—шестом межреберье слева от грудины; он высокочастотный и может сочетаться с систолическим дрожанием. Интенсивность шума не увеличивается при вдохе, он не проводится в подмышечную область, что позволяет отличить его от шумов митральной и трикуспидальной регургитации. Стоит заметить, что,
Тоны и шумы сердца 49 чем меньше ДМЖП, тем выше турбулентность тока крови между левым и правым желудочками и тем громче шум. Шумы при небольших ДМЖП относятся к наиболее громким шумам. Поздние систолические шумы начинаются в середине и конце систолы и продолжаются до А2. Они чаще всего отражают митральную регургита- цию, обусловленную прогибанием створок клапана в левое предсердие во время сокращения желудочка (рис. 2.6). Этот шум обычно предшествует мезосистолическому щелчку и будет описан далее в главе 8. Диастолические шумы Диастолические шумы подразделяются на раннедиастолические шумы декрещендо и средне- и позднедиастолические рокочущие шумы (рис. 2.9). Раннедиастолические шумы обусловлены регургитацией на аортальном клапане или клапане легочной артерии, при этом недостаточность аортального клапана встречается у взрослых гораздо раньше. При аортальной регургитации начало шума совпадает с А2, шум имеет форму декрещендо и заканчивается до начала следующего St. Быстрое расслабление левого желудочка сразу приводит к возникновению высокого градиента между аортой и левым желудочком; поэтому шум обладает максимальной ин- А. Раннедиастолический декрещендо S, S2 s, »Аортальная регургитация *Легочная регургитация Б. Средне-/позднедиастолический що III,, ,11 s, ► Легкий митральный или трикуспидальный стеноз В. Продолжительный средне-поздний S2i ЩО III s. • Тяжелый митральный или трикуспидальный стеноз Рис. 2.9. Классификация диастолических шумов. А. Ранний диастолический шум типа декрещендо обычно характерен для регургитации крови через аортальный или легочный клапаны. Б. Грубые низкочастотные шумы в средней и поздней фазе диастолы обычно являются результатом стеноза митрального или трехстворчатого клапанов: они следуют за резким щелчком открытия (ЩО). Пресистолическое усиление шума происходит у больных с нормальным синусовым ритмом из-за подъема давления в предсердии во время его сокращения. В. При более тяжелом стенозе трехстворчатого или митрального клапанов тон открытия и шум возникают раньше, и шум становится более продолжительным
50 Глава 2 тенсивностью в самом начале. Затем, при снижении как аортального диастолического давления, так и градиента давления между двумя камерами, интенсивность шума снижается. Шум аортальной регургитации высокочастотный, выслушивается с помощью стетоскопа с мембраной вдоль левой границы грудины, в положении сидя с наклоном вперед. Регургитация крови через легочную артерию у взрослых обычно вызывается легочной гипертензией; шум регургитации имеет характер ранне- диастолического декрещендо. Он лучше всего прослушивается в точке клапана легочной артерии, его интенсивность может увеличиваться на вдохе. Срединно- и позднедиастолические шумы являются либо результатом турбулентного тока крови через стенозированный митральный или трехстворчатый клапан, или, что менее вероятно, их происхождение связано с простым увеличением тока крови через нормальный митральный или трехстворчатый клапан (рис. 2.9). При стенозе шум начинается после S2, ему предшествует тон открытия. Форма этого шума является уникальной. В фазу ранней диастолы, после тона открытия, шум достигает пика громкости, потому что градиент давления между предсердием и желудочком • максимален. Затем интенсивность шума уменьшается или спадает до минимума во время диастолы, по мере падения градиента давления через клапан. Степень ослабления шума зависит от выраженности стеноза; при тяжелом стенозе шум будет более продолжительным, при умеренном стенозе шум затихнет в середине или в конце диастолы. И при тяжелом, и при легком стенозе шум набирает интенсивность в конце диастолы (у пациентов с нормальным синусовым ритмом), когда сокращение предсердия ускоряет ток крови через клапан (рис. 2.9). Шум митрального стеноза глухой, он лучше всего слышен с помощью конусовидного стетоскопа у верхушки сердца, в положении лежа на левом боку. Не так часто встречающийся шум стеноза трехстворчатого клапана лучше всего слышен у мечевидного отростка. Увеличение скорости кровотока, например при лихорадке, анемии, гипертиреозе или физических упражнениях, вызывает ускорение тока крови через нормальные митральный и трехстворчатый клапаны и может становиться причиной диастолического шума. При митральной регургитации или ДМЖП характерные систолические шумы могут сопровождаться диастолическим шумом за счет увеличенного тока крови через митральный клапан. Аналогично, дополнительный мягкий диастолический шум над трехстворчатым клапаном можно иногда обнаружить у больных с недостаточностью трехстворчатого клапана или дефектом межпредсердной перегородки (см. главу 16). Непрерывные (постоянные) шумы Непрерывные шумы слышны во время всего сердечного цикла, без заметного промежутка между систолой и диастолой. Причиной таких шумов служит постоянный градиент давления между двумя структура-
Тоны и шумы сердца 51 Непрерывный S, III" • Незаращенный артериальный проток S, Шум сочетанного порока • Аортальный стеноз и недостаточность • Легочный стеноз и недостаточность S, S, Рис. 2.10. Непрерывный шум достигает своего пика в момент второго сердечного тона (S2) и продолжает звучать после него. Шум сочетанного порока не является непрерывным; в нем можно выделить систолический и диастолический компоненты, разделенные S2 ми, как во время систолы, так и в диастоле. Примером может являться шум при открытом артериальном протоке, когда существует аномальное сообщение между аортой и легочной артерией (см. главу 16). Во время систолы кровь течет из восходящей части дуги аорты, где уровень давления высокий, через проток в легочную артерию, где давление ниже. Во время диастолы давление в аорте остается более высоким, чем в легочной артерии, и кровь продолжает течь через проток. Этот шум начинается в раннюю фазу систолы, нарастает, достигая своего максимума перед S2, и далее спадает до Sx (рис. 2.10). Максимальная интенсивность шума достигается в момент возникновения S2, потому что именно в этот момент градиент давления между аортой и легочной артерией максимален. Шум сочетанного порока сердца, например, стеноза и недостаточности аортального клапана можно принять за непрерывный шум (рис. 2.10). Во время систолы выслушивается шум изгнания ромбовидной формы, а во время диастолы — шум типа декрещендо. Тем не менее, такой шум не накладывается на S2, т. к. имеет отдельные систолический и диастолический компоненты. ВЫВОДЫ Аномальные сердечные тоны и шумы являются обычным явлением при приобретенных и врожденных болезнях сердца. Хотя может показаться сложным запомнить даже основные положения, представленные в этой главе, данная задача окажется не такой трудной в дальнейшем, по мере изучения патофизиологии этих состояний и накопления практического опыта. В настоящее время достаточно иметь эту книгу и обращаться к ней по мере надобности. Таблицы 2.2 и 2.3, а также рис. 2.11 подводят итоги этой главы, останавливаясь на особенностях наиболее часто встречаемых сердечных тонов и шумов.
52 Глава 2 Точка аортального клапана: Шум изгнания • Аортальный стеноз • Ускоренный кровоток Точка клапана легочной артерии: Шумы изгнания • Легочный стеноз • Ускоренный кровоток Точка трехстворчатого клапана: Пансистолический шум • Трикуспидальная регургитация • Дефект межжелудочковой перегородки Средне-/позднедиастолический шум • Стеноз трехстворчатого клапана • Дефект межпредсердной перегородки Левый край грудины: Ранний диастолический шум • Аортальная регургитация • Легочная регургитация Точка митрального клапана: **" Пансистолический шум Митральная регургитация Средне-/позднедиастолический шум Митральный стеноз) Рис. 2.11. Зоны максимальной интенсивности описанных шумов Таблица 2.2. Обычные сердечные тоны Тон Расположение (и высота звука) Значение Верхушка сердца (высокий) Основание (высокий) Нормальное закрытие митрального и трехстворчатого клапанов Нормальное закрытие аортального (А2) и легочного (Р2) клапанов. Дополнительные тоны в систолу Тон изгнания Аортальный: основа- Аортальный или легочный стеноз, ние и верхушка сердца или дилатация корня аорты или Легочный: основание легочной артерии (оба высокие) Срединно- или позднесистоли- ческий щелчок Митральный: верхушка сердца Трехстворчатый: левый край мечевидного отростка (оба высокие) Пролапс митрального или трехстворчатого клапанов
Тоны и шумы сердца 53 Тон Расположение (и высота звука) Значение Дополнительные диастолинеские тоны Щелчок открытия Верхушка сердца (высокий) (Левосторонний): верхушка сердца (низкий) (Левосторонний): верхушка (низкий) Митральный стеноз Норма у детей Патология у взрослых: указывает на сердечную недостаточность или перегрузку объемом Сниженная эластичность желудочка Таблица 2.3. Наиболее распространенные шумы сердца Тип шума Примеры Расположение и проведение Шум изгнания Аортальный стеноз Стеноз легочной артерии Второй межреберный промежуток справа -> шейная область (возможна более широкая зона проведения) Пансистоличе- ский S, Митральная регур- гитация Трикуспидальная S2 регургитация Верхушка сердца -> подмышечная впадина Левый край мечевидного отростка -> правый край мечевидного отростка Позднесистоли- ческий Пролапс митрального клапана Верхушка - впадина подмышечная S2 Раннедиастоли- ческий s, Аортальная регургитация Легочная регургитация Вдоль левого края грудины Левый край верхней части грудины Срединно-/позд- недиастолический Митральный стеноз Верхушка сердца ||||Ц.„1
54 Глава 2 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ S{ — первый сердечный тон 52 — второй сердечный тон 53 — третий сердечный тон 54 — четвертый сердечный тон А2 — аортальный компонент Р2 — легочный компонент МК — митральный клапан ТК — трехстворчатый клапан ЛП — левое предсердие ЛЖ — левый желудочек БПНПГ — блокада правой ножки пучка Гиса БЛНПГ — блокада левой ножки пучка Гиса ДМПП — дефект межпредсердной перегородки ДМЖП — дефект межжелудочковой перегородки ТО — тон открытия ТИ — тон изгнания ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Bates В. A Guide to Physical Examination and History Taking. Philadelphia: JB Lip- pincott, 1995. Constant J. Bedside Cardiology. 4th ed. Boston: Little, Brown, 1993. DeGowin RL, DeGowin EL. Bedside Diagnostic Examination. New York: Macmil- lan, 1994. Leon DL, Shaver JA. Physiologic Principles of Heart Sounds and Murmurs. American Heart Association Monograph Number 46. New York: American Heart Association, 1975. Marriott HJL. Bedside Cardiac Diagnosis. Philadelphia: JB Lippincott, 1993. Perloff JK, Braunwald E. Physical examination of the heart and circulation. In: Bra- unwald E, ed. Heart Disease: a Textbook of Cardiovascular Medicine. 5th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1997:15-52. Sapira JD. The Art and Science of Bedside Diagnosis. Baltimore: Williams & Wil- kins, 1990:283-330. Благодарности. В предыдущем издании эта глава была написана докторами медицины Брэдли С. Марино (Bradley S. Marino) и Алланом Голдблатом (Allan Goldblatt).
МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА Шэрон Хореш, Шона Пендси и Патриция Челендер Коум Рентгенография сердца • Тень сердца • Легочные проявления заболеваний сердца Эхокардиография • Оценка размеров желудочков • Клапанные пороки • Коронарная болезнь сердца (ИБС) • Кардиомиопатии • Заболевания перикарда Катетеризация сердца • Измерение давления • Оценка кровотока • Измерение сосудистого сопротивления • Контрастная ангиография Изотопные обследования • Оценка перфузии миокарда • Исследование кровяного бассейна • Оценка повреждения тканей при остром инфаркте миокарда • Оценка метаболизма миокарда Компьютерная томография Магнитно-резонансная томография
56 Глава 3 Методы визуализации играют основополагающую роль в оценке сердечной функции и патологии. Наиболее часто используемые методы визуализации — это рентгенография грудной клетки, эхокардиография, сердечная катетеризация с синеангиографией и изотопные исследования. В диагностике сердечно-сосудистых заболеваний находят все большее распространение компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ). Эта глава представляет обзор применения указанных методов, используемых для оценки сердечно-сосудистых расстройств. Она может рассматриваться как справочник, в который можно заглядывать при прохождении последующего материала. РЕНТГЕНОГРАФИЯ СЕРДЦА Глубина проникновения рентгеновских лучей в тело человека обратно пропорциональна плотности тканей. Ткани, в которых содержится воздух (например, легкие), слабо поглощают рентгеновские лучи и, следовательно, фотопленка в этих местах будет черной. В отличие от этого, плотные материалы, такие как кости, поглощают рентгеновские лучи значительно сильнее, и их изображения будут казаться белыми или матовыми. Для проведения границы между двумя структурами они должны различаться по плотности. Миокард, клапаны и другие внутрисердечные структуры обладают плотностью, сравнимой с плотностью омывающей их крови и, следовательно, не могут быть выявлены с помощью рентгенографии, если они не кальцифицированы. Тем не менее, границы сердца и легких могут быть очерчены отчетливо, так как сердце и наполненное воздухом легкое сильно различаются по плотности. При отеке легких, фиброзе или спавшемся легком плотность легочной ткани окажется сравнимой с плотностью сердца и сердечные контуры окажутся размытыми. Фронтальные и боковые рентгенограммы являются рутинными для изучения состояния сердца и легких (рис. 3.1). Фронтальный вид обычно представляет собой передне-заднее (ПЗ) изображение, для получения которого источник рентгеновских лучей располагается за спиной пациента, лучи проникают через тело и освещают фотопленку, расположенную у грудной клетки. В стандартном боковом положении фотопленка располагается с левой стороны пациента, а рентгеновские лучи распространяются сквозь тело по направлению справа налево. Фронтальная рентгенограмма особенно хороша, когда требуется оценить размер левого желудочка, ушко левого предсердия, легочную артерию, аорту и верхнюю полую вену; боковой снимок оценивает размер правого желудочка, задние границы левого предсердия и желудочка и передне-задний размер грудной клетки. В некоторых случаях оптимальная оценка сердечных размеров требует как правого, так и левого боковых снимков.
Методы визуализация и катетеризация сердца 57 Рис. 3.1. Рентгенограммы здорового человека во фронтальной (А и Б) и боковой (В и Г) проекциях; представлены сердечные камеры и клапаны. Непарная вена (HB), верхняя полая вена (ВПВ), правое предсердие (ПП), нижняя полая вена (НПВ), трехстворчатый клапан (ТК), правый желудочек (ПЖ), главная легочная артерия (ГЛА), аорта (А), левое предсердие (ЛП), ушко левого предсердия (УЛП), левый желудочек (ЛЖ), правая легочная артерия (ПЛА), левая легочная артерия (ЛЛА), митральный клапан (МК). (С разрешения Come PC, ed. Diagnostic Cardiology: Noninvasive Imaging Techniques. Philadelphia: JB Lippin- cott, 1985) Тень сердца Рентгенограммы грудной клетки используются для оценки размеров сердечных камер и легочных осложнений сердечных заболеваний. Изменения в размерах камер отображаются в изменении формы сердца. При фронтальном снимке взрослого человека тень сердца должна занимать 50% или менее от максимальной ширины грудной клетки, измеренной между внутренними краями ребер. У детей нормальный диаметр сердца может достигать 60% от размера грудной клетки. Для наблюдения за изменениями размеров сердца удобно пользоваться отношением сердце/грудная клетка вместо абсолютных значений размеров.
58 Глава 3 Существуют ситуации, при которых силуэт сердца неправильно отображает его размеры. Например, при приподнятой диафрагме или узком передне-заднем размере грудной клетки сердце может казаться более широким. В результате этого ширина тени сердца может превышать половину размера грудной клетки, хотя настоящий размер сердца нормальный. Поэтому, прежде чем делать заключение о расширении сердца по фронтальному его изображению, необходимо сделать снимок в боковой проекции. Наличие выпота в перикарде также может вызвать увеличение тени сердца, так как жидкость и миокард одинаково пропускают рентгеновские лучи. Рентгенограммы выявляют изменения, связанные с расширением сердечных камер и больших сосудов. Гипертрофия сердца может не отражаться на снимке, так как при гипертрофии обычно происходит уменьшение размеров полости сердца при отсутствии изменений внешнего контура сердца. Гипертрофию сердца чаще всего определяют по вольтажу комплекса QRS электрокардиограммы, а толщина стенок может быть определена с помощью других методов, например, эхокардиофафии. Основными причинами расширения камер сердца и больших сосудов являются сердечная недостаточность, пороки сердца, аномальные внутри- и вне-сердечные шунты и некоторые легочные заболевания. Так как для расширения сердца требуется некоторое время, то недавно возникшие пороки сердца, такие как острая митральная недостаточность, могут иногда протекать без расширения сердца. Характер расширения камер сердца может дать информацию о наличии специфических заболеваний. Например, расширение левого предсердия и правого желудочка, сопровождаемое явными признаками легочной гипертонии, говорит о митральном стенозе (рис. 3.2). В отличие от этого, расширение легочной артерии и правых сердечных камер, но без расширения левых отделов сердца, говорит об обструкции легочных сосудов или увеличенном потоке крови через легочную артерию (например, из-за дефекта межпредсердной перегородки) (рис. 3.3). Форма уширенной камеры также может указывать на причину заболевания. Например, при перенаполнении объема левого желудочка из-за клапанной недостаточности, желудочек стремится расшириться в основном вдоль своей большой оси, при этом верхушка сердца смещается вниз и влево. Напротив, когда расширение левого желудочка происходит из-за первичной дисфункции миокарда, длина и ширина левого желудочка обычно увеличиваются одновременно, при этом сердце приобретает шаровидную форму. Расширение аорты и легочной артерии также может быть видно при рентгеноскопии фудной клетки. Причины расширения аорты включают в себя аневризму, расслоение и пороки аортального клапана (рис. 3.4). Легочная артерия может быть увеличенной у пациентов со сбросом крови слева направо, что увеличивает легочный кровоток (рис. 3.3); то же происходит у пациентов с легочной гипертензией, вызванной различными причинами. У некоторых больных с легочным стенозом обнаруживается изолированное увеличение проксимального отдела левой легочной артерии.
Методы визуализация и катетеризация сердца 59 Рис. 3.2. Рентгенограмма грудной клетки пациента с выраженным митральным стенозом и вторичным легочным застоем (фронтальная проекция). Рентгенограмма показывает выбуха- ющее ушко левого предсердия (см. стрелки) с последующим выпрямлением левой границы сердца и подозрением на удвоенную плотность правой границы сердца (стрелки), которая вызвана увеличенным левым предсердием. Тень аорты невелика, что означает хронически малый сердечный выброс. Рентгенографические признаки застоя легочных сосудов включают в себя увеличенный внутренний диаметр верхней зоны легочных сосудов и уменьшенный внутренний диаметр нижней зоны легочных сосудов Рис. 3.3. Рентгенограмма грудной клетки пациента с вторичной легочной гипертензией вследствие дефекта межпредсердной перегородки (фронтальная проекция). Рентгенографические признаки легочной гипертензии включают в себя расширение легочной артерии (черные стрелки) (сопоставьте с видом уширенного ушка левого предсердия на рис. 3.2) и ее крупных ветвей (белые стрелки), которое ассоциируется с уменьшенными периферическими сосудами (форма, которая известна как «обрубленная периферия»)
60 Глава 3 Рис. 3.4. Рентгенограмма грудной клетки пациента с аортальным стенозом и аортальной клапанной недостаточностью (фронтальная проекция). Вдобавок к постстенотическому расширению восходящей части аорты (черные стрелки), дуга аорты (белая стрелка) выдается вперед, что указывает на аортальную недостаточность в дополнение к ее стенозу Легочные проявления заболеваний сердца Изображение легочных сосудов на рентгенограмме грудной клетки позволяет оценить изменения давления в легочных артериях и венах, а также легочного кровотока. Увеличенное венозное легочное давление вследствие левожелудочковой недостаточности приводит к усилению сосудистого рисунка, перераспределению крови от основания к верхушкам легких, отеку легких, наличию аномальных септальных линий и плеврального выпота (рис. 3.5). Перераспределение кровотока проявляется в расширении теней легочных сосудов в верхушках легких или увеличении их числа. (Сравните рис. 3.5 с рис. 3.1, где изображены здоровые легкие.) Интерстициальный и альвеолярный отеки являются причинами затемнения в области корней легких (известного как «вид бабочки») и воздушных бронхограмм. Септальные линии (известные как линии Керли), которые свидетельствуют об отеке междольковых перегородок, обусловлены ин- терстициальным отеком. Плевральный выпот вызывает затемнение ре- берно-диафрагмальных углов.
Методы визуализация и катетеризация сердца 61 Рис. 3.5. Рентгенограмма грудной клетки пациента с тяжелой застойной сердечной недостаточностью (фронтальная проекция). Застой в легочных сосудах проявляется перераспределением сосудистого рисунка от основания к верхушкам легких (хотя при тяжелой сердечной недостаточности наблюдается увеличение легочного сосудистого рисунка по всем полям легких), перибронхиальным утолщением (черная стрелка) и наличием плеврального выпота, которое проявляется затемнением реберно-диафрагмального угла и смещением правого легкого кверху (черные стрелочные головки). Наличие интерстициального и альвеолярного отека обусловливает нечеткость контуров корней легких и бронхограммы (открытые стрелки) из-за контраста между прозрачностью для рентгеновских лучей бронхиального дерева и матовостью отечной легочной ткани (С любезного разрешения Robert Pugatch, MD, Brigham and Women's Hospital, Boston, MA) Изменения в легочном кровотоке могут также вызвать перестройку в рисунке легочных сосудов. Локальное снижение кровотока в отдельных частях легких может быть вызвано эмболией легочной артерии или эмфизематозными буллами. Расширение крупных ветвей легочных артерий, сопровождающееся уменьшением периферических сосудов (в виде «обрубленной периферии») говорит о легочной гипертензии (рис. 3.3). Таблица 3.1 подводит основные результаты использования рентгенографии в диагностике основных сердечных заболеваний. "*v^ :':^::у - -
62 Глава 3 Таблица 3.1. Диагностика заболеваний сердца с помощью рентгенографии грудной клетки. Сердечная недостаточность Стеноз легочного клапана Стеноз аортального клапана Аортальная недостаточность Стеноз митрального клапана Митральная недостаточность • Перераспределение легочного кровотока от основания легкого к верхушке • Периваскулярное затемнение • Перибронхиальное затемнение • Воздушные бронхограммы • Жидкость в плевральной полости • Постстенотическое расширение легочной артерии • Нормальный размер сердечных камер • Легочные поля прозрачны • Постстенотическое расширение восходящей части дуги аорты • Нормальный размер сердечных камер (до появления сердечной недостаточности) • Легочные поля прозрачны • Увеличение размера левого желудочка • Расширение аорты • Дилатация левого предсердия • Малый размер аорты (при хроническом малом сердечном выбросе) • Признаки легочного венозного застоя • Дилатация левого предсердия • Дилатация левого желудочка • При тяжелой недостаточности: • Дилатация правого желудочка • Признаки застойной сердечной недостаточности ЭХОКАРДИОГРАФИЯ Эхокардиография играет важную роль в диагностике и динамической оценке многих нарушений сердечной деятельности. Эта методика безопасна, не требует инвазивного вмешательства, относительно недорогая; она дает возможность довольно точно изучать значительную часть нарушений работы сердца. Высокочастотные (ультразвуковые) волны, генерируемые с помощью пьезоэлектрического датчика, проникают сквозь ткани и отражаются от поверхности раздела сред с различным акустическим сопротивлением. Отраженные волны возвращаются к датчику и вызывают механическую деформацию пьезоэлемента. Расстояние между датчиком и отражающей импульсы анатомической структурой вычисляется компьютером в реальном масштабе и трансформируется в изображение.
Методы визуализация и катетеризация сердца 63 Используют три вида эхокардиограмм: 1) М-режим, 2) двумерное изображение и 3) доплеровское изображение. Каждый вид изображений может быть получен из различных точек. Обычно производят трансторакальное сканирование, при котором датчик располагают на поверхности грудной клетки. Когда требуется большое структурное разрешение, то производится чреспищеводное сканирование. В диагностике сердечно-сосудистых заболеваний ультразвуковая техника впервые была использована в режиме одномерной эхокардиограммы в М-ре- жиме. Сейчас этот вид эхокардиографии в первоначальном виде используется редко, потому что он дает только ограниченные данные, из-за узкой развертки ультразвукового пучка. Изображения, полученные таким способом, используются для оценки толщины стенок и размеров полостей сердца, а также для точного анализа движения клапанов во времени (рис. 3.6). егк Рис. 3.6. Схематическое изображение сердца в позиции парастернальной длинной оси, как показано на верхнем рисунке. Ниже показана ЭКГ и эхокардиограмма в М-режиме, полученная при смещении датчика из позиции 1 к позиции 4. Размеры камер и толщина стенок могут быть измерены по вертикальной оси. Наблюдается уменьшение и увеличение толщины стенок соответственно при сокращении и расслаблении желудочка. Также наблюдается движение аортального и митрального клапанов. СГК — стенка грудной клетки; Д — эхокар- диографический датчик; Г — грудина; ПЖ — правый желудочек; ЛЖ — левый желудочек; КА — корень аорты; ПСМК — передняя створка митрального клапана; ЛП — левое предсердие; СПЖ — стенка правого желудочка; АК — аортальный клапан; ЗЗПМ — зона задней папиллярной мышцы; СЛЖ — стенка левого желудочка; Л — легкое. (Отпечатано с разрешения Come PC. Echocardiography in Diagnosis and Management of Cardiovascular Disease. Compr Ther 1980; 6:7-17. International Publishing Group, Cleveland, OH)
64 Глава 3 При двумерной эхокардиографии датчик испускает большое количество ультразвуковых пучков, образующих широкий конус. Возвращенные сигналы интегрируются и образуют двумерные изображения сердца на видеоэкране. Таким образом, эта техника описывает анатомические соотношения и показывает движение сердечных структур по отношению друг к другу. Возможность использования широкого ультразвукового пучка позволяет при двумерной эхокардиографии определять и отображать движение клапанов и стенок, аномальное шунтирование крови и внутрисердечные образования, такие как вегетации на клапанах, тромбы и опухоли. При двумерной эхокардиографии каждая плоскость (рис. 3.7) отображает только часть сердечной структуры. Оптимальная оценка сердца достигается путем комбинации различных изображений, получаемых с разных точек. Это включает в себя парастернальный обзор вдоль длинной Межжелудочковая перегородка Клапан аорты Митральный клапан ЛЖ задняя стенка ПЖ ЛЖ Трехстворчатый клапан Митральный клапан Рис. 3.7. Позиции двумерной трансторакальной эхокардиографии. А. Парастернальный вид длинной оси. Б. Парастернальный вид короткой оси. В. 4-камерная позиция из апикального доступа. ЛП — левое предсердие; ПП — правое предсердие; ЛЖ — левый желудочек; ПЖ — правый желудочек; А — аорта
Методы визуализация и катетеризация сердца 65 и короткой оси 4 камер сердца с верхушки сердца. При парастерналъном доступе вдоль длинной оси датчик должен находиться в третьем или в четвертом межреберном промежутке слева от грудины. Этот доступ особенно полезен для оценки левого предсердия, митрального клапана, левого желудочка и выходного тракта левого желудочка, который включает в себя аортальный клапан и прилегающую внутрижелудочковую перегородку. Для получения парастерналъного изображения вдоль короткой оси датчик разворачивают на 90°. Такой доступ показывает поперечное сечение сердца. Для получения изображения аортального и митрального клапанов, а также движения стенки левого желудочка, эхокардиограмма снимается с нескольких уровней. Сканирование из апикального доступа происходит, если датчик расположен у точки максимального сердечного толчка. При сканировании из апикального доступа четырехкамерный вид сердца позволяет оценить митральный и трехстворчатый клапаны, камеры желудочка и предсердия, включая движения латеральной, перегородочной и верхней стенки верхнего желудочка. Двухкамерный вид показывает только левые отделы сердца и описывает движение передней, нижней стенки и верхушки. Среди некоторых больных, например, у больных обструкцией дыхательных путей или ожирением, указанные выше виды не позволяют получить адекватное изображение сердечных структур, т. к. ультразвуковой сигнал ослабляется из-за увеличения толщины воздушного слоя или жировой ткани. При обследовании подобных больных используют субкостальный доступ: датчик устанавливается ниже реберной дуги, что дает более четкую картину четырех сердечных камер. Доплеровская эхокардиография оценивает направление кровотока, его турбулентность и скорость, а также позволяет оценить значения градиентов давления внутри сердца и магистральных сосудов. Доплеровская диагностика основывается на том физическом принципе, что волны, отраженные от двигающегося объекта, претерпевают частотный сдвиг, который связан с относительной скоростью объекта. При цветном картировании кровотока используют произвольно выбранную цветовую шкалу, которая позволяет с помощью цвета полуколичественно оценить направление, скорость и турбулентность кровотока. Эти цвета затем накладываются на двумерную эхокардиограмму и показывают стенозы и регургитации клапанов, вне- и внутрисердечные шунты. Например, доплеровская эхокардиограмма, снятая у больного митральной регургитацией, показывает струю обратного кровотока в левое предсердие во время систолы (рис. 3.8). Современные эхокардиографические аппараты автоматически преобразуют сдвиги звуковых частот в измеряемую скорость потока крови. Формула такова: у. fs'c 2/ocos0' где V — скорость кровотока (м/с); fs — доплеровский частотный сдвиг (кГц), с — скорость звука в тканях тела (м/с); 0 — угол между звуковым импульсом и направлением кровотока; f0 — частота звука, исходящего от датчика (МГц).
66 Глава 3 Рис. 3.8. Цветное отображение кровотока (представленное в серых тонах) доплеровской эхокардиограммы, наложенное на двумерную верхушечную четырехкамер- ную эхокардиограмму больного с митральной недостаточностью. Разрыв в записи ЭКГ на пике Т-волны показывает, что изображение сделано во время систолы. Можно видеть, как направленный вперед систолический кровоток движется из левого желудочка в сторону корня аорты (см. стрелку); также виден обратный кровоток (митральная регургитация), направляющийся в левое предсердие (головка стрелки). Митральный клапан (контур стрелки) разделяет левое предсердие и левый желудочек. ЛП — левое предсердие, ЛЖ — левый желудочек. (Слюбезного разрешения Marilin Riley, BS, Besh Israel Deaconess Hospital, Boston, MA) При чреспищеводной эхокардиографии используется миниатюрный датчик, который выдает и принимает ультразвук и расположен на конце модифицированного эндоскопа. Датчик, находясь в пищеводе, выдает при этом очень четкие изображения структур сердца и большей части грудного отдела (рис. 3.9). Благодаря технологическому прогрессу, сейчас создаются малые датчики, позволяющие делать двумерные и многомерные изображения, а также проводить доплеровское сканирование. Чрес- пищеводная эхокардиография особенно полезна при оценке аномалий предсердия и аорты, а также в тех условиях, когда трансторакальная эхо- кардиография дает нечеткие изображения. Например, чреспищеводная эхокардиография (ЧПЭ) — более чувствительный метод диагностики тромбов внутри ушка левого предсердия, чем трансторакальная эхокардиография (рис. 3.10). Близость пищевода к сердцу делает ЧПЭ-изобра- жения особенно необходимыми в том случае, когда трансторакальная эхокардиограмма является неудовлетворительной (например, у больных хронической обструктивной болезнью легких). ЧПЭ также успешно применяется при обследовании больных с протезами сердечных клапанов. При стандартном трансторакальном сканировании искусственные механические клапаны отражают большие порции ультразвуковых волн, скрывая расположенные за ними части сердца. ЧПЭ помогает визуализировать расположенные за клапанами структуры и поэтому служит наиболее чувствительным методом диагностики околоклапанной регуртации. ЧПЭ также используют при обследовании больных с церебральной ишемией неясной этиологии, поскольку этот
Методы визуализация и катетеризация сердца 67 Короткая ось, основание сердца, 25-30 см от резцов Четырехкамерная позиция, 30 см Трансгастральный доступ, 35-40 см Короткая ось, основание сердца ЛП ПЖ Четырехкамерная -позиция ЛЖ Рис. 3.9. Позиции чреспищеводной эхокардиографии. ЛП — левое предсердие, ПП — правое предсердие, ЛЖ — левый желудочек, ПЖ — правый желудочек, НПВ — нижняя полая вена, А — аорта. (С любезного разрешения Jane Freedman, MD, Boston Universiti Medical Center, Boston, MA) метод обладает высокой чувствительностью при выявлении источников эмболов в сердце и сосудах. Такими источниками могут служить внутри- сердечные тромбы или опухоли, атеросклеротические бляшки в аорте и вегетации на клапанах сердца. ЧПЭ также является специфичным и чувствительным методом диагностики расслаивающей аневризмы аорты. ЧПЭ часто используется в операционной. Во время операций она позволяет осуществлять мониторинг при восстановлении врожденных и клапанных повреждений. Вдобавок изображения движения стенок могут дать информацию о периодах ишемии миокарда при хирургических вмешательствах высокой степени риска. Контрастная эхокардиография часто используется для оценки врожденных пороков сердца, так как является чувствительной при определении аномальных внутрисердечных шунтов. При применении этого метода в периферическую вену (обычно используется плечевая) быстро впрыскивается эхокардиографический контрастирующий раствор. Далее, при использовании обычных эхокардиографических методов, этот контрастирующий раствор визуализируется во время своего прохождения через сердечные ка-
68 Глава 3 Рис. ЗЛО. Чреспищеводная эхо кардиограмм а, изображение короткой оси на уровне основания сердца, полученное у пациента с митральным стенозом; виден тромб внутри ушка левого предсердия. Чреспищеводная эхокардиография является более чувствительной, чем трансторакальная, для выявления образований внутри предсердия. ЛП — левое предсердие, А — аорта. (С любезного разрешения М. Riley, BS, Beth Israel Deaconess Hospital, Boston, MA) меры. В норме наблюдается быстрое контрастирование правых камер, так как контрастирующий раствор вымывается из крови в легких и не достигает левых камер. При наличии внутрисердечного или внутрилегочного шунта контрастирующий раствор попадает в левые камеры сердца. В настоящее время для исследования коронарных артерий и камер сердца используется внутрисосудистая эхокардиография. Достижения в данной области в сочетании с ангиопластикой улучшили понимание анатомии и патологии коронарных сосудов. Эхокардиография способна обнаружить и дать количественную оценку степени тяжести пороков клапанов, осложнений при заболеваниях коронарных артерий, дефектов перегородок, внутрисердечных образований, кардиомиопатии, гипертрофии желудочка, заболеваний перикардия, заболеваний аорты и врожденных заболеваний сердца. Эхокардиографиче- ская оценка включает определение размеров камер сердца, толщину его стенок и оценку характера их движения, функции клапанов, а также оценку параметров кровотока и внутрисердечной гемодинамики. Некоторые из этих понятий будут рассмотрены ниже.
Методы визуализация и катетеризация сердца 69 Исследование желудочков Двумерная эхокардиография оценивает систолическую функцию левого желудочка путем вычисления фракций выброса по величине конеч- но-диастолического и конечно-систолического размеров. Для оценки сократительной функции можно измерять ширину, площадь или объем левого желудочка. Двумерная эхокардиография может также отслеживать региональные аномалии движения стенок желудочка. Именно эти аномалии являются основными признаками ИБС. Функция правого желудочка обычно оценивается лишь качественно, так как правый желудочек имеет сложную геометрию, в отличие от левого желудочка. Двумерная эхокардиография также удобна для оценки массы и толщины стенок желудочка, что является важным фактором при обследовании больных с артериальной гипертензией, аортальным стенозом или гипертрофической кардиомиопатией (рис. 3.11). Рис. 3.11. Парастернальный доступ, позиция длинной оси сердца в диастолу у больного гипертрофической кардиомиопатией. Утолщенная перегородка (УП), легкая гипертрофия задней стенки желудочка (ЗСЖ) и увеличенная эхогенность перегородки являются признаками гипертрофической кардиомиопатии.(С разрешения Come PC, ed. Diagnostic cardiology: noninvasive imaging techniques. Philadelphia: JB Lippincott, 1985) Клапанные пороки Эхокардиография приносит значительную пользу при оценке степени тяжести клапанных пороков сердца. С ее помощью могут быть обнаружены и оценены причины и степень тяжести определенных пороков (например, аортальный и митральный стенозы). Например, градиенты давления кровотока через стенозированные клапаны могут быть рассчитаны с помощью упрощенного уравнения Бернулли по величине максимальной скорости кровотока: Градиент давления = 4 х v2
70 Глава 3 Так, если измеренное максимальное значение скорости равно 4 м/с, то максимальное значение градиента будет равно 64 мм рт. ст. Другие вычисления, выходящие за рамки рассмотрения данной книги, обеспечивают довольно точную оценку площадей аортального, митрального и трехстворчатого клапанов. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) Двумерная эхокардиография может визуализировать аномалии во время движения стенок желудочка, которые ассоциируются с инфарктом или преходящей ишемией миокарда. Учитывая выраженность нарушений систолического сокращения и уменьшение систолической толщины стенок в систолу, можно оценить степень распространения инфаркта и выявить инфаркт-связанную коронарную артерию. Размеры инфаркта, полученные с помощью двумерной эхокардиографии, хорошо коррелируют с результатами других исследований, например сцинтиграфией миокарда с изотопом таллия, максимальной активностью креатинфосфокиназы в сыворотке и патологоанатомическими данными. Эхокардиография также используется для обнаружения осложнений острого инфаркта миокарда, включающих в себя образование внутриже- лудочковых тромбов, разрывы папиллярных мышц, дисфункции клапанов, разрыв межжелудочковой перегородки, образование аневризм и выпот в полости перикарда. Хотя эхокардиография и может выявить все эти последствия заболевания коронарной артерии, ее разрешающей способности нехватает для визуализации самих артерий. Стресс-эхокардиография может быть использована для непрямой оценки степени тяжести ишемической болезни сердца даже при отсутствии инфаркта. Эта методика позволяет оценить региональные нарушения движений стенок левого желудочка, возникающие в результате физической нагрузки или введения специальных препаратов, таких как добута- мин и дипиридамол (см. главу 6). Обратимую ишемию миокарда можно распознать по развитию во время стресса аномалии движения стенок в области уменьшенного коронарного кровотока. Кардиомиопатии Кардиомиопатии — это заболевания миокарда, которые бывают трех типов: дилатационная, гипертрофическая и рестриктивная. Часто с помощью эхокардиографии удается различить эти три вида, а также оценить степень тяжести дисфункции миокарда. Например, на рис. 3.11 изображены утолщенные стенки желудочка, типичные для гипертрофической кардиомиопатии. Заболевания перикарда Двумерная эхокардиография позволяет обнаружить аномальные структуры в полости перикарда (например, увеличение нормального количества
Методы визуализация и катетеризация сердца 71 перикардиальной жидкости, нити фибрина, опухоли, сгустки). Тампонада и констриктивный перикардит, как основные функциональные последствия заболеваний перикарда, имеют характерные эхокардиографические признаки. При тампонаде увеличенное перикардиальное давление сдавливает камеры сердца, что приводит к циклическому «коллапсу» правого предсердия, правого желудочка и, иногда, левого предсердия (рис. 3.12). Рис. 3.12. Эхокардиографические исследования пациента с перикардиальным выпотом, вызвавшим тампонаду сердца. Верхняя часть. При исследовании в апикальной четырехкамерной позиции отмечается большой перикардиальный выпот (ПВ), сдавливающий (белые головки стрелок) правое (ПП) и левое (ЛП) предсердия. Нижняя часть. Запись в М-режиме изображает ранний диастолический коллапс стенки правого желудочка (черные стрелки). ПЖ — правый желудочек; ЛЖ — левый желудочек; ВТПЖ — выходной тракт правого желудочка; МК — митральный клапан; КА — клапан аорты; ЭКГ — электрокардиограмма. (С разрешения Cunningham MJ, Safian RD, Come PC, et al. Absence of pulsus paradoxus in a patient with cardiac tamponade and coexisting pulmonary artery obstruction. Am J Med 1987; 83:973-976.)
72 Глава 3 Констриктивный перикардит распознается по увеличенной толщине перикарда или по его увеличенной эхоконтрасности, а также по наличию аномалий в движении стенок левого желудочка в диастолу. Таблица 3.2 подводит итог основным эхокардиографическим признакам распространенных сердечных заболеваний. Таблица 3.2. Эхокардиография при распространенных сердечных заболеваниях Митральный стеноз Митральная недостаточность • Аортальный стеноз Аортальная недостаточность Клапанные пороки Увеличенное левое предсердие Утолщенные створки митрального клапана Ограничение подвижности и раскрытия створок митрального клапана Уменьшение размера отверстия митрального клапана Увеличенное левое предсердие (при хроническом заболевании) Увеличенный левый желудочек (при хроническом заболевании) Систолический кровоток из левого желудочка в левое предсердие (фиксируется с помощью доплеровского метода) Утолщение и уплотнение створок аортального клапана Уменьшение клапанного отверстия Увеличение толщины стенок левого желудочка Увеличенный левый желудочек Аномалии в аортальном клапане или корне аорты Инфаркт миокарда и его осложнения Функция левого желудочка Гипокинез, дискинез или акинез стенок левого желудочка Уменьшенная фракция выброса Тромбы внутри левого желудочка Аневризма стенок желудочка Разрыв перегородки (по аномальному допле- ровскому потоку) Разрыв папиллярной мышцы Выпот в полость перикарда Кардиомиопатии Дилатационная • Увеличенные размеры камер желудочка • Нормальная толщина стенок желудочка • Сниженная степень систолического сокращения
Методы визуализация и катетеризация сердца 73 Гипертрофическая • Нормальные или уменьшенные размеры камер желудочков • Увеличенная толщина стенок желудочка • Диастолическая дисфункция (фиксируется с помощью доплеровского метода) Рестриктивная • Нормальные или уменьшенные размеры камер желудочков • Увеличенные предсердия • Увеличенная толщина стенок желудочка • Обычно нормальная сократимость желудочка КАТЕТЕРИЗАЦИЯ СЕРДЦА Внутрисосудистые катетеры используются в диагностике многих сердечно-сосудистых заболеваний для измерения давления в сердечных камерах, определения сердечного выброса и сопротивления сосудов, а также для введения рентгеноконтрастных материалов, необходимых для исследования структур сердца и параметров кровотока. В 1929 году Вер- нер Форссман провел на себе первую катетеризацию сердца и открыл эру инвазивной кардиологии. Многое из того, что на настоящий момент известно о патофизиологии пороков сердца, застойной сердечной недостаточности, пришло к нам после десятилетий гемодинамических исследований в лабораториях, занимающихся катетеризацией сердца. Измерение давления Перед вводом катетера в артерию или вену пациенту дают легкие седа- тивные препараты и производят локальную анестезию места введения катетера. Катетер, присоединенный к датчику давления, который находится вне тела больного, вводится в соответствующий кровеносный сосуд. Для измерения давления в правом предсердии и желудочке, а также в легочной артерии, катетер обычно вводится в бедренную, плечевую или яремную вену. Давление в аорте и левом желудочке измеряется с помощью катетеров, введенных в плечевую или бедренную артерию. После введения в сосуд катетер направляется к месту измерения давления под рентгеновским контролем. Рис. 3.13 показывает нормальные значения давления внутри сердца. Измерение давления в правой части сердца обычно производится с помощью специализированного катетера с баллончиком в конце, который продвигается в правые камеры сердца током крови. Обычно катетер вводится с помощью пункции или венесекции периферической вены и затем направляется в сторону груди. Когда катетер достигает вены подходящего размера (нижней или верхней полой вен), баллон на кончике катетера раздувается, что делает возможным проникновение катетера в правую сторону сердца или легочную артерию.
74 Глава 3 СЗДЛК (среднее давление заклинивания легочных капилляров) 1-10 Среднее давление в легочной артерии (ЛА) Среднее давление в левом предсердии (ЛП) -Г 1 ПП 0-8 Т X ПЖ 15-30 0-8 Т 1 ЛА 15-30 4-12 Легкие СЗДЛК1 0-8 | ЛП 1-10 1 ЛЖ 00-140 3-12 Id Аорта 00-140 60-90 Рис. 3.13. Диаграммы, показывающие нормальные значения давления внутри сердца. Верхний рисунок показывает нормальную анатомическую связь сердечных камер, в то время как на нижнем рисунке изображена упрощенная схема для прояснения связи между давлениями. Числа обозначают значения давлений в мм. рт. ст. ПП — среднее значение давления в правом предсердии, ПЖ — давление в правом желудочке, Л А — давление в легочной артерии, СДЗЛК — среднее давление заклинивания в легочных капиллярах, ЛП — среднее давление в левом предсердии, ЛЖ — среднее давление в левом желудочке ДАВЛЕНИЕ В ПРАВОМ ПРЕДСЕРДИИ Давление в правом предсердии совпадает с центральным венозным давлением (которое оценивают по уровню давления в яремной вене при физическом обследовании пациента) из-за отсутствия клапанов, которые препятствовали бы возвращению крови в правое предсердие. В норме в диастолу давление в правом предсердии равно давлению в правом желудочке, так как правая сторона сердца функционирует как общая камера, когда открыт трехстворчатый клапан. Среднее значение давления в правом предсердии понижается при уменьшении внутрисосудистого объема. Оно повышается при недостаточности правого желудочка, правосторонних клапанных пороках и сердечной тампонаде (при которой сердечные камеры окружены перикардиальной жидкостью под высоким давлением (см. главу 14).
Методы визуализация и катетеризация сердца 75 Некоторые аномалии вызывают характерные изменения в отдельных компонентах давления в правом предсердии (и, как следствие, в яремных венах) (табл. 3.3). Таблица 3.3. Причины повышения внутрисердечного давления Камера и показатели Причины Давление в правом предсердии волна «а» волна «v» Давление в правом желудочке Систолическое Диастолическое Давление в легочной артерии Систолическое и диастолическое Только систолическое Давление заклинивания легочной артерии волна «а» волна «v» • Недостаточность правого желудочка • Тампонада сердца • Стеноз трехстворчатого клапана • Гипертрофия правого желудочка • Трикуспидальная недостаточность • Правожелудочковая недостаточность • Легочный стеноз • Правожелудочковая недостаточность • Легочная гипертензия • Правожелудочковая недостаточность • Тампонада сердца • Гипертрофия правого желудочка • Легочная гипертония • Левожелудочковая застойная недостаточность • Хронические легочные заболевания • Заболевания легочных сосудов • Увеличенный кровоток (шунт слева — направо) • Левожелудочковая сердечная недостаточность • Митральный стеноз • Тампонада сердца • Митральный стеноз • Митральная недостаточность • Дефект межжелудочковой перегородки • Снижение эластичности ЛЖ Например, две основных причины выраженной волны «а» — это стеноз трехстворчатого клапана и гипертрофия правого желудочка. В этих условиях при сокращении правого предсердия ему приходится преодолевать сопротивление как со стороны стенозированного трехстворчатого клапана, так и жесткого правого желудочка. В результате образуется вы-
76 Глава 3 раженная волна «а». Выраженная волна «v» наблюдается при недостаточности трехстворчатого клапана, так как нормальное наполнение правого предсердия нарушается обратным кровотоком. ДАВЛЕНИЕ В ПРАВОМ ЖЕЛУДОЧКЕ Систолическое давление в правом желудочке увеличивается при стенозе легочного клапана или при легочной гипертонии. Диастолическое давление в правом желудочке увеличивается, когда правый желудочек подвергается перегрузке давлением или объемом. Подобное увеличение давления может быть признаком правожелудочковой недостаточности. ДАВЛЕНИЕ В ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ Рост систолического и диастолического давления в легочной артерии происходит по трем основным причинам: 1) при левожелудочковой сердечной недостаточности, 2) при паренхиматозных заболеваниях легких (например, при хроническом бронхите или тяжелой эмфиземе) и 3) при заболеваниях легочных сосудов (например, при эмболии легочной артерии, первичной легочной гипертензии). В нормальных условиях диасто- лическое давление в легочной артерии совпадает с давлением в левом предсердии из-за малого сопротивления системы легочных сосудов, которые их разделяют. Если повышается давление в левом предсердии, например, из-за левожелудочковой сердечной недостаточности, то обязательно возрастает систолическое и диастолическое давление в легочной артерии для поддержания легочного кровотока. Такая ситуация приводит к «пассивной» легочной гипертонии. Тем не менее, при некоторых условиях, системное сопротивление легочных сосудов становится ненормально большим, что проявляется в увеличенном диастолическом давлении в легочной артерии по сравнению с давлением в левом предсердии. В таком случае говорят об «активной» легочной гипертензии. Когда обструктивное заболевание легочных сосудов развивается как осложнение хронического сердечного шунта (например, дефекта межпредсердной или межжелудочковой перегородки), то такое заболевание называют синдромом Эйзенменгера. ДАВЛЕНИЕ ЗАКЛИНИВАНИЯ В ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ Если катетер направляется в правую или левую легочную артерию, его кончик в конечном счете достигает одной из малых ветвей легочной артерии и временно перекроет поток крови за ней. В течение этого времени образуется застойный столбик крови между кончиком катетера и частями капиллярной системы, а также отдаленными сегментами легочной венозной системы (рис. 3.14). Этот столбик крови действует как бы «продолжая» действие катетера, и давление, которое записывается через катетер, отражает давление внутри камеры — левом предсердии (ЛП). Это давление называется «давление заклинивания легочной артерии» или «давление заклинивания легочных капилляров (ДЗЛК)» и оно точно отражает
Методы визуализация и катетеризация сердца 77 Катетер упирается Легочные Затемненная область в окклюзированную капилляры представляет «участок крови» ветвь легочной артерии между катетером и легочной артерией Рис. 3.14. Изображение легочного катетера в ветви легочной артерии (ЛА). Кровоток перекрыт в артериальных, артериолярных и капиллярных сосудах за катетером; таким образом, эти сосуды действуют как проводник, передающий давление в левом предсердии (ЛП) на катетер давление в левом предсердии у большого числа людей (следовательно, такое измерение давления эквивалентно измерению давления в левом предсердии, как это представлено на рис. 2.1). Кроме того, пока митральный клапан открыт во время диастолы, легочные вены, левое предсердие и левый желудочек имеют одинаковое давление. Таким образом, давление заклинивания легочных капилляров (ДЗЛК) используется также для оценки диастолического давления левого желудочка и для измерения преднагрузки желудочка (см. главу 9). Поэтому измерение ДЗЛК с использованием правосердечного катетера является ключевым моментом при мониторировании критически тяжелых больных в отделениях интенсивной терапии. Рост среднего ДЗЛК наблюдается при левожелудочковой сердечной недостаточности и при митральном стенозе. Кроме того, могут быть аномально высокими отдельные компоненты ДЗЛК; волна «а» может быть увеличена при уменьшенной эластичности левого желудочка при его гипертрофии или при «острой» ишемии миокарда (табл. 3.3). Волна «v» превышает свой нормальный уровень при перенаполнении левого предсердия, что случается, например, при митральной недостаточности. Оценка кровотока Сердечный выброс обычно измеряется либо термодилюционным методом, либо методом Фика. Термодилюционный метод заключается в том, что физиологический раствор с известной температурой быстро вводят в правую сторону сердца через боковой катетер, причем расстояние от отверстия до кончика катетера составляет 30 см. Термистор, расположенный на кончике катетера, регистрирует температуру в легочной
78 Глава 3 артерии, которая временно изменяется из-за введенного раствора. Сердечный выброс рассчитывается автоматически, по кривой изменения температуры. Часто используемый метод Фика основывается на том принципе, что количество потребленного тканями кислорода зависит от поглощения 02 при прохождении крови через капиллярное русло: 02 потребленный = 02 выделенный х Кровоток мл02^ ( мл 02 V мл крови ^ мин мл крови ) v мин Или, иначе: 02 потребленный = Артериовенозная разница 02 х Сердечный выброс, где артериовенозная разница 02 определяется как разность содержания кислорода в артериях и венах. Общее количество кислорода, потребляемого организмом (которое в нормальных условиях равно 125 ± 25 мл О^мин/м2), может быть определено по количеству выдыхаемого воздуха, а содержание кислорода в артериях и венах — из непосредственных анализов образцов крови. Исходя из этого, можно рассчитать сердечный выброс: Потребленный 02 Сердечный выброс = Артериовенозная разница 02 Например, если артериальная кровь у нормального взрослого человека содержит 190 мл 02/л, а венозная — 150 мл О^л, то артериовенозная разница равна 40 мл 02/л. Если измеренное количество поглощенного кислорода для этого пациента составляет 200 мл/мин, то сердечный выброс составляет 5 л/мин. При многих сердечных заболеваниях сердечный выброс может падать ниже нормального уровня. В этой ситуации общее количество кислорода, потребляемого организмом, сильно не меняется; тем не менее из-за уменьшенного перфузионного давления ткани потребляют более высокий процент 02 на единицу объема циркулирующей крови. Это приводит к более низкому, чем в норме, венозному содержанию 02 и, следовательно, к увеличению артериовенозной разницы. В приведенном ранее примере, если венозная кровь содержит лишь 100 мл 02/л, то артериовенозная разница уменьшается до 90 мл О^л, и рассчитанный сердечный выброс падает до 2,2 л/мин. Измерение сосудистого сопротивления После определения давления и сердечного выброса, легочное и системное сосудистое сопротивление могут быть рассчитаны по следующим формулам. 1) Сопротивление легочных сосудов: • СЛС=(Щ^МП)х80,
Методы визуализация и катетеризация сердца 79 где: СЛС — сопротивление легочных сосудов (дин-с-см-5), СДЛА — среднее давление в легочной артерии (мм. рт. ст.), СДЛП — среднее давление в левом предсердии (мм рт. ст.), СВ — сердечный выброс (л/мин). 2) Системное сосудистое сопротивление: ссс=(САДсвДПП)х80> где: ССС — системное сосудистое сопротивление (дин-с-см-5), САД — среднее артериальное давление (мм рт. ст.), СДПП — среднее давление в правом предсердии (мм рт. ст.), СВ — сердечный выброс (л/мин). Контрастная ангиография Этот метод основан на введении при катетеризации контрастного материала для визуализации различных областей сердечно-сосудистой системы. Катетер вводится в соответствующий сосуд и продвигается под рентгеновским контролем к тому месту, куда будет впрыснут контраст. После введения контрастного вещества производится рентгенография. Один снимок дает одно изображение, а серия последовательных снимков обеспечивает «движущуюся картину», которая называется синеангиог- рамма. Селективное введение контрастного вещества в сердечные камеры используется для идентификации клапанной недостаточности, изучения толщины стенок, внутрисердечных шунтов, внутрисердечных тромбов, врожденных пороков, а также для измерения сократительной функции желудочка. Для изображения правых камер сердца контраст вводится через катетер, введенный в нижнюю или верхнюю полые вены, в правое предсердие или в правый желудочек. Для изображения левых отделов сердца контрастное вещество вводится через катетер, находящийся в левом желудочке (рис. 3.15). Введение контрастного вещества в коронарные артерии используется для исследования локализации и степени тяжести коронарного атеросклероза (рис. 3.16, рис. 3.17). Для обеспечения четкого изображения при меньшем количестве контрастного вещества был разработан специальный вид контрастной ангиографии, называемый цифровой субтракционной ангиографией (ЦСАГ). При использовании этого метода компьютер обрабатывает цифровые рентгеновские снимки, исключая фон, создаваемый костями и мягкими тканями. Это увеличивает четкость изображения исследуемого сосуда или сердечной камеры, в которые был введен контраст. ЦСАГ имеет определенные преимущества перед традиционной ангиографией: она позволяет делать контрастные методы исследования менее инвазивными, что дает возможность использовать более мелкие катетеры, чем те, кото-
80 Глава 3 Рис. 3.15. Левая вентрикулограмма во время диастолы (А) и систолы (Б) в правой передней косой проекции у пациента с нормальной сократительной функцией желудочка. Эта проекция отображает движение передней стенки верхушки и нижней стенки левого желудочка. Катетер (стрелка) использован для введения контрастного вещества в левый желудочек (ЛЖ). Катетер также может быть виден в нисходящей части аорты (головка стрелки). КА — корень аорты. (С любезного разрешения John Bittl, MD, Brighan and Women's Hospital, Boston, MA)
Методы визуализация и катетеризация сердца 81 Рис. 3.16. Ангиограмма левой коронарной артерии в правой передней косой проекции у пациента с диффузным поражением коронарной артерии. Кончик катетера (см. под верхним краем рисунка; обозначено черным кончиком стрелки) находится у устья левой коронарной артерии. Дистально (у левого края рисунка) виден катетер в нисходящей части аорты. Наиболее выраженные стенозы обнаружены в левой передней межжелудочковой артерии (кончики белых стрелок) и в месте отхождения третьей ветви тупого края левой огибающей коронарной артерии. Видно некоторое количество контраста в двух аортальных синусах непосредственно над клапаном аорты. (С любезного разрешения John Bittl, MD, Brigham and Women's Hospital, Boston, MA) Рис. 3.17. Ангиограмма правой коронарной артерии в левой передней косой проекции, визуализированная с помощью контраста, введенного через катетер (кончик стрелки), расположенный у входа в правую коронарную артерию. Видны многочисленные неровности стенки и стенозы артерии. Артерия, питающая атриовентрикулярный (АВ) узел, ответвляется от правой коронарной артерии (стрелка). А — аорта, (С любезного разрешения John Bittl, MD, Brigham and Women's Hospital, Boston, MA)
82 Глава 3 рые используются в традиционной ангиографии, а также реактив с пониженным содержанием контраста, обеспечивая более высокую четкость изображения. Использование катетеризации и контрастной ангиографии сопряжено с некоторым риском. Осложнения встречаются редко, однако они включают в себя перфорацию миокарда катетером, провокацию аритмий и нарушений проводимости, повреждение стенок сосудов, смещение атеросклеротиче- ских бляшек и возможное инфицирование больных. Контрастное вещество может вызывать анафилактические реакции или токсические почечные эффекты. Таблица 3.4 суммирует данные о наиболее распространенных сердечных аномалиях, диагностируемых с помощью катетеризации. Терапевтические интервенционные методы, такие как чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика, обсуждаются в главе 6. Таблица 3.4. Катетеризация сердца и ангиография при сердечных расстройствах Заболевания коронарных артерий • Идентификация атеросклеротических повреждений Митральная недостаточность • Большая систолическая волна «v» при мо- ниторировании давления в левом предсердии Митральный стеноз • Аномально высокий градиент давления между левым предсердием и желудочком во время диастолы Недостаточность трехстворчатого • Большая систолическая волна «v» при мо- клапана ниторировании давления в правом предсердии Аортальный стеноз • Систолический градиент давления между левым желудочком и аортой Застойная сердечная недостаточ- • Оценка сердечного выброса ность • Расчет системного и легочного сопротив- ления сосудов ИЗОТОПНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Функция сердца может быть оценена с использованием радиоактивных изотопов и детекторов гамма-излучения. Полученные изображения отображают распределение меченых атомов внутри сердечно-сосудистой системы. Изотопные методы используются для оценки перфузии миокарда, отображения прохождения потока крови через сердце и магистральные сосуды, для определения локализации и величины инфаркта и ишемии миокарда и для оценки метаболизма миокарда.
Методы визуализация и катетеризация сердца 83 Оценка перфузии миокарда При ишемической болезни сердца ишемия и инфаркт миокарда могут быть обнаружены с помощью двух изотопов, отображающих перфузию миокарда: с помощью таллия-201 (Т1-201) или сестамиби (синтетический изонитриловый комплекс, который носит аббревиатуру MIBI), меченного технецием 99т (Тс-99т). Эти реагенты одинаково чувствительны при выявления зон ишемизированного или рубцово-измененного миокарда. Однако каждый из них обладает определенными преимуществами. MIBI, например, дает более высокое качество изображения и является наилучшим для проведения детализованной ОФЭКТ (однофотонной эмиссионной компьютерной томографии). С другой стороны, определение степени жизнеспособности клеток миокарда лучше проводить с помощью Т1-201. Для получения изображений с помощью таллия-201 радиоактивный изотоп вводится внутривенно, во время выполнения пациентом нагрузочной пробы на тредмиле или велоэргометре. Так как таллий является аналогом калия, то он включается в нормальные миоциты. Считают, что этот процесс управляется натриево-калиевым АТФ-зависимым насосом мембраны клетки. Внутриклеточная концентрация таллия, оцененная по плотности изображения, зависит от сосудистой проходимости (перфузии) и функции мембраны (жизнеспособности ткани). При нормальном сердце радйонуклидное сканирование показывает гомогенное распределение таллия в тканях миокарда. И, наоборот, в отличие от нормальных тканей, области миокарда с рубцами (от предьщущих инфарктов) или с транзиторным снижением перфузии во время физических упражнений (ишемия миокарда) не накапливают в себе таллия. Следовательно, эти области будут выглядеть на экране как светлые или «холодные» пятна. При оценке ишемии миокарда первичный цикл изображений производится сразу после нагрузки и инъекции таллия. Повторные снимки делаются несколько часов спустя, так как накопление таллия в миоцитах не постоянно. Напротив, наблюдается постоянное перераспределение изотопа через клеточную мембрану. После 3-х или 4-х часов перераспределения, когда получают добавочные снимки, все жизнеспособные миоциты должны обладать одинаковой концентрацией таллия. Следовательно, все дефекты, которые получаются из-за ишемии миокарда на первичных снимках, не сохраняются на отсроченных (вследствие этого они носят название «обратимые» дефекты). В то же время снимки инфарктного или рубцового миокарда останутся и на повторных снимках как «холодные» пятна. Следует заметить, что некоторые сегменты миокарда, в которых постоянно наблюдаются Т1-201 дефекты как при первичных, так и при повторных снимках, иногда могут быть ложным образом охарактеризованы как нежизнеспособные, рубцовые ткани. Иногда эти области представляют собой ишемические, несокращающиеся, но метаболически активные области, у которых есть возможность вернуться к нормальной деятельности при восстановлении кровотока. Например, речь может идти о «спящем» миокарде, с пониженной сократительной функцией из-за хронического
84 Глава 3 дефицита кровотока через коронарную артерию. Такие жизнеспособные зоны могут быть отдифференцированы от необратимо измененных областей миокарда путем повторного получения изображения после введения дополнительной дозы таллия-201 пациенту в состоянии покоя. В этом случае доля поглощаемого жизнеспособными тканями таллия-201 увеличивается (рис. 3.18). Рис. 3.18. Оценка жизнеспособности миокарда с помощью таллия-201. Снимки сделаны во время нагрузки (верхний снимок), почти сразу после повторной инъекции таллия (снимок посередине), и через четыре часа после повторной инъекции, т. е. в покое (нижний снимок). Левая и правая стороны томографических снимков сделаны соответственно посередине и у основания желудочка. Верхний ряд снимков (сделанных во время нагрузки) показывает снижение перфузии боковой стенки (стрелки). Снимки, сделанные после повторной инъекции сразу после нагрузки (средний ряд) и после длительного отдыха (нижний ряд), показывают усиление поглощение таллия в латеральной стенке (но не полностью нормальное). Заметим, что дефект, отображенный на верхнем снимке, стал значительно меньше, но все же сохраняется. Это говорит о том, что часть боковой стенки замещена рубцом, но в соседних участках есть зона обратимой ишемии. (С любезного разрешения Finn Mannting, MD, Brigham and Women's Hospital, Boston, MA)
Методы визуализация и катетеризация сердца 85 MIBI, меченный Тс-99т, представляет собой крупную липофильную молекулу, которая, как и таллий, абсорбируется миокардом пропорционально величине кровотока. Механизм поглощения отличается тем, что поглощаемый комплекс проходит сквозь мембрану миоцита пассивно, под воздействием отрицательного потенциала мембраны. Попав внутрь клетки, он накапливается в митохондриях под влиянием еще более отрицательного потенциала мембран митохондрий. Распределение MIBI в миокарде отображает перфузию в момент инъекции и, в отличие от таллия, это распределение остается постоянным внутри клеток. Следовательно, получение изображений с помощью MIBI может оказаться более удобным: между получением изображения при нагрузке и повторным снимком могут пройти сутки. Возможно также использование однодневного протокола, при котором введение MIBI и регистрация изображения проводят в покое после введения небольшой дозы радиоактивного вещества, а через два часа больному вводят большую дозу MIBI и проводят исследование с физической нагрузкой (рис. 3.19). Исследования при фи- Рис. 3.19. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ): оценка перфузии миокарда с использованием Tc-99m MIBI. Верхняя пара изображений — ОФЭКТ в покое, нижняя пара — то же после нагрузки. Слева — зона верхушки, справа — средняя часть желудочка. Наблюдается однородное распределение радиоактивного изотопа у пациента в состоянии покоя. После физической нагрузки заметно уменьшается поглощение изотопа на верхушке, в перегородке и в передней стенке желудочка (указано стрелками). Речь идет об ишемии средней степени тяжести в зоне, снабжаемой левой передней нисходящей коронарной артерией. (С любезного разрешения Finn Mannting, MD, Brigham and Women's Hospital, Boston, MA)
86 Глава 3 зических нагрузках как с использованием таллия-201, так и Тс-99т, обладают более высокой чувствительностью и специфичностью (но являются более дорогостоящими), чем стандартные электрокардиографические пробы с нагрузкой для обнаружения транзиторной ишемии миокарда, обусловленной ишемической болезнью сердца. Таким образом, радионуклидные нагрузочные исследования оставляют на тот случай, когда результаты нагрузочной ЭКГ-пробы являются сомнительными или не подлежащими интерпретации из-за предшествующих ЭКГ аномалий. Изображение кровяного бассейна Технеций-99т используется для получения изображения кровотока. Для того чтобы изотоп не выходил за пределы сосудистой системы, он фиксируется на эритроцитах или на альбумине сыворотки человека. После болюсного введения препарата технеция через определенные промежутки регистрируют его распределение по мере прохождения через сердце и магистральные сосуды. Для получения динамической картины кровотока используют последовательные изображения. Изображение кровяного бассейна необходимо для исследования сократительной функции правого и левого желудочков (рис. 3.20). Для определения фракции выброса учитывают разность в радиоактивности в конце диастолы и систолы. Отсюда следует, что измерения в целом не зависят от геометрии желудочка. Вдобавок, изображения при первичном прохождении и синхронизация изображения при помощи электрокардиограммы позволяют идентифицировать аномальные шунты в сердце и сосудах. Оценка степени повреждения тканей после острого инфаркта миокарда Изотопы технеция-99т, присоединенные к пирофосфату, предпочтительным образом связываются с поврежденными или погибшими клетками миокарда и, вследствие этого, дают возможность выявлять зону недавнего инфаркта миокарда в виде ярких или «горячих» пятен. Такое исследование лучше всего проводить в течение 24—72 часов после инфаркта, так как за это время кальций, который связывается с пирофосфатом, оседает в необратимо поврежденных клетках. Через 4—5 дней, по мере образования рубца, кальций реабсорбируется и связывание технеция становится невозможным. Этот метод весьма полезен в случаях, когда обычные методы выявления острого инфаркта миокарда (ЭКГ и сердечные ферменты, как они описаны в главе 7), окажутся неубедительными. Оценка метаболизма миокарда Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) — это метод, который используется для изучения клеточного метаболизма и регионального
Методы визуализация и катетеризация сердца 87 ПАТОЛОГИЯ ФРАКЦИЯ ВЫБРОСА КОНЕЦ ДИАСТОЛЫ КОНЕЦ СИСТОЛЫ ФРАКЦИЯ ВЫБРОСА &у* ф НОРМА Рис. 3.20. Синхронизированные изображения кровяного бассейна в левой передней косой проекции во время диастолы (слева) и во время систолы (справа) у пациента с ишемической кар- диомиопатией (сверху) и у здорового человека (снизу). В верхней части рисунка — у больного ишемической кардиомиопатией наблюдается расширенный левый желудочек (короткие черные стрелки) с глобальным снижением сократимости. Размер правого желудочка (длинные черные стрелки) нормален, но его сократительная функция также снижена. В нижней части рисунка представлено нормальное сокращение правого желудочка (длинные черные стрелки) и левого желудочка (короткие черные стрелки). (С любезного разрешения Jeff Kemp, Faulkner Hospital, Boston, MA) кровотока in vivo. Этот метод основан на использовании метаболитов, меченных испускающими позитроны изотопами (кислорода-15, углерода-11, азота-13 или фтора-18), и чувствительной позитронной камеры для обнаружения меченного изотопом объекта. Для изучения потребления глюкозы тканями миокарда используется фтор-18; он замещает водород в 2-деоксиглюкозе, образуя фтор-18-деоксиглюкозу, известную как 18ФДГ. Эта субстанция конкурирует с глюкозой в процессе транспортировки к миоцитам и последующего фосфорилирования. В отличие от глюкозы, 18ФДГ не подвергается дальнейшему расщеплению и остается в клетке.
88 Глава 3 При нормальном метаболизме миокарда глюкоза обеспечивает только 20% вклада в произведенную энергию, в то время как свободные жирные кислоты дают остальные 80%. Тем не менее, в условиях ишемии миокарда доля глюкозы в процессе метаболизма растет, и чем более ткань миокарда подвержена ишемии, тем больше она потребляет глюкозы. Таким образом, поглощение 18ФДГ позволяет выявить ишемизированную, но жизнеспособную ткань. Для отображения потока крови используют аммиак, меченный азотом-13, который является аналогом калия. При использовании этого изотопа вместе с 18ФДГ для оценки регионального кровотока и поглощения глюкозы, ПЭТ-сканирование помогает отличить рубцовую ткань от жизнеспособной («спящие» миоциты). В рубцовой ткани наблюдается уменьшение кровотока в поврежденной области поглощения 18ФДГ. Напротив, при «спящем» миокарде наблюдается сниженный кровоток, но нормальное или даже повышенное поглощение 18ФДГ. ПЭТ-изображения ограничены малым сроком полураспада изотопа и требуют дорогостоящего оборудования. Таблица 3.5 суммирует данные радиоизотопных методов исследования при распространенных заболеваниях сердца. Таблица 3.5. Изотопные исследования при сердечно-сосудистых заболеваниях Ишемия миокарда: Повторная инъекция Т1-201 после нагрузочной пробы Исследование с помощью Се- стамиби в состоянии покоя и после нагрузки ПЭТ (аммиак, меченный азотом- 13/18ФДГ) Инфаркт миокарда: Повторная инъекция Т1-201 после нагрузки Исследование с помощью Се- стамиби в состоянии покоя и после нагрузки ПЭТ (аммиак, меченный азотом-13/18ФДГ) «Спящий» миокард: Отсроченный снимок в состоянии покоя с Т1-201 ПЭТ (аммиак, меченный азо- том-13/18ФДГ) • Снижение поглощения после нагрузки; полное или частичное усиление поглощения изотопа при отсроченных или повторных его введениях • Нормальное поглощение в состоянии покоя, уменьшенное поглощение после нагрузки • Уменьшенный кровоток наряду с нормальным или увеличенным поглощением 18ФДГ после нагрузки • Малое поглощение изотопа при нагрузке и малое поглощение после повторной инъекции изотопа • Малое поглощение как в изображениях, сделанных в состоянии покоя, так и после нагрузки ( • Уменьшенный кровоток наряду с уменьшенным поглощением 18ФДГ в состоянии покоя • Полное или частичное заполнение дефектов после повторной инъекции • Уменьшенный кровоток наряду с увеличен- ным поглощением 18ФДГ в состоянии покоя
Методы визуализация и катетеризация сердца 89 Оценка функции желудочка: Изображение кровяного бас- • Оценка глобальной функции правого и левого сейна после введения Тс-99т, желудочка как в состоянии покоя, так и после инкорпорированного в эрит- нагрузки роциты крови • Регионарная сократимость миокарда КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ Компьютерная томография (КТ) использует рентгеновские лучи для получения изображения сердца в различных плоскостях. Стандартные методы КТ особенно удобны для оценки заболеваний перикарда и аорты (рис. 3.21). КТ позволяет выявить осумкованную жидкость в полости перикарда, не всегда обнаруживаемую при эхокардиографии. Этот метод исследования удобен при диагностике аневризм аорты и ее расслоения; он может быть использован для обследования больных, которые ранее подвергались хирургическим вмешательствам по поводу этих заболеваний. С помощью новейших модификаций КТ делаются попытки преодолеть влияние движения сердца на четкость изображения отдельных сердечных структур. Рис. 3.21. КТ органов брюшной полости у больного с расслаивающей аневризмой аорты. При введении контраста выделяет лоскут интимы, разделяющий контрастированные истинный и ложный просветы нисходящей аорты (черные стрелки). Белая стрелка указывает на тромб внутри аорты. П — печень, С — селезенка, белые стрелочные головки, ножки диафрагмы
90 Глава 3 МАГНИТНО-РЕЗОНАНСНАЯ ТОМОГРАФИЯ (МРТ) В основе метода лежит использование мощного магнитного поля для получения детальных изображений внутренних структур. МРТ предоставляет возможность чрезвычайно четкого изображения мягких тканей, в том числе сосудов и сердечных камер (рис. 3.22). Поэтому она может использоваться при множестве сердечно-сосудистых заболеваний. Так как МРТ позволяет получать томографические снимки в любой плоскости без ионизированных радиоактивных изотопов, область применения Рис. 3.22. Поперечные MP-изображения сердца во время диастолы (А) и систолы (Б) у здорового человека. Четко различаются левый желудочек (ЛЖ), правый желудочек (ПЖ), левое предсердие (ЛП), восходящая часть аорты (ВЧА) и нисходящая часть аорты (НЧА) (С любезного разрешения Warren Manning, MD, Beth Israel Deaconess Hospital, Boston, MA)
Методы визуализация и катетеризация сердца 91 этого неинвазивного метода быстро расширяется. МРТ уже заняла достойное место в диагностике врожденных пороков сердца и заболеваний аорты, включая аневризмы и расслоения. Этот метод также используется для диагностики внутрисосудистых тромбов, опухолей, а также заболеваний перикарда. Последние разработки в области МРТ-изображений позволяют проводить измерение потока крови, а также объема сердечных камер и массы желудочков. Клиническая роль этого метода визуализации сердечно-сосудистой системы определена далеко еще не полностью. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данной главе представлен обзор методов катетеризации и визуализации, которые в настоящее время используются для оценки структуры и функции сердца. Многие из этих методов являются дорогостоящими, хотя не превосходят другие методы по информативности. Тем не менее, их адекватное применение облегчает диагностику и лечение сердечно-сосудистых заболеваний. В таблицах 3.1—3.5 приведены наиболее распространенные показания к применению и результаты этих методов. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Baim D, Grossman W. Cardiac Catheterization, Angiography and Intervention. 5th ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1996. Daniel WG, Mugge A. Medical progress: transesophageal echocardiography. New Engl J Med 1995; 332:1268-1279. Jain D, Zaret BL. Nuclear imaging techniques for the assessment of myocardial viability. Cardiology Clinics 1995; 13:43-56. Nishimura R, Miller FA, Callahan MJ, et al. Doppler echocardiography: theory, instrumentation, technique, and application. Mayo Clin Proc 1985; 60:321—343. Pennell DJ, Underwood R. Magnetic resonance imaging of the heart. Br J Hosp Med 1993; 49:90-95, 98-102. Popp R. Echocardiography. N Engl J Med 1990; 323:101-109, 165-172. Ritchie JL, Bateman TM, Bonow RO, et al. Guidelines for clinical use of cardiac radionuclide imaging. Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Assessment of Diagnostic and Therapeutic Cardiovascular Procedures (Committee on Radionuclide Imaging). J Am Coll Cardiol 1995; 25:521-547. Seward JB, Khanderia BK, Freeman WK, et al. Multiplane transesophageal echocardiography: image orientation, examination technique, anatomic correlations, and clinical applications. Mayo Clinic Proceedings 1993; 68:523-551. Skorton DJ, Schelbert HR;Wolf GL, Brundage BH, eds. Cardiac imaging, a companion to Braunwald's Heart Disease. 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1996. Weyman AE. Principles and Practice of Echocardiography. 2nd ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1993. Zaret BL, Wackers FJ. Medical progress: nuclear cardiology. N Eng J Med 1993; 329: 775-783, 855-863. Благодарности. Авторы признательны д-ру Финну Маннтингу (Finn Mannting) за полезные советы, высказанные в процессе подготовки этой главы. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Деборой Буччино (Deborah Buccino), Альбертом С. Ту (Albert S. Ти) и Патрицией Ч. Коум (Patricia С. Соте).
ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММА Кайли Лоу, Прайс Керфут и Леонард С. Лилли Электрические измерения — модель отдельной клетки Отведения ЭКГ • Технические рекомендации • Нормальный процесс распространения возбуждения в сердце Интерпретация электрокардиограммы • Калибровка • Сердечный ритм • Частота сердечных сокращений • Интервалы (PR, QRS, ST) • Положение оси QRS • Изменения зубца Р • Изменения комплекса QRS • Изменения сегмента ST и зубца Т
Электрокардиограмма 93 Сократительная функция сердца зависит от упорядоченного потока электрических импульсов через сердце. Электрокардиограмма (ЭКГ) является легко доступной записью активности этих импульсов и предоставляет щедрую информацию о строении сердца и его функции. Эта глава дает обзор электрическим основам ЭКГ здоровых и больных, а также знакомит с основами ее интерпретации. Для более подробного изучения этого метода и использования полученных знаний на практике целесообразно изучить одно из руководств по электрокардиографии, список которых приведен в конце главы. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ - МОДЕЛЬ ОТДЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ Начнем с рассмотрения процесса распространения электрического импульса в изолированной кардиомиоците, как это изображено на рис. 4.1. На правой стороне рисунка вольтметр на миллиметровой бумаге записывает электрическую разность потенциалов на поверхности клетки. В состоянии покоя клетка является поляризованной: вся ее внешняя поверхность заряжена положительно по отношению к внутренней стороне из-за соответствующего распределения ионов внутри клеточной мембраны. В этом состоянии покоя электроды вольтметра, которые расположены на противоположных частях внешней оболочки клетки, не регистрируют никакой электрической активности из-за отсутствия разности потенциалов между ними (поверхность миоцита является однородно заряженной). Процесс возбуждения клетки нарушает это положение равновесия (рис. 4.1 Б). Во время потенциала действия, когда катионы проникают через сарколемму внутрь клетки, полярность потенциала действия меняется на противоположную, так что внешняя поверхность клетки становится заряженной отрицательно по отношению к внутренней, то есть происходит деполяризация. В этот момент между деполяризованной областью (отрицательно заряженная поверхность) и по-прежнему поляризованной областью (положительно заряженная поверхность) возникает электрическая разность потенциалов. В результате возникает электрический ток между этими двумя областями. Традиционно считается, что электрический ток направлен от отрицательно заряженной области к положительно заряженной. Так как в данном примере ток деполяризации распространяется слева направо, то есть к (+) заряженному электроду вольтметра, регистрируется направленное вверх отклонение на графике электрического тока. При распространении волны деполяризации через клетку, дополнительно возникающие электрические силы, направленные в сторону (+) электрода, вызывают еще большее вертикальное отклонение кривой (рис. 4.1В). В полностью деполяризованной клетке (рис. 4.1 Г), вся наружная поверхность заряжена отрицательно, в отличие от исходного состояния. Благодаря гомогенности заряда на поверхности клетки разность потенциалов на электродах снова равна нулю, и регистрируется нейтральная «прямая линия».
94 Глава 4 Рис. 4.1. Деполяризация отдельной клетки миокарда. А. 6 состоянии покоя поверхность клетки является положительно заряженной по отношению к ее внутренней стороне. Вследствие того, что распределение зарядов является однородным, электроды вольтметра, расположенные вне клетки, не регистрируют какую-либо электрическую разность потенциалов (записывается ровная линия). Б. Возбуждение клетки вызывает деполяризацию (затемненная область); внешняя часть деполяризованной области становится отрицательно заряженной по отношению к внутренней. Так как ток деполяризации направлен к положительно заряженному электроду вольтметра, регистрируется отклонение исходной линии вверх. В. Деполяризация распространяется, вызывая все большее отклонение записываемой линии вверх. Г. Клетка стала полностью деполяризованной. Поверхность клетки теперь полностью заряжена отрицательно, а внутренняя поверхность — положительно. Вследствие того, что распределение зарядов снова однородно, ЭКГ вновь вернулась к изолинии. Д. Обращаем внимание, что если поменять положение электродов вольтметра на противоположное, то волна деполяризации будет распространяться от положительного (+) электрода, и зубец ЭКГ будет направлен вниз Заметим, что на рис. 4.1 Д, если поменять расположение электродов вольтметра таким образом, что (+) электрод будет расположен слева от клетки, то при распространении волны деполяризации в правую сторону ее направление будет уходить от (+) электрода и регистрируемый зубец будет направлен вниз.
Электрокардиограмма 95 Деполяризация клетки вызывает сокращение сердечной мышцы и затем сопровождается процессом реполяризации, в течение которого восстанавливается исходный заряд клетки, то есть клетка вновь оказывается в состоянии покоя (рис. 4.2). Реполяризация левой половины клетки приводит к тому, что заряд ее поверхности снова становится положительным. Вследствие этого, ток направлен от отрицательно заряженной поверхности в сторону положительной. Так как ток направлен в сторону от (+) электрода вольтметра, то регистрируется зубец, направленный вниз, обратный зубцу, отмеченному в процессе деполяризации. Процесс реполяризации является более медленным, чем процесс деполяризации, так [....... ...... JIJIJIJhhIJ^ + i + ----- И Область деполяризации П Область реполяризации Рис. 4.2. Последовательность реполяризации клетки миокарда. А. В начале процесса реполяризации на поверхности клетки снова появляются положительные заряды, и ток направлен от отрицательно заряженных областей поверхности к области, где происходит реполяризация. Так как ток направлен в сторону от (+) электрода, вольтметром будет регистрироваться зубец, направленный вниз. Б. Реполяризация продолжается. В. Процесс реполяризации завершен и распределение зарядов на внешней поверхности клетки снова является однородным, так что разность потенциалов между электродами равна нулю, и ЭКГ возвращается к ровной линии. Г. У человека процесс реполяризации протекает в направлении, обратном процессу деполяризации (в данном примере это будет справа налево, и волна реполяризации будет направлена вверх). Таким образом, направления деполяризации и реполяризации в нормальном, не поврежденном сердце совпадают. Следует отметить, что волна реполяризации имеет меньшую амплитуду и большую продолжительность, чем волна деполяризации
96 Глава 4 что регистрируемый зубец обладает меньшей амплитудой и большей протяженностью. После того, как клетка вернулась к состоянию покоя, распределение зарядов на поверхности снова стало однородным, и разность потенциалов между электродами снова вернулась к нулю, что отображается в виде изолинии на графике (рис. 4.2В). В норме реполяризация протекает в направлении, обратном деполяризации, начинаясь в той области, которая деполяризовалась последней (причина этого неизвестна). Таким образом, зубец реполяризации обычно направлен в обратную сторону. То есть ток реполяризации (поток зарядов от отрицательно заряженной области к положительно заряженной) на рис. 4.2 будет направлен в сторону (+) электрода и выразится через зубец, направленный вверх в записи показаний прибора. Следовательно, у здорового человека реполяризационные и деполяризационные токи обычно имеют одно направление при регистрации ЭКГ (рис. 4.2Г). Мы рассмотрели деполяризацию и реполяризацию изолированной клетки миокарда. Поскольку волна деполяризации быстро распространяется через все сердце, электрические силы генерируются каждой клеткой, и сумма этих сил регистрируется на поверхности кожи с помощью электрокардиографа. Направление и величина отклонений, регистрируемых прибором, зависят от того, как эти силы направлены относительно набора специальных эталонных осей, известных как отведения ЭКГ. ОТВЕДЕНИЯ ЭКГ Когда ЭКГ была только изобретена, для получения ее записи руки и ноги пациента опускались в большие емкости с раствором электролита, которые были подключены к регистрирующему прибору. Как можно себе представить, процесс записи был достаточно сложным и, к счастью, он более не используется. Вместо этого электроды располагаются непосредственно на поверхности кожи пациента, как это показано на рис. 4.3. Электрод, расположенный на правой ноге, не используется для регистрации ЭКГ; он выполняет функцию «заземления». Полная запись ЭКГ осуществляется путем регистрации электрических сил между стандартными положениями электродов на поверхности кожи. На рис. 4.4 изображены шесть стандартных эталонных осей (называемых отведениями ЭКГ), образованных с помощью электродов, которые составлены по электрической записи показаний на руках и левой ноге. ЭКГ-аппарат записывает отведение aVR, принимая электрод, установленный на правой руке, за (+) полюс по отношению ко всем остальным электродам. Это отведение называется однополярным (униполярным), так как отсутствует одиночный (-) полюс; вместо этого, все оставшиеся электроды усредняются для образования совместного (-) отведения. Когда электрическая активность сердца направлена в сторону правой руки, то в отведении aVR записывается положительный зубец. Однако когда электрические силы направлены в обратную сторону от правой руки, ЭКГ регистрирует зубец, направленный вниз (отрицательный зубец) в отведении aVR.
Электрокардиограмма 97 Рис. 4.3. А. Стандартные позиции ЭКГ-электродов. Б. Расположение грудных электродов Похожим образом записывается отведение aVF, при котором электрод, установленный на левой ноге, принимается за положительный полюс. Электрические силы, направленные в сторону ног, обусловливают появление положительного зубца ЭКГ. В отведении aVL положительным полюсом считают электрод на левой руке. Если электрические силы направлены в эту сторону, регистрируется положительный зубец. Дополнительно к трем униполярным отведениям производится запись трех биполярных отведений, которые также входят в стандартную схему записи ЭКГ (рис. 4.4). Биполярный означает, что один электрод является (+) полюсом, а другой одиночный электрод (-) является референтным. В этом случае ЭКГ-прибор записывает положительный зубец (направленный вверх), если электрические силы направлены в сторону (+) электрода, и отрицательный зубец (направленный вниз), если они направлены в сторону (-) электрода. Существует простое мнемоническое правило для запоминания расположения биполярных отведений: номер отведения соответствует количеству букв «1» в местах расположения электродов. Например, отведение I соединяет левую руку (left arm) с правой, отведение II соединяет правую руку и левую ногу (left leg), отведение III соединяет левую руку (left агт)и левую ногу (left leg). Таблица 4.1 иллюстрирует шесть отведений. Таблица 4.1. Отведения (конечности) Биполярные отведения I II III (+) электрод ЛР лн лн (-) электрод ПР ПР ЛР Продолжение таблицы на следующей странице
98 Глава 4 Однополярные отведения aVR aVL aVF (+) электрод ПР ЛР лн (-) электрод * * * ЛР — левая рука; ЛН — левая нога; ПР — правая рука; * — (-) электрод составляется из усреднения действия всех остальных Униполярные отведения Биполярные отведения Рис. 4.4. Шесть отведений ЭКГ от конечностей. Каждое униполярное отведение имеет (+) обозначенный электрод (для однополярных отведений отрицательный полюс образуется путем усреднения действия других электродов). Каждое биполярное отведение имеет положительный и отрицательный электрод При сложении шести отведений вместе образуется референтная система (рис. 4.5). На этом рисунке каждое отведение представлено (+) полюсом, обозначенным стрелкой, и (-) полюсом, обозначенным пунктиром.
Электрокардиограмма 99 -90° Рис. 4.5. Система координат, образованная стандартными отведениями ЭКТ. Каждое отведение имеет положительно (+) заряженную область, обозначенную стрелкой, и отрицательно (-) заряженную область, обозначенную пунктиром +180' +150' (+) и (-) полюсы шести стандартных отведений ЭКГ делят плоскость на 30°-градусные сектора. За 0° выбрано направление положительного вектора I отведения. Отсчет углов принято производить по часовой стрелке на +30°, на +60°, и т. д. (Этот принцип измерения раздражает математиков, но он является традиционным.) Полная запись ЭКГ предоставляет мгновенный «снимок» электрической активности сердца. Рис. 4.6 показывает как величина и направление электрической активности отображаются с помощью ЭКГ-кривой в каждом из отведений. Имеет смысл вникнуть в суть рис. 4.6 до тех пор, пока следующие четыре утверждения не станут очевидными. 1. Электрическая сила, направленная к (+) полюсу отведения, вызывает направленный вверх зубец ЭКГ-записи. 2. Силы, направленные в обратную сторону от (+) электрода, вызывают зубец, направленный вниз 3. Размер положительного или отрицательного зубца показывает насколько вектор электрической силы параллелен оси данного отведения. Чем более вектор параллелен, тем больше размер зубца. 4. Вектор электрической силы, перпендикулярный данному отведению, не отображает никакой активности, (как результат, на ЭКГ будет записана «прямая линия»). Шесть стандартных отведений отражают электрические силы во фронтальной плоскости тела. Ввиду того, что электрическая активность распространяется в трех измерениях, необходима также запись ЭКГ в перпендикулярной плоскости (рис. 4.7А). Это достигается путем использования шести электродов, располагаемых на передней и левой боковой стороне грудной клетки, образующих грудные отведения. Расположение этих отведений относительно сердца показано на рис. 4.7Б. Эти отведения являются униполярными. Электрические силы, которые направлены в сторону этих изолированных электродов, образуют зубец, направленный вверх. Силы, направленные от (+) полюса, образуют зубец, направленный вниз.
100 Глава 4 Отведение 1 И rri-i-i-i-ii + Ti ггптттт ггтинт1 ггтттт Е833НН lJLi.LLLL.U_J J Н Отведение 1 -(+) (•(■MiHil'tt гггпин-Н гггтптт ггтппт ггггппит; гггттпт{ rrmmTTJ ггтппт зш| ЭКГ Отведение 1 Отведение 1 -(+) l-1-M-Hiftti ггм-пн-гт^ ГГП11ПТТ ггтппт ЕВ83ЭЗШ LLUJJJJ ггп-пнт тт ггппптт rrmniTT LLUJJJ lli.LLLl.UjJ rnmiTT ЭКГ ггт-ЛИтт* ггтппт ггппптт ггггтит СССОЭЗЛЗТ., LL.UJJJJ_._4 ll-LLLLUJj Рис. 4.6. Связь амплитуды и направления электрической активности с ЭКГ-картиной. А. Электрический вектор параллелен отведению I и направлен в сторону (+) электрода; поэтому регистрируется высокий зубец, направленный вверх. Б. Вектор по-прежнему направлен в сторону (+) области отведения I, но не параллелен ему, поэтому в отведении регистрируется только часть его амплитуды. Записываемый зубец по-прежнему направлен вверх, но его высота меньше, чем в случае А. В. Электрический вектор перпендикулярен отведению I, зубца на ЭКГ нет. Г. Вектор направлен в (-) область отведения I, так что наблюдается зубец, направленный вниз Левый желудочек (ЛЖ) Правый желудочек (ПЖ) Рис. 4.7. Грудные отведения. А. Поперечное сечение грудной клетки. Б. Позиции шести грудных электродов
Электрокардиограмма 101 Полная стандартная электрокардиограмма состоит из шести отведений от конечностей и шести грудных отведений. Их примеры приведены ниже. НОРМАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ В СЕРДЦЕ Проведение возбуждения в сердце является упорядоченным процессом. В норме электрический импульс возникает в синоатриальном узле, расположенном у места впадения в правое предсердие верхней полой вены (рис. 4.8). Волна деполяризации быстро распространяется через правое и левое предсердия, достигая АВ-узла, где происходит ее значительная задержка. Затем импульс быстро распространяется через пучок Гиса и проходит по правой и левой ножкам пучка Гиса. Они разветвляются на волокна Пуркинье, по которым импульс расходится к волокнам миокарда, вызывая их сокращение. Синоатриальный узел (СА) Атриовентрикулярный узел (АВ) Пучок Гиса И Правая ножка пучка Гиса Левая ножка пучка Гиса (задняя ветвь) Левая ножка пучка Гиса (передняя ветвь) Комплекс QRS Зубец Р 12 3 4 Рис. 4.8. Проводящие пути сердца. А. Электрический импульс начинается в синоатриальном узле (1), затем он пересекает предсердие (2). После задержки в предсердно-желудочковом узле (3) импульс проходит через пучок Гиса и далее в правую и левую ножки пучка Гиса (4). Последние разделяются на волокна Пуркинье, которые стимулируют сокращение клеток миокарда. Б. Соответствующие этому процессу записи сигнала ЭКГ: (1) синоатриальный узел разряжается (заряд лишком мал, чтобы образовать зубец на ЭКГ); (2) зубец Р вызван деполя- ризацей предсердия; (3) задержка в атриовентрикулярном узле; (4) деполяризация желудочка приводит к образованию комплекса QRS. Зубец Т отражает реполяризацию желудочка
102 Глава 4 Каждое сердечное сокращение представлено на ЭКГ тремя основными зубцами, которые регистрируют последовательность прохождения электрического импульса через сердце (рис. 4.8). Зубец Р отвечает за деполяризацию предсердия. За зубцом Р регистрируется изолиния из-за задержки импульса в атриовентрикулярном узле. Второй зубец ЭКГ, так называемый комплекс QRS, отражает деполяризацию кардиомиоцитов желудочков. После комплекса QRS ЭКГ вновь возвращается на изолинию, и после небольшой задержки появляется зубец Т, сигнализирующий о реполяризации клеток миокарда желудочка. В некоторых случаях зубец Т может сопровождаться дополнительным малым зубцом (зубец U). Существует мнение, что этот зубец соответствует поздним фазам реполяризации желудочка. Комплекс QRS имеет разнообразную форму, но он всегда может быть разложен на отдельные компоненты (рис. 4.9). Если первый зубец комплекса QRS направлен вниз, то он называется зубцом Q. Если начальный зубец направлен вверх, то соответствующий комплекс не имеет зубца Q и первый зубец, направленный вверх, называется R-зубцом независимо от того, присутствует ли зубец Q или нет. Любой зубец, следующий за зубцом R, направленный вниз, называется зубцом S. На рис. 4.9 представлены некоторые разновидности комплекса QRS. В определенных патологических случаях, таких как блокада ножек пучка Гиса,. могут появиться дополнительные отклонения. Пожалуйста, изучите рис. 4.9, чтобы уверенно отличать зубец Q от зубца S. Давайте теперь проследим за ходом нормальной деполяризации желудочка и рассмотрим, как он выглядит в отведениях aVF и aVL (рис. 4.10). В состоянии покоя поверхность клетки миокарда является положительно заряженной по отношению к внутренней части, и ЭКГ-отведения регистрируют нулевую разность потенциалов (так как все действующие силы скомпенсированы). R 1 R \ R 1 т R S А Б В Г Д Рис. 4.9. Образцы комплексов QRS. А. Первый зубец направлен вниз (зубец Q), за ним следует зубец, направленный вверх (зубец R), затем снова зубец, направленный вниз (зубец S). Б. Так как первый зубец направлен вверх, комплекс не имеет зубца Q, за зубцом R следует зубец S. В. Комплекс QRS без отрицательных зубцов; комплекс представлен только зубцом R. Г. В комплексе QRS есть только зубец, направленный вниз, это зубец Q, и образованный таким образом комплекс часто называют комплексом QS. Д. Второй положительный зубец (наблюдаемый в случае блокады ножек пучка Гиса) обозначается как R'
Электрокардиограмма 103 Рис. 4.10. Нормальная желудочковая деполяризация в отведениях aVF и aVL. А. В состоянии покоя поверхность является однородно заряженной, так что отведения не регистрируют никакой разности потенциалов. Б. Первая область, с которой начинается деполяризация — это левая часть межжелудочковой перегородки. В результате возникает электрическая сила, направленная от aVL (направленный вниз зубец в отведении aViJ, но в сторону (+) области aVp, так что в этом отведении регистрируется зубец, направленный вверх. В и Г. Деполяризация продолжается; силы, действующие от более толстостенного левого желудочка, превосходят по величине силы, действующие со стороны правого желудочка. Поэтому электрический вектор направлен назад, в сторону aVL (зубец вверх), и противоположно направлен от aVp. Д. Когда процесс деполяризации завершен, поверхность снова заряжена однородно и дальнейшего изменения в напряжении более не наблюдается (ЭКГ на изолинии)
104 Глава 4 Область миокарда, которая начинает деполяризоваться первой — это средняя часть внутрижелудочковой перегородки, с ее левой стороны. Из-за того, что деполяризация меняет знак клеточного заряда на обратный, поверхность данной области становится отрицательно заряженной по сравнению с внутренней стороной, и возникает электрический ток (см. стрелку). Начальный вектор силы направлен в сторону правого желудочка. Так как сила направлена в сторону от (+) полюса отведения aVL, первый регистрируемый в данном ЭКГ-отведении зубец направлен вниз. В то же время, силы направлены в сторону к (+) полюсу области отведения aVF, так что первый регистрируемый в данном ЭКГ-отведении зубец направлен вверх. При распространении волны реполяризации через миокард последовательность результирующих электрических зарядов указана серией стрелок на рис. 4.10. В то время, когда боковые стенки желудочка деполяризированы, силы, действующие от более толстой левой стороны, начинают превосходить силы, действующие справа. Таким образом, результирующий вектор силы отклоняется в сторону левого желудочка (влево и назад). К концу процесса деполяризации электрическая сила исчезает, и ЭКГ возвращается на изолинию в обоих отведениях. Таким образом, во взятом в качестве примера нормальном сердце в отведении aVL сперва регистрируется малый зубец Q, сопровождаемый высоким зубцом R, в то время как в отведении aVF сперва регистрируется направленный вверх зубец R, а за ним идет направленный вниз зубец S. Мы также можем зарегистрировать последовательность деполяризации в поперечной плоскости с помощью шести грудных отведений (рис. 4.11). Снова заметим, что первой областью, которая начинает деполяризироваться, является левая сторона внутрижелудочковой перегородки. Деполяризация продолжается, начиная с середины желудочковой перегородки в сторону расположенного спереди правого желудочка, затем в сторону верхушки сердца, а затем по боковым сторонам обоих желудочков. Так как начальный вектор тока направлен вперед — то есть в сторону (+) полюса отведения Vj — регистрируемый первым зубец в этом отведении будет направлен вверх. Так как тот же начальный вектор направлен в сторону от V6, то в этом отведении первый регистрируемый зубец будет направлен вниз. При распространении волны деполяризации электрические силы левого желудочка превосходят силы правого, вектор силы отклоняется кзади, в сторону мышцы левого желудочка. Так как он направлен от Vj, то зубец, зарегистрированный в данном отведении, будет направлен вниз, в то время как в отведении V6 высота положительного зубца еще более возрастает. Отведения с V2 до V5 регистрируют промежуточные звенья этого процесса, так что зубец R становится заметно выше при продвижении от Vx к V6 (рис. 4.11Д). Обычно высота R-зуб- ца становится выше, чем глубина зубца S в отведении V3 или V4; отведение, в котором наблюдается это явление, называется «переходной зоной». Нормальная ЭКГ, снятая в 12 отведениях, показана в конце главы (рис. 4.27).
Электрокардиограмма 105 Рис. 4.11. Последовательность деполяризации, отображаемая грудными (предсердными) отведениями. А—Г. Деполяризация начинается с левой стороны перегородки, ее вектор направлен назад, в сторону левого желудочка. Таким образом, в Vb которое является передним отведением, вначале регистрируется направленный вверх зубец, за которым следует зубец, направленный вниз, в то время как в расположенном сзади отведении W6 регистрируется обратная ситуация. Д. Пример нормального комплекса QRS от V} до V6,: зубец R становится заметно выше, а зубец S менее глубоким
106 Глава 4 Технические рекомендации Бумага для регистрации ЭКГ разделена линиями с промежутком 1 мм, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Каждая пятая линия сделана более жирной для облегчения измерений. По вертикальной оси откладывается измеряемая разность потенциалов в милливольтах (мВ), и в стандартном случае каждый миллиметр бумаги соответствует 0,1 мВ. По горизонтальной оси откладывается время. Так как стандартная скорость движения бумаги составляет 25 мм в секунду, то каждый миллиметр отображает временной интервал длительностью в 0,04 с, а расстояние между жирными линиями — соответствует 0,2 с (рис. 4.12). Скорость протяжки: 25 мм/с ► — — 1 if 1 1 1 III I —i—тт"~|—»"■- 1 1 1 1 —+—1—1—+— —т—,—,—т— 1 III I 1 Xl_l 1 i i Г i 1 till —1—-t-f—1—t— ■■•■■P^t ^и till till till —1—+—J—1— till till 1 1 1 1 1 1 1 1 ! ! ! ! Ifi ! 1 ! ! i IT —t-Чг—!-—!--<—r-i-—-*1- l | l l l j '—ITT — 1 r~ 1 ' 1 1 1 111 ! ! •-4Ц-Ц-. -4444- i' ■ i i'lli i 1 II 1 1 'ill1 ~HiTi~!~' i ■ 11 —11111—i— i 1 Mi ■ i i —!-W4l-4— ■■MJi Шшштшт i ' i fl i QRS •—i—i—r—rr- IIII1 ._U-UL I I ! II •—i—i—r—it- . 1 1 — X l-L. 1 1 1 i —s—:—f—i+- i * i i —i—j—^—f_j_. {у"\ТГ ШВГ 1 1 ^Я^и 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 —i—i—-i—a— i i i i iiii —j—|—|—«r_. 1 1—т—1 1 1 X 1 »—H— + 1 1 1 X U_. —t—1—+—1— IIII IIII IIII —i—i—-i—S— iiii iiii _ _ j i j u ш t,, —f—i—4—1— —Г-1—7 — i X_l X 1 —*--M—\—\— —xJ-l—x—i— —-t-J-1—\—\— lilt -fl-l-4-Ь- M \f 1 1 IIII IIII "t-+-M-- IIII IIII 5 мм = 0,5 мВ (1 мм = 0,1 мВ) 5 mm = 0,2 секунды (1 мм = 1 малому делению = 0,04 секунды) Рис. 4.12. Увеличенный вид ЭКГ-записи. Скорость протяжки бумаги 25 мм/с, так, что каждый миллиметр горизонтальной шкалы соответствует 0,04 с. Каждый миллиметр вертикальной шкалы соответствует 0,1 милливольту. Измеряемые интервалы таковы: интервал PR (от начала зубца Р до начала комплекса QRS) = 4 малых деления = 0,16 с; длительность комплекса QRS (от начала комплекса QRS до его конца) = 1,75 малых деления = 0,07 с; интервал QT (от начала комплекса QRS до конца зубцов Т) = 8 малых делений = 0,32 с. Корригиро- QT ванный QT = ! Так как R — R равен 15 малым делениям (0,6 с), то корригированный Vr-r QT=°a=0.41 Дб ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ В диагностическом отношении многие сердечные заболевания вносят важные изменения в морфологию ЭКГ. Чтобы не пропустить эти отклонения, требуется стандартный подход к оценке ЭКГ. Ниже приведен традиционный алгоритм анализа ЭКГ:
Электрокардиограмма 107 1. Оценка вольтажа путем калибровки. 2. Оценка сердечного ритма. 3. Оценка частоты сердечных сокращений. 4. Изменение интервалов (PR, QRS, ST). 5. Определение положения оси сердца QRS. 6. Оценка изменений зубца Р. 7. Оценка изменений комплекса QRS (гипертрофия, блокада ножек пучка Гиса, инфаркт). 8. Выявление изменений сегмента ST и зубца Т. Калибровка Для проверки правильности калибровки ЭКГ-аппараты обычно выдают вертикальный сигнал величиной 1 мВ в начале или конце записи 12-ти отведений. В норме каждое 1-милиметровое деление соответствует 0,1 мВ, так что калибровочный сигнал занимает 10 мм (см. рис. 4.27). Однако у некоторых больных (например, при гипертрофии левого желудочка или блокаде ножки пучка Гиса) очень большие зубцы комплекса QRS не умещаются на ЭКГ, Для упрощения интерпретации в подобном случае запись специально производится на половинном уровне от стандартного напряжения. При этом одно деление (1 мм) будет соответствовать не 0,1 мВ, а 0,2 мВ, а высота калибровочного сигнала будет равна не 10 мм, а 5 мм. Калибровка ЭКГ-сигнала очень важна для правильной идентификации соответствующих изменений ЭКГ. Сердечный ритм В норме регистрируется синусовый ритм. Его характеристики следующие: 1) каждый зубец Р сопровождается комплексом QRS, 2) каждый комплекс QRS имеет перед собой зубец Р, 3) зубец Р направлен вверх в отведениях I, II и III, и 4) интервал PR длится более 0,12 с (три маленьких деления). При частоте сердечных сокращений от 60 до 100 ударов/мин говорят о нормальном синусовом ритме. Если ЧСС меньше, чем 60 ударов/мин, то это синусовая брадикардия, а при ЧСС больше 100 ударов/мин говорят о синусовой тахикардии. Другие аномальные ритмы (называемые «аритмии» или «дисритмии») обсуждаются в главах 11 и 12. Частота сердечных сокращений (ЧСС) Стандартная скорость протяжки ЭКГ-бумаги составляет 25 мм/с. Следовательно, тт „ , , ч 25 мм/с х 60 с/мин Число сердечных сокращении (ударов/мин) = - - , мм/ударов
108 Глава 4 или проще: Число сердечных сокращений = 1500 кол - во малых делений между двумя последовательными комплексами QRS Тем не менее, может быть применен еще более быстрый метод. Просто отсчитайте число больших делений между соседними комплексами QRS, используя последовательность: 300 — 150 — 100 — 75 — 60 —50, которая соответствует значению числа сердечных сокращений в ударах/мин (см. рис. 4.13). | Способ i| Стандартная скорость протяжки = 25 мм/с. Таким образом, надо подсчитать число миллиметров между двумя комплексами QRS (т. е. между двумя «ударами»). Тогда: (25 мм/с х 60 с/мин) 1500 ЧСС (ударов/мин) = -— расстояние в мм между двумя ударами Мм/число ударов На этой полоске, например, расстояние между двумя первыми ударами равно 23 мм 23 мм между ударами Таким образом, ритм сердца равен J 500 23 = 65 ударов в минуту Способ 1 особенно удобен для подсчета частого ритма сердца (>100 уд/мин). [Способ 2| «Отсчетный» метод требует запоминания следующей последовательности: 300 - 150 - 100 -75-60-50 В данном примере сосчитайте число больших делений между двумя соседним^ ударами: Начинайте отсюда v. 300 150 100 75 60 Т У Т Т Т \Ш: Ш 2|Ж^?Й8,!5!!4!?^ (й^!|вЯ|Я!Г?4^^?8Ш9^'15Кви ^:^^^^|^^:|Jм^^^l^:4^hfИaaш> Второй QRS проявляется в интервале 75-60 ударов/мин; следовательно значение ритма также лежит в данном интервале, примерно посередине * 67 ударов/мин. Информация о том, что значение ритма сердца лежит в интервале 60-70 ударов/мин, конечно, является достаточной Рис. 4.13. Способы расчета ЧСС
Электрокардиограмма юЛ* Способ 3 ЭКГ-бумага обычно имеет временные маркеры, разделенные интервалом в 3 секунды, расположенные сверху или снизу ленты: Map ЕЗ £ & Ё ZC ** кер ^ :»:1 « i # •vfsT W: Р? '»': ^ 1 til Ж Л *'!*: ji-i Я •:'«.' Р 1 S! 3 секу» .Л: fe'tt Ш ks ■щ > Маркер '.&. & щ 3 J •r.v:. IS 'Vl y& ■h- & -ft/ i.!i! #:• ?••;•'• fSB .<v.vi. *** Ш m I № Ш. Щ Ш ЩМ ■ж It .:£} 4U Ш щ « W l'.';.'. m ••?: 1 l Й Для расчета числа сердечных сокращений надо подсчитать количество комплексов QRS между двумя маркерами, лежащими в 3-х секундном интервале (в данном примере = 6), и умножить получившееся число на 20. Таким образом, значение ритма сердца в данном случае равно 120 ударов/мин. Иногда проще (и более точно) подсчитать число комплексов между первым и третьим маркером (т. е. в 6-ти секундном интервале) и, для получения числа сердечных сокращений, умножить это число на 10. Способ 3 особенно удобен для получения значений нерегулярного пульса. Рис. 4.13. (продолжение) Когда пульс не является регулярным, то частота пульса вычисляется с помощью временных маркеров, разделенных 3-х секундным интервалом и расположенных вверху ЭКГ (рис. 4.13, способ 3). Интервалы (PR, QRS, ST) Интервалы PR, QT и длительность QRS измеряются в стандартных отведениях (рис. 4.12). Для каждого из этих интервалов надо выбрать из всех отведений ЭКГ такое, в котором длительность этого интервала максимальна. PR-интервал измеряют от начала зубца Р до начала комплекса QRS. QRS-интервал — это ширина комплекса QRS, а фаницами интервала QT служат начало QRS и конец зубца Т. Нормальная продолжительность интервалов приведена в таблице 4.2. Там же перечислены патологические состояния, приводящие к изменению продолжительности этих интервалов. Таблица 4.2. Интервалы на ЭКГ Интервал Нормальная длительность Укорочение при: Удлинение при: PR 0,12-0,15 с (3-5 малых делений) • синдроме преждевременного возбуждения желудочков • узловом ритме • AV-блокаде степени первой Продолжение таблицы на следующей странице
по Глава 4 Интервал Нормальная длительность Укорочение при: Удлинение при: QRS < 0,10 с (<2,5 малых делений) QT Корригированный QTa < 0,44 с • гиперкальциемии • тахикардии блокаде ножек пучка Гиса экстрасистолах токсических эффектах лекарственных средств (например, хинидина) выраженной ги- перкалемии гипокальциемии гипокалемии (Т QU интервала за счет Т U волны) гипомагнезиемии ишемии миокарда врожденном синдроме удлиненного QT токсических эффектах лекарственных средств (например, хинидина) корригированный QT = QT VR - R Так как длительность интервала QT меняется с изменениями ЧСС (чем выше ЧСС, тем короче QT), то используется «корригированный» QT, который получается путем деления измеренного значения QT на квадратный корень из величины интервала R - R (см. пример на рис. 4.12). Когда значение ритма лежит в нормальных пределах (от 60 до 100 ударов/мин), то справедливо следующее правило: если интервал QT на глаз меньше, чем половина интервала между двумя соседними комплексами QRS, то длительность интервала QT лежит в нормальных пределах. Положение оси QRS Средняя электрическая ось QRS представляет собой суммарный вектор сил, возникающих в один и тот же момент времени в процессе деполяризации желудочков. Ее нормальное значение лежит в пределах от -30° до +90° (рис. 4.14). Если ось QRS расположена под углом менее -30°, то говорят об отклонении оси влево, а если угол больше +90°, то об отклонении оси вправо. Точное положение электрической оси сердца может быть определено путем построения QRS-комплексов в различных отведениях в системе стан-
Электрокардиограмма 111 Ось отклонена влево +180' Ось отклонена вправо Отклонение оси влево • Инфаркт задней стенки миокарда • Передний левый гемиблок • Гипертрофия левого желудочка (иногда) Отклонение оси вправо ► Гипертрофия правого желудочка • Острая перегрузка правых отделов (например, при массивной легочной эмболии) » Блокада задней левой ножки пучка Гиса Рис. 4.14. Нормальное среднее значение оси QRS лежит в заштрихованном секторе (от — 30° до + 90°). При расположении оси сердца под углом менее - 30° говорят об «отклонении оси влево», а при угле более + 90° — об «отклонении оси вправо». В таблицах на рисунке перечислены наиболее частые причины отклонения оси дартных отведений (рис. 4.5), но этот процесс утомителен и редко бывает необходим. На практике достаточно выяснить — является ли ось нормальной или она отклонена вправо или влево. Если необходимы более точные измерения, то может быть применен упрощенный метод, описанный ниже. Как указывалось на рис. 4.5, каждое ЭКГ-отведение обладает (+) областью и (-) областью. Электрическая активность, направленная к (+) полюсу, вызывает появление на ЭКГ зубцов, направленных вверх, а к (-) полюсу — зубцов, направленных вниз. Для определения положения оси сердца исследуем комплексы QRS в отведениях I и II. Если QRS первично положителен в обоих отведениях (высота положительного зубца больше, чем отрицательного), то ось лежит в нормальных пределах (рис. 4.15). Если QRS в одном из отведений не является положительной, то речь идет об отклонении оси сердца. Для быстрой оценки положения оси сердца можно использовать следующий метод. Вначале рассмотрим специальный пример (рис. 4.16). Последовательность деполяризации желудочка представлена на рисунке стрелками от А до Е. Начальное отклонение (представляющее деполяризацию левой стороны перегородки) направлено в правую сторону пациента. Так как оно направлено в сторону от (+) полюса отведения I, то в этом отведении будет регистрироваться ярко выраженный зубец, направленный вниз. При распространении волны деполяризации вектор отклоняется вниз и влево,
112 Глава 4 Рис. 4.15. Ось сердца лежит в нормальных пределах, если комплекс QRS положительный в отведениях I и II в результате чего в этом отведении вектор сил становится менее отрицательным. Минуя стрелку С, электрический вектор приходит в.(+) область отведения I, и на ЭКГ появляются зубцы, направленные вверх. Итак, когда электрические силы вначале направлены в сторону от (+) электрода, а в конце направлены прямо на него, то средний электрический вектор бывает направлен точно вниз (в сторону стрелки С), перпендикулярно отведению I. Отметим также конфигурацию описываемого
Электрокардиограмма 113 Ъ сердца V Т (+) Отведение aV„ Рис. 4.16. Последовательность деполяризации желудочка при расположении оси сердца под углом +90°. Из-за того, что ось сердца перпендикулярна отведению I, регистрируемый в данном отведении комплекс QRS будет изоэлектрическим (высота зубца = глубине зубца) комплекса QRS. В него входит зубец, направленный вниз, за которым следует зубец, направленный вверх, причем оба они равны по величине (такой комплекс QRS называется изоэлектрическим). Таким образом, когда в каком-либо отведении ЭКГ регистрируется изоэлектрический комплекс, то средняя ось перпендикулярна оси данного отведения. Следовательно, упрощенное определение средней оси QRS'заключается в том, что выявляется отведение, имеющее комплекс QRS, наиболее близкий к изоэлектрическому; напомним, что направление средней оси в этом случае перпендикулярно оси данного отведения. Если средняя ось перпендикулярна отведению, она может быть направлена либо в сторону увеличения углов, либо в сторону их уменьшения. В нашем примере средняя ось может составлять либо +90°, либо -90°, так как изоэлектрический комплекс был обнаружен в отведении I. Для определения знака угла необходимо рассмотреть ЭКГ в отведении, которое перпендикулярно тому, в котором обнаружился изоэлектрический комплекс (которое, следовательно, параллельно средней оси). Если комплекс QRS направлен преимущественно вверх в этом перпендикулярном отведении, то средний вектор оси направлен в сторону (+) области данного отведения. Если комплекс QRS в изоэлектрическом отведении преимущественно отрицательный, то средний вектор направлен в обратную сторону от (+) области этого отведения. В нашем примере изоэлектрический комплекс проявляется в отведении I и, следовательно, нам остается найти отведение, перпендикулярное отведению I, то есть aVF (см. рис. 4.5, если это неясно). Отведение I X
114 Глава 4 Так как первичный комплекс QRS в отведении aVF направлен вверх, то средняя ось направлена в сторону (+) полюса aVF; она расположена под углом +90° к отведению I. Итак, для определения средней оси комплекса QRS: 1. Исследуйте отведения I и II. Если комплекс QRS первично направлен вверх в обоих отведениях, то ось расположена нормально. Если нет, то: 2. Исследуйте шесть отведений и найдите отведение в котором комплекс QRS наиболее изоэлектричен. Средняя ось QRS является перпендикулярной оси данного отведения. 3. Найдите отведение, которое перпендикулярно тому, в котором содержится изоэлектрический комплекс. Если комплекс QRS в данном перпендикулярном отведении преимущественно направлен вверх, то средняя ось комплекса указывает на (+) полюс, но если комплекс QRS преимущественно направлен вниз — ось указывает в сторону (-) полюса. Причины, которые вызывают отклонение электрической оси сердца влево или вправо от нормального положения, перечислены на рис. 4.14. И еще, вертикальное положение сердца у многих здоровых детей и подростков может вызвать отклонение средней оси вправо (>+90°). Изменения зубца Р Зубец Р отражает процесс деполяризации правого предсердия, за которым быстро следует тот же процесс в левом предсердии; они практически накладываются друг на друга (рис. 4.17). Обычно зубец Р более четко регистрируется во II отведении, потому что оно практически параллельно току, идущему от синоатриального узла к атриовентрикулярному. При увеличеннии правого предсердия начальный компонент зубца Р является более высоким, чем в норме (более 2,5 мм в отведении II). Увеличение левого предсердия лучше всего заметно в отведении \^. В норме зубец Р в отведении \{ имеет направленную вверх начальную положительную фазу, отображающую деполяризацию правого предсердия (направленную вперед), за которой следует отрицательная фаза. Она возникает из-за действия сил левого предсердия, направленных назад (см. рис. 1.2). Увеличение левого предсердия, таким образом, проявляется в отведении V! увеличением глубины отрицательной фазы зубца Р более чем на 1 мм и продолжительности более чем на 1 мм. Изменения комплекса QRS ГИПЕРТРОФИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ Гипертрофия правого или левого желудочка вызывает увеличение величины электрических сил, возникающих в гипертрофированных камерах сердца. В нормальных условиях электрическая сила толстостенного левого желудочка больше, чем электрическая сила правого желудочка.
Электрокардиограмма 115 Рис. 4.17. Зубец Р отражает наложение процессов деполяризации в правом (ПП) и левом (ЛП) предсердиях. Деполяризация в ПП начинается несколько раньше, чем в Л П. При увеличении ПП начальная фаза зубца Р в отведении 11 является положительной и большой (ее высота > 2,5 мм). При увеличении ЛП вторая большая часть зубца Р в отведении Vj направлена вниз (ширина > 1 мм, глубина > 1 мм) Тем не менее, при гипертрофии правого желудочка (ГПЖ) возросший вектор силы правого желудочка может превосходить вектор левого желудочка. Следовательно, в грудных отведениях Vt и V2, которые пересекают правый желудочек, размер направленных вверх зубцов увеличивается, зубец R становится больше, чем зубец S. Это соотношение обратно нормальному. Кроме того, увеличенная масса правого желудочка вызывает отклонение оси сердца вправо (>+90°). При гипертрофии левого желудочка токи, превосходящие нормальные, исходят от более массивного, чем в норме, ЛЖ, что просто усиливает ситуацию, наблюдающуюся в норме. В отведениях, которые пересекают левый желудочек (грудные отведения V5 и V6, а также отведения I и aVL), выявляются более высокие зубцы R, чем в норме. В отведениях с противоположной стороны сердца (Vx и V2) наблюдается обратная картина: более глубокие, чем обычно, зубцы S. Для диагностики гипертрофии левого желудочка используются многочисленные критерии, три наиболее полезных из них представлены на рис. 4.18. БЛОКАДЫ НОЖЕК ЛУЧКА ТИСА Нарушение проводимости по правой или левой ножкам пучка Гиса может развиться из-за ишемии или дегенеративных изменений волокон. В результате нарушается нормальная последовательность деполяризации желудочка. Вместо синхронного распространения по волокнам Пуркинье электрический импульс постепенно распространяется от миоцита к мио- циту со стороны неповрежденного желудочка. Этот процесс является мед-
116 Глава 4 ГИПЕРТРОФИЯ ПРАВОГО ЖЕЛУДОЧКА • R > S в отведении V, • Отклонение оси вправо ГИПЕРТРОФИЯ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА • S в отведении ty и R в V5 или V6 £ 35 мм или • R в отведении aVL > 11 мм или • R в отведении I > 15 мм Рис. 4.18. Гипертрофия желудочков. Стрелки обозначают совокупность электрических сил во время деполяризации желудочков. А. Гипертрофия правого желудочка (ПЖ). Силы, берущие начало от ПЖ, превосходят силы, идущие из левого желудочка, что вызывает появление высоких зубцов R в отведениях Vj и Уг и глубокий зубец S в отведении V$. Б. Гипертрофия левого желудочка усугубляет картину, наблюдаемую при нормальной деполяризации, увеличивая величину сил, направленных в сторону ЛЖ, что вызывает высокий зубец R в Vg и глубокий зубец S в V! ленным и увеличивает продолжительность деполяризации, что приводит к уширению комплекса QRS (> 0,1 с). Когда длительность комплекса QRS продолжает оставаться в интервале от 0,10 до 0,12 с (от 2,5 до 3 малых делений на ЭКГ-бумаге), это свидетельствует о наличии неполной блокады ножек пучка Гиса. Если длительность QRS превышает 0,12 с (3 малых деления), это является признаком полной блокады ножки пучка Гиса.
Электрокардиограмма 117 ~ч~ Рис. 4.19. Блокада ножек пучка Гиса. Нарушение проводимости по правой (ПНПГ) или левой (ЛНПГ) ножке пучка Гиса приводит к задержке активации соответствующего желудочка и уширению комплекса QRS А. При блокаде ПНПГ происходит нормальная активация перегородки (1), за которой следует деполяризация левого желудочка (2). Медленное распространение от клетки к клетке активизирует правый желудочек (ПЖ) после того как левый желудочек почти полностью деполяризуется, так что вектору деполяризации ПЖ не противодействует вектор ЛЖ. Поэтому в Vj записывается аномальный зубец, направленный вверх (R*), а \в записывает аномально глубокий зубец S (3). Б. При блокаде ЛНПГ начальная деполяризация перегородки блокирована, так что начальный вектор ориентирован справа налево. Таким образом, возникающие в нормальных условиях начальные зубцы R в отведениях Vi и зубцы Q в отведениях Уб отсутствуют (1). После деполяризации ПЖ поздняя, медленная активация ЛЖ приводит к появлению терминального отклонения вверх в отведении V$ и отклонения вниз в отведении Vi
118 Глава 4 При блокаде правой ножки пучка Гиса (рис. 4.19А, см. также рис. 4.28) начальная деполяризация перегородки желудочков (которая стимулируется ветвью левой ножки пучка) не подвергается никакому патологическому воздействию. Поэтому на ЭКГ присутствует нормальный малый зубец R в отведении У{ и малый зубец Q в отведении V6. Далее, при распространении волны деполяризации по перегородке и свободной стенке левого желудочка последовательность деполяризации неотличима от нормальной, так как силы, идущие из ЛЖ, в норме перевешивают силы, идущие из ПЖ. Однако к тому времени как ЛЖ становится полностью деполяризованным, медленное распространение волны от клетки к клетке, наконец, достигает правого желудочка и начинается процесс его деполяризации при отсутствии противодействующей активности ЛЖ (так как к этому времени ЛЖ уже практически полностью деполяризован). Следовательно, комплекс QRS расширяется из-за увеличения длительности процесса деполяризации. Так как заключительная часть комплекса QRS в данном случае зависит только от деполяризации правого желудочка, то в отведении Wl (над ПЖ) наблюдается терминальное отклонение вверх (известное как зубец R') и отрицательный зубец S в отведении V6 на противоположной стороне сердца. Блокада левой ножки пучка Гиса приводит к еще большим изменениям комплекса QRS. В этом случае нормальная начальная деполяризация левой стороны перегородки не происходит. Более того, вначале деполяризуется правая сторона перегородки, стимулируемая ветвью правой ножки пучка Гиса. Таким образом, начальные деполяризационные силы направлены в сторону левого желудочка, а не правого (рис. 4.19Б, см. также рис. 4.29). Следовательно, вначале в У{ наблюдается малый, направленный вниз зубец, а нормальный небольшой зубец Q в V6 отсутствует. Только после того, как деполяризуется правый желудочек, медленное возбуждение от клетки к клетке достигнет левого желудочка. Такая медленно распространяющаяся деполяризация приводит к уширению комплекса QRS, конечная часть которого направлена вверх в отведениях V5 и V6, пересекающих левый желудочек (рис. 4.19). Более ограниченная форма нарушения проводимости — это блокада передней или задней ветвей левой ножки пучка (также называемая «ге- миблок»). Анатомически передняя ветвь левой ножки пучка идет к передней сосочковой мышце, в то время как задняя ветвь — к задней сосочковой мышце. В норме электрическая активация ЛЖ распространяется одновременно от основания двух сосочковых мышц. Если проводимость в одном из этих ответвлений нарушена, то начальная деполяризация ЛЖ может начаться только от неповрежденной области. Например, в случае блокады передней ветви левой ножки пучка Гиса (ЛНПГ) активация начинается с задней сосочковой мышцы и затем распространяется по желудочку. Так как задняя сосочковая мышца расположена несколько ниже и медиальнее левой сосочковой мышцы, то начальная деполяризация будет распространяться вниз (в сторону ног) и слегка уклоняться вправо. Это приводит к появлению положительного отклонения (начальная часть зубца R) в нижних отведениях — II, III и aVF и малого зубца Q в отведениях I и aVL (рис. 4.20).
Электрокардиограмма 119 Отведение I Отведение aVF Ось QRS Блокада передней ветви левой ножки Ц i Влево пучка Гиса 4- т ir -г- Блокада задней ветви левой ножки i M Вправо пучка Гиса Рис. 4.20. Запись ЭКГ при блокаде передней и задней ветвей левой ножки пучка Гиса После этого электрические силы распространяются наверх и налево, это приводит к регистрации зубца R в отведениях I и aVL и зубца S в нижних отведениях. Доминирование этих направленных влево сил вызывает отклонение оси сердца влево. При более редко встречающихся случаях блокады задней ветви левой ножки пучка Гиса (ЛНПГ) активация левого желудочка начинается у основания передней сосочковой мышцы, так что начальные силы направлены вверх и налево (вызывая появление зубца R в отведениях I и aVL и зубца Q в нижних отведениях). При распространении импульса вниз и направо зубец S регистрируется в отведениях I и aVL, в то время как в отведениях II, III и aVF записывается зубец R. Так как основная часть этих сил направлена вправо, то ось сердца также отклоняется вправо. Блокада передней и задней ветвей левой ножки пучка Гиса не приводят к заметному уширению комплекса QRS (в отличие от блокады правой и левой ножки пучка Гиса), так как волокна Пуркинье, обладающие быстрой проводимостью, перекрывают территории, обслуживаемые передними и задними ветвями. Хотя порядок и путь проведения импульсов нарушаются, полное время, необходимое для деполяризации, обычно увеличивается лишь слегка. ИНФАРКТ МИОКАРДА Отличительным признаком трансмурального инфаркта миокарда (ИМ) является наличие патологического зубца Q. Вспомним, что начальный зубец Q является нормальным явлением в некоторых отведениях. Так, начальная деполяризация перегородки обычно приводит к появлению малого зубца Q в отведениях V6 и aVL. Нормальные зубцы Q имеют малую продолжительность (< 0,04 с или одно деление) и величину (< 25% от полной высоты QRS). Патологический зубец Q более выражен (рис. 4.21), его дли-
120 Глава 4 Нормальный зубецQ Патологический зубец Q Рис. 4.21. В сравнении с малыми зубцами Q, которые возможны в нормальных условиях, патологические зубцы Q более ярко выражены: их ширина > 1мм и их глубина > 25% от высоты комплекса QRS тельность более 0,04 с (более одного малого квадрата), а глубина > 25% от всей высоты комплекса QRS. ЭКГ-отведения, в которых наблюдается патологический зубец Q, позволяют определить локализацию инфаркта (табл. 4.3, см. также рис. 4.23). Таблица 4.3. Локализация инфаркта миокарда Локализация Отведения с аномальными ЭКГ комплексами*1 Коронарные артерии, наиболее часто отвечающие за инфаркт Нижний Передне-перегородочный Передне-верхушечный Передне-боковой Задний II, Ш, aVF vrv2 ' v3-v4 V5-V6,I,aVL Vj—V2 (высокий R, отсутствие Q) Правая коронарная Передняя межжелудочковая Передняя межжелудочковая (дистальная ветвь) Огибающая Правая коронарная аПатологические Q-зубцы, регистрируемые во всех отведениях Vj-V^, говорят об «обширном переднем ИМ», обычно ассоциирующемся с проксимальной окклюзией левой коронарной артерии Патологические Q-зубцы образуются в отведениях, пересекающих инфарктную ткань, так как мертвая мышца не генерирует электрические силы. ЭКГ-электрод в этой области регистрирует только электрические токи от здоровых тканей на противоположной стороне желудочка, которые направлены в сторону от инфаркта и электрода, вызывая образование зубца, направленного вниз (рис. 4.22). Зубцы Q являются постоянным признаком трансмурального инфаркта миокарда; они практически не исчезают со временем.
Электрокардиограмма 121 Патологический зубец 6 Рис. 4.22. Последовательность деполяризации, зарегестрированная в отведении aVL, находящемся над зоной инфаркта боковой стенки (выделена черным). Патологический зубец Q возникает вследствие того, что некротизированная мышца не генерирует электрических сил; к тому же, в то время как боковая стенка должна деполяризоваться (панель 3), активируется здоровая мышца на обратной стороне сердца. Вектор ее деполяризации превосходит вектор пораженной стенки. Вследствие этого ток направлен от пораженной мышцы к здоровой; в отведении aVL формируется глубокий зубец Q. Зубец R в отведении aVL отражает деполяризацию сохранившейся части миокарда вне зоны инфаркта Из таблицы 4.3 видно, что при заднем инфаркте миокарда патологический зубец Q на ЭКГ не выявляется (рис. 4.23). В связи с отсутствием стандартных отведений, отражающих потенциал задней стенки левого желудочка, возможна только косвенная диагностика заднего инфаркта по характеру изменений в других отведениях. Так как грудные отведения W{ и V2 расположены противоположно задней стенке, они записывают показания противоположные тем, которые дали бы отведения, помещенные на спину. Следовательно, более высокие, чем при нормальных условиях, зубцы R в отведениях Vj и V2 эквивалентны патологическим зубцам Q при ИМ задней стенки. Вы можете вспомнить, что гипертрофия правого желудочка также образует высокий зубец R в отведениях У{ и V2, но в отличие от ГПЖ при заднем инфаркте миокарда, отклонение оси сердца вправо обычно не наблюдается. Важно заметить, что появление патологического зубца Q в единственном ЭКГ-отведении еще не указывает на инфаркт. Истинные патологические зубцы Q должны проявиться в целом ряде отведений, перечисленных в табл. 4.3 и на рис. 4.23. Например, если патологический зубец Q присутствует в отведении III, но отсутствует в II или aVF, он скорее всего не связан с инфарктом. Также, зубцами Q пренебрегают в отведении aVR, так
122 Глава 4 Передний (V,-Ve) Передне-боковой (V5 - Ve, I. aVJ Передне- перегородочный (V, - V2) Передне-верхушечный (V, - V4) Задний высокий R в V, - V2) Нижний (II, HI. aVF) Передне-перегородочный Передне-верхушечный Переднее-боковой \-U4- II 4-4-J- in -V-Иг ^7 aVLr 4UO- aVt \1\ v* \N v3 > -h-v- \+\. *\±±\ <tu Нижний Рис. 4.23. А. Анатомические области сердца. В круглых скобках перечислены отведения, в которых появляются признаки инфаркта соответствующей области. Б. Уменьшенная схематическая запись 12 отведений ЭКГ, показывающая стандартную ориентацию каждого отведения. Обозначены основные области левого желудочка. Заметим, что в то время как наличие патологических зубцов Q в отведениях Wi и V2 является признаком передне-перегородочного инфаркта, высокие начальные зубцы R в этих отведениях являются признаком инфаркта задней стенки как электрические силы в норме направлены в сторону от правой руки. Кроме того, при наличии блокады левой ножки пучка Гиса зубцы Q не несут информации об инфаркте миокарда из-за заведомо аномального распространения волны деполяризации в таких условиях. Выше мы рассмотрели инфаркты, при которых образуется зубец Q, вследствие этого их называют инфарктами с зубцом Q. При таких инфарктах задействована вся толща миокарда, поэтому такие инфаркты миокарда еще называются «трансмуральными». В главе 7 указывается, что
Электрокардиограмма 123 инфаркты миокарда не всегда бывают трансмуральными и могут поражать только субэндокардиальные слои миокарда. В последнем случае патологические зубцы Q не образуются, так как оставшиеся клетки могут генерировать некоторую электрическую активность; такие ИМ называются соответственно инфарктами без зубца Q. Тем не менее, при обоих типах инфарктов наблюдаются изменения ST и Т, о чем говорится в следующем разделе. Электрокардиографические отличия между типами инфарктов могут быть подытожены таким образом: Зубцы Q Островозникшее смещение ST Инфаркт с зубцом Q Есть Вверх (трансмуральный) Инфаркт без зубца Q Нет Вниз (нетрансмуральный) Изменения сегмента ST и зубца Т К наиболее часто встречаемым важным изменениям сегмента ST и зубца Т относятся такие, которые характерны для ишемии миокарда и инфарктов. Так как реполяризация желудочков зависит от перфузии миокарда, то у пациентов с коронарной болезнью часто выявляются обратимые изменения сегмента ST и зубца Т при транзиторной ишемии миокарда. Вспомним, что патологические зубцы Q служат индикаторами инфаркта миокарда, но не позволяют отличить острый инфаркт от того, который произошел неделю или год назад. Зато при остром инфаркте миокарда происходит серия характерных изменений сегмента ST и зубца Т, позволяющих дифференцировать острый и неострый инфаркт миокарда (рис. 4.24). При остром инфаркте миокарда с зубцом Q прежде всего появляется подъем сегмента ST, часто сопровождаемый высоким зубцом Т. На этой ранней стадии клетки миокарда еще жизнеспособны, и зубцы Q пока не регистрируются. Тем не менее, спустя несколько часов гибель миоцитов приводит к снижению амплитуды зубца R и появлению патологических зубцов Q в ЭКГ-отведениях, расположенных над зоной инфаркта. В первые два дня от начала инфаркта сохраняется подъем сегмента ST, зубец Т становится негативным, а зубец Q углубляется. По прошествии нескольких дней сегмент ST возвращается к изолинии, но Нормальная Острый инфаркт Часы 1-2 дня Через Через ЭКГ миокарда несколько дней несколько недель •Подъем ST «Подъем ST • Инверсия зубца Т «Нормализация • Сегмент ST и зубец Т • Уменьшение зубца R • Углубление зубца Q сегмента ST нормальные • Появление зубца Q • Зубец Т инвертируется • Зубец Q сохраняется Рис. 4.24. Эволюция ЭКГ при остром Q-инфаркте миокарда
124 Глава 4 зубцы Т остаются негативными. Через недели и месяцы после инфаркта сегмент ST и зубцы Т становятся нормальными, но патологические зубцы Q остаются, что является неизменным признаком ИМ. Если сегмент ST остается приподнятым по прошествии нескольких недель, то имеется вероятность образования на месте инфаркта выбухающего фиброзного рубца (аневризмы желудочка). Подобная эволюция изменений комплекса QRS, сегмента ST и зубцов Т регистрируется с помощью отведений, расположенных над зоной инфаркта (табл. 4.3). При этом, как правило, наблюдаются «реципрокные» изменения в отведениях, расположенных на противоположной стороне. Например, при остром переднем перегородочном ИМ подъем сегмента ST в грудных отведениях \{ и V2 сопровождается реципрокными изменениями (депрессией ST) в отведениях II, III и aVF, т. е. в отведениях, лежащих над противоположной (нижней) стенкой желудочка сердца. Механизм подъема сегмента ST во время острого ИМ еще не вполне ясен. Однако существует мнение, что подобные изменения происходят от поврежденных клеток миокарда, расположенных непосредственно около зоны инфаркта; они и возбуждают аномальные систолические и диастоли- ческие токи. Возражая против этого объяснения, другие считают, что такие клетки не способны к деполяризации, но обладают аномальной «проницаемостью», которая не позволяет им.полностью реполяризоваться (рис. 4.25). В результате в состоянии покоя частичная деполяризация таких клеток вызывает появление сил, направленных в сторону от поврежденного сегмента, вызывая смещение изолинии вниз. Из-за того, что электрокардиограф регистрирует только относительное, а не абсолютное значение вольтажа, отклонение изолинии не улавливается. По мере того, как все клетки миокарда, включая клетки пораженной области, полностью деполяризуются, результирующий электрический потенциал сердца действительно становится равным нулю. Однако вследствие патологического смещения изолинии вниз сегмент ST кажется расположенным выше изолинии. В процессе реполяризации поврежденные клетки возвращаются к аномальному состоянию повышенной проницаемости в диастолу, и ЭКГ вновь отображает аномальное смещение базальной линии вследствие наличия аномальных сил, направленных в сторону от электрода. Таким образом, на величину подъема сегмента ST при ИМ определенное влияние оказывает относительное смещение изоэлектрической линии. При нетрансмуральных инфарктах миокарда в отведениях, пересекающих область инфаркта, происходит снижение сегмента ST, а не его подъем. В этой ситуации диастолическая проницаемость поврежденных клеток, прилегающих к инфарктной области, вызывает появление электрических сил, направленных от эндокарда к эпикарду и, следовательно, в сторону ЭКГ-электродов. Таким образом, базальная линия ЭКГ смещена вверх (рис. 4.25). После полной деполяризации сердца его электрический потенциал возвращается к своему истинному нулевому значению, но по отношению к аномальной базальной линии создает кажущееся понижение сегмента ST.
Электрокардиограмма 125 Трансмуральный ИМ Нормальная базальная (изоэлектрическая) линия Сердце полностью деполяризованно V..J Перед началом возбуждения поврежденный сегмент миокарда частично деполяризован ; Активный электрод \ Базальная линия смещена вниз Нетрансмуральный ИМ Базальная линия смещена вверх Сердце полностью деполяризованно Перед началом возбуждения поврежденный сегмент частично деполяризован Активный электрод Нормальное положение базальной линии Рис. 4.25. Теоретическое объяснение возникновения отклонений ST во время острого ИМ. Наверху. Утечка ионов вызывает частичную деполяризацию клетки поврежденного миокарда до начала процесса распространения электрического возбуждения, что вызывает появление сил, направленных в сторону от пораженной области и снижение базальной линии ЭКГ. Но этот процесс не отображается на ЭКГ, так как она регистрирует относительное, а не абсолютное значение вольтажа. В то время как сердце полностью деполяризовалось, «истинное» значение вольтажа (напряжения) равно нулю, но имеется кажущийся подъем сегмента ST по сравнению с аномально низкой базальной линией. Внизу. При нетрансмуральном ИМ процесс протекает похожим образом, но утечка ионов происходит из субэндокардиаль- ной ткани, так что частичная деполяризация, предшествущая возбуждению, направлена в сторону регистрирующего электрода; следовательно, базальная линия является приподнятой. После окончания деполяризации напряжение действительно равно нулю, но сегмент ST кажется слегка сниженным по отношению к сдвинутой вверх базальной линии Другие часто встречающиеся причины изменений сегмента ST и зубца Т, связанные с нарушениями процесса реполяризации кардиомиоцитов, описаны на рис. 4.26.
126 Глава 4 Нормальная ЭКГ Лечение дигоксином • «Корытообразное» снижение ST • Умеренное удлинение PR Гиперкалиемия • Высокий, «остроконечный» зубец Т Тяжелая гиперкалиемия Л/и »Плоский Р ► Уширение комплекса QRS Гипокалиемия Т U ► Снижение ST, плоский Т ► Выраженная волна U Гиперкальциемия • Укорочение интервала QT Гипокальциемия • Удлинение интервала QT Рис. 4.26. Условия, влияющие на процесс реполяризации кардиомиоцитов и вызывающие аномалии сегмента ST и зубца Т ЗАКЛЮЧЕНИЕ Электрокардиограмма предоставляет богатейшую и важную информацию о структуре и общем состоянии сердца и остается одним из простейших и наиболее важных методов исследования в кардиологии. Знания, полученные из этой главы, помогут читателю разобраться в кардиограммах, включенных в дальнейшее изложение материала. В таблице 4.4 приведен итоговый алгоритм анализа электрокардиограммы. Некоторые примеры ЭКГ и их интерпретация представлены на рис. 4.27—4.34. Нарушения ритма сердца (аритмии) представлены в главах 11 и 12.
Электрокардиограмма 127 Таблица 4.4. Алгоритм анализа ЭКГ 1. Калибровка • Проверить запись калибровочного 1 мВ сигнала (стандартный размер =10 мм) 2. Сердечный ритм • Ритм синусовый, если: • за каждым зубцом Р следует комплекс QRS • каждому комплексу QRS предшествует зубец Р • зубец Р направлен вверх в отведениях I, II и III • длительность интервала PR > 0,12 с (три малых деления) • Если данные критерии не выполняются, следует определить тип аритмии (глава 12) 3. Частота сердечных сокращений • Используйте один из следующих методов: • 1500/(расстояние в мм между ударами) • отсчетный метод: 300 — 150 — 100 — 75 - 60 — 50 • Число ударов за 6 с х 10 • Нормальный ритм = 60—100 ударов/мин (брадикардия < 60, тахикардия > 100) 4. Интервалы • Нормальный PR = 0,12—0,20 с (3—5 малых делений) • Нормальный QRS < 0,10 с (< 2,5 малых делений) • Нормальный QT < половины длительности интервала R—R при нормальной ЧСС 5. Положение электрической оси сердца • Нормальное, если начальный комплекс QRS в отведениях I и II направлен вверх (от +90° до -30°) • В другом случае определите положение оси путем выявления изоэлектриче- ского комплекса QRS 6. Изменения зубца Р • Исследуйте зубец Р в отведениях II и Vj для выявления увеличения левого и правого предсердий 7. Изменения зубца QRS • Исследуйте на гипертрофию правого и левого желудочка • Исследуйте на блокаду правой и левой ножки пучка Гиса • Исследуйте на наличие патологических зубцов Q: какова зона поражения сердца? 8. Изменения сегмента ST и зубца Т • Исследуйте ЭКГ на наличие подъема сегмента ST: • признаки трансмурального инфаркта миокарда • перикардит (описан в главе 14) • Исследуйте ЭКГ на наличие депрессии сегмента ST и отрицательных зубцов Т, говорящих о: • субэндокардиальной ишемии или инфаркте • признаках, часто сопровождающих гипертрофию желудочков или блокаду ножек пучка Гиса • метаболических/электролитных аномалиях (рис. 4.26) 9. Сопоставьте с предыдущей ЭКГ больного
i Г ■! II ! ill i 11! i ! 1 1 I < ! ! II 1 II 1 II ' ■ i Ul\ \ "1 • ■'"I г г г !И* i j |i—1} v ;.. 1 • \r\ . j. j: •; Mr 1 1 II 111 l: 1 \ 1 lil 1 ! i::l 1 i 1 \ 1: i: \ \ :\ 1 |: 1 1 :|- 1 || \:\Ф | i '■[■■'■ ■>'• 1:-;-|Н ;?! ! |'::Ф :.:J. j:. '.! . \ЧЧ \ '•!;:' 1 J j • :j 4 •'• " T P* \ j f |1ЧАн^ИЧ-^^ t г -ми^ 1 - L | " . »' ' Г" Г 1 Hi 1 f- It* !. j 1 : . ' " P*r 1 ! — 4—-+- "T "j 1 :-° 1 | t j { i I : ' ' L i j ;i: 1 ri ' 1 j:! M и i 1 i| м 1 1....J-.JL A'+}...•.iL... ....Л... 1 ..} • 1 i . u-1 -i Inl 1 '* ■ if гЧ^^М^чИ4^^ ' ! 1W \ \ MM : !•• i !-P;-: 1 ; f MM ;: ; M : j ! 1 |, ['• ■ j • :|l«'j | | ! 1 Г 1 1 i 1 1' 1 1 i 1 ••■•t~t~ 1—hmy. "Пuf" \\""T:'•;г .fr j—r"Г~ "£•$*;*r" ] -—|. •:—1-—j ■■ j ■;-■ ..t-lfrtr.' j Htjir'T...j ™ | " " '[•'"■ !":": j"']" ' 1 V -I—1 Г•'! ::i|!i::|:- 1 1 1 •:|ii:!l-;- Г : j | Г \ A ': j | ^±4t-;j[ , |f]p| iffifl. I^ffii" .1 :.:: 1рГ.Т?П-| '■■... \:h-: I- \\ hJ ;: Lij ljl г-!: :: ->:; .^:i •:! ;::; :ii; ii!: !i;: ;i!!| :f M t4: l4"'l j^jliij! 1 :l ! 1^^\i Г-|:f :pi::p : :|:f-1 i;|: 1-1 iM * \ [ iV j ■•!• 1 1 ! { 1 M" г I ; :: i 1 * Ф: 1 : i■ ' 1H 1 ; - * ' i M" ^ 1 1 1 1 1 if! \ 1 * 1 1 ■ ■■! '! :' f i!" Ф1-! Ml llU 1 к A f lUiil != ^M\-4^4^u^^ КШ^Ч^^ l+£yMsi :h M г j | 4 if 1 if i f.ji: i:.. : 1 1 i * if i *:' f ' : !•• I'l i i 1 MM I 1 T MM r i I'!: • l: 1 :i:: "r .""[ }■* j" '"j ".[.•":: rvaj •.-j:.:| ■•-{■• j ь ■■}. . j.'.i| jirg.s !;:i • M :;- ^ : :f : * " M 1 г .?" 1 Ь : 1 ?" :i j : . ; | : :.T;i;: . J h;j ; ;: ;4 1 : : l\ j;-;j;; pk: !|:|;: :!Г If.:]] ;!|jii!|li! 3Ffep^^ т^гП::: 1^ 1 i ^T"'$ \r]kf, itlF^T^i/rrl. .4 ^У|п| :4<Hi}^t|ttr^ i:;;:if;;; чф|ф'ф;ф;ф;т:-f ; I;~ll|i?=4i-!5§Jr-:=~lfr>'l~::"j:i=£|HHl|S|f*t^:fl5*b|l|iifii :::f:::]|::^ |;^'"|e^:fEtnfn;Гf-HfJ?4Ij^iilJji;i 1:Hlln^f :4i|^;?=ijf r|>4г|И;,Il44H^frH^ii^lil^i?iii^ W№ шШ . t;• ;; :' Г ill : ;:[м J : •:::пи : I;!ifcjl ж mm mm ~r""T— 1 1 j. — - xtziLj....!:: ^p |м,»"Ч 1 : :T I -■ Г in •Hrir*t-r* ■;-|;: : ':!; • > :>:! jipp r FHSf{It PS4 ^- ||; i;:i % lilt! »^Й fif ilii Hi* ,„ ;j. •ih -rj* ■ I' :|:i 1 x\ :'■■) IS •5'J Щ m ?•:.' Рис. 4.27. Нормальная ЭКГ в 12 отведениях. Прямоугольный импульс в начале каждой полосы отражает амплитуду калибровочного сигнала (1 мВ). Ритм: нормальный синусовый, 70 уд/мин. Интервалы: PR 0.17, QRS 0.06, QT 0.40 мс. Ось: 0°. (комплекс QRS изоэлектричен в отведении aVp). Зубец Р, комплекс QRS, сегмент ST и зубец Т нормальные. Обратите внимание на постепенное возрастание высоты зубца R в отведениях Vi-V6
Рис. 4.28. Патологическая ЭКГ в 12 отведениях. Ритм: нормальный синусовый, 75 уд/мин. Интервалы: PR 0.16, QRS 0.15, QT 0.42 мс. Ось: неопределенная (QRS изоэлектричен во всех отведениях). Зубец Р. увеличение левого предсердия (ширина 1 мм и глубина 1 мм в отведении Vi), комплекс QRS уширен типа RSR' в отведении Vb что соответствует блокаде правой ножки пучка Гиса. Также присутствуют патологические зубцы Q в отведениях II, III и aVp, соответствующие старому инфаркту нижней стенки миокарда (так как сегменты ST не указывают на признаки острого поражения миокарда)
Рис. 4.29. Патологическая ЭКГ в 12 отведениях. Ритм: нормальный синусовый, 68 уд/мин. Интервалы: PR 0.16, QRS 0.16, QT 0.40 мс. Ось: + 15°. Зубец Р нормальный, комплекс QRS уширен, в отведениях V4 - V$ видны добавочный R' и зазубрины, что соответствует блокаде левой ножки пучка Гиса. Изменения сегмента ST и зубца Т являются вторичными по отношению к блокаде левой ножки пучка Гиса
Рис. 4.30. Патологические ЭКГ в 12 отведениях. Ритм: нормальный синусовый, 66 уд/мин. Интервалы: PR 0.16, QRS 0.08, QT 0.40 мс. Ось: + 10°. Зубец Р нормальный. В комплексе QRS обнаруживаются патологические зубцы Q в отведениях Vj - V4, соответствующие передне-перегородочному и передне-верхушечному инфаркту миокарда (ИМ). Сегменты ST и зубцы Т не показывают признаков острого поражения тканей, так что ИМ является старым
Рис. 4.31. Патологическая ЭКГ в 12 отведениях. Ритм: синусовая брадикардия, 55 уд/мин. Интервалы: PR 0.20 (в aVp), QRS 0.10, QT 0.44 мсек. Ось: нормальная (комплекс QRS преимущественно направлен вверх в отведениях I и И). Зубец Р нормальный. В комплексе QRS наблюдается увеличение вольтажа в грудных отведениях, но для гипертрофии желудочка критерии недостаточны; патологические зубцы Q имеются в II, III и aVp, указывая на инфаркт нижней стенки миокарда, а высокие зубцы R в отведениях Vi и V2 указывают также на вовлечение в инфаркт задней стенки миокарда. Наблюдается выраженный подъем сегмента STb отведениях II, III и aVp, что указывает на острый ИМ
Рис. 4.32. Патологическая ЭКГ в 12 отведениях. Ритм: синусовая брадикардия, 55 уд/мин. Интервалы: PR 0.24 (АВ-блокада первой степени — см. главу 12), QRS 0.09, QT 0.44 мс. Ось: 0°. Зубец Р нормальный, комплекс QRS: гипертрофия левого желудочка (ГЛЖ): S в Vi (14 мм) + R в V5 (22 мм) > 35 мм. Имеются патологические зубцы Q в III и aVp, указывая на вероятность присутствия старого инфаркта нижней стенки миокарда. Снижение сегмента ST и инверсия зубца Т являются вторичными по отношению к аномальной реполяризации, выраженной при ГЛЖ
Рис. 4.33. Патологическая ЭКГ в 12 отведениях. Ритм: нормальный синусовый, 68 уд/мин. Интервалы: PR 0.24 (АВ-блокада первой степени — см. главу 12), QRS 0.10, QT 0.36 мс. Ось: -45° (отклонение оси влево). Зубец Р: увеличение левого предсердия (отрицательная фаза зубца Р в отведении Vi имеет ширину 1 мм и глубину 1 мм), QRS: конфигурация, говорящая о блокаде передней ветви левой ножки пучка Гиса (рис. 4.20). Аномально малые зубцы R в отведениях V2 - V4 ассоциируются с блокадой передней ветви левой ножки пучка Гиса из-за снижения величины начального толчка передней области. Сегмент ST и зубец Т не изменены
Рис. 4.34. Патологическая ЭКГ в 12 отведениях. Ритм: нормальный синусовый, 95 уд/мин. Интервалы: PR 0.20, QRS 0.10, QT 0.34 мс. Ось: + 160° (отклонение оси вправо). Зубец Р: увеличение правого предсердия (высота зубца Р во II отведении >2,5 мм), QRS: гипертрофия правого желудочка (ГПЖ), зубец R > зубца S в отведении Vi ассоциируется с отклонением оси вправо. Инверсия зубцов Т в передних отведениях частично отражает нарушение реполяризации вследствие ГПЖ
136 Глава 4 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Dubin D. Rapid Interpretation of EKGs. 4th ed. Tampa, FL: Cover Publishing Co., 1989. Goldberger AL, Goldberger E. Clinical electrocardiography: A Simplified Approach. 5th ed. St. Louis: Mosby Year Book, 1994. Huang PL. Introduction to Electrocardiography. Philadelphia: WB Saunders Co., 1993. Mudge GH. Manual of Electrocardiography. 2nd ed. Boston: Little, Brown & Co., 1991. Shamroth L. The 12-lead Electrocardiogram. London: Blackwell Scientific Publications, 1989. Stein E. Rapid Analysis of Electrocardiograms: A Self-Study Course. 2nd ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1992. Wagner GS. Marriott's Practical Electrocardiography. 9th ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1994.
АТЕРОСКЛЕРОЗ Гопа Бхаттачарийа и Питер Либби Артериальная стенка Атеросклеротические поражения • Жировая полоска • Фиброзная бляшка Распространенность и факторы риска • Дислипидемия • Курение • Артериальная гипертензия • Сахарный диабет • Гомоцистеинемия Клеточные элементы сосудистой стенки • Эндотелиальные клетки • Гладкомышечные клетки Патогенез атеросклероза • Дисфункция эндотелия • Проникновение и модификация липопротеинов • Роль лейкоцитов • Роль гладкомышечных клеток Осложнения атеросклероза
138* Глава 5 Атеросклероз — это заболевание артерий мышечного типа, при котором их внутренний слой утолщается за счет липидных отложений и фиброзной ткани. Это состояние, часто обозначаемое как «уплотнение артерий», нередко поражает коронарные и церебральные артерии, приводя к инфарктам миокарда и инсультам. В результате атеросклероз является основной причиной большинства смертей в развитых странах, в частности — в США он обусловливает более половины всей смертности за год. Несмотря на высокую распространенность и длительное изучение (пато- морфологические основы известны уже более ста лет), механизмы развития атеросклероза остаются до конца не раскрытыми. Эта глава описывает патоморфологию атеросклеротических поражений, факторы риска атеросклероза; особое внимание уделяется клеточным и биохимическим процессам, которые могут играть роль в его развитии. АРТЕРИАЛЬНАЯ СТЕНКА В норме стенка артерий мышечного типа состоит из трех слоев (рис. 5.1): интимы (она ближе всего к просвету сосуда и поэтому «интимно» связана с кровью), медии (среднего слоя) и наружной адвентиции. Интима представлена одним слоем эндотелиальных клеток, под которыми находится соединительная ткань. Эндотелий формирует барьер, который удерживает циркулирующую кровь внутри просвета сосуда и в норме выполняет множество дополнительных метаболических и сигнальных функций, которые помогают поддерживать целостность сосудистой Рис. 5.1. Схема строения стенки артерии. Интима, являющаяся наиболее внутренним слоем, отделяется от мышечных клеток медии внутренней эластической мембраной. Наружная эластическая мембрана отделяет медию от адвентиции. (Модифицировано из: Ross R, Glomset J. The pathogenesis of atherosclerosis. N Engl J Med 1976;295:369.)
Атеросклероз 139 стенки. В случае развития атеросклеротических поражений они формируются внутри интимы. Медия — наиболее толстый слой нормальной артериальной стенки, который отделяется от интимы и адвентиции соответственно внутренней и наружной эластическими мембранами, имеющими поры, через которые могут проникать клетки. Медия состоит в основном из гладкомышечных клеток и матрикса из коллагена, эластина и протеогликанов. В крупных артериях эластического типа, таких как аорта и ее крупные ветви, медия в систолу растягивается под влиянием высокого давления, создаваемого сердцем, а затем в диастолу сокращается, так что кровь проталкивается вперед на протяжении всего кардиоцикла. В меньших по размеру артериях мышечного типа степень сокращения гладкомышечных клеток внутри медии определяет сопротивление сосуда и, таким образом, регулирует кровоток. Наружный слой стенки артерии, адвентиция, содержит фибробласты и коллаген, а также кровеносные сосуды (vasa vasorum), нервы и лимфатические сосуды артерии. Считается, что адвентиция не участвует в развитии атеросклероза. АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКИЕ ПОРАЖЕНИЯ Патоморфологическим субстратом атеросклероза являются жировые полоски и фиброзные бляшки. Рис. 5.2 суммирует последовательность событий, в результате которых эти поражения ведут к клинической манифестации заболевания. Жировая полоска 1 Фиброзная бляшка 1 Осложненное поражение: 1 Калыдификация 1 1 Тригидности сосудистой стенки Г Разрыв бляшки 1 Тромбоз Кровоизлияние в бляшку l Сужение просвета сосуда -—i Фрагментация 1 i Эмболия 1 Ослабление сосудистой стенки f Аневризма Рис. 5.2. Последовательность развития атеросклеротических поражений. Осложненные фиброзные бляшки приводят к клинической манифестации болезни
140 Глава 5 Жировые полоски Жировые полоски являются наиболее ранними атеросклеротическими поражениями, которые можно увидеть. На макроскопическом уровне они представлены участками желтого прокрашивания внутренней поверхности артерии. Они часто выглядят как пятна менее 1 мм в диаметре или как полоски, достигающие 1-2 мм в ширину и до 1 см в длину (рис. 5.3). Они не выступают в просвет артерии и не мешают кровотоку. Под микроскопом жировые полоски характеризуются субэндотелиальным накоплением крупных «пенистых клеток», заполненных внутриклеточными липидами (рис. 5.4). С использованием моноклональных антител было продемонст- Рис. 5.4. Схема строения жировой полоски. Видно субэндотелиальное отложение больших нагруженных липидами клеток, так называемых «пенистых», преимущественно макрофага- льного происхождения
Атеросклероз 141 рировано, что большинство пенистых клеток в жировых полосках произошли от макрофагов, а небольшая их часть — от гладкомышечных клеток. Жировые полоски начинают развиваться с раннего возраста и видны в аорте и коронарных артериях большинства лиц до двадцати лет. Они бессимптомны, а при некоторых локализациях могут со временем претерпевать обратное развитие. Однако при других локализациях, таких как коронарное русло, жировые полоски, видимо, являются предшественниками более опасных фиброзных бляшек. Фиброзная бляшка Фиброзные бляшки — это более далеко зашедшая стадия атеросклеро- тического процесса, обусловливающая развитие клинических проявлений болезни. Судя по всему, фиброзные бляшки развиваются из жировых полосок и локализуются в коронарных артериях и других сосудах в тех же самых местах, где наиболее типично встречаются жировые полоски. На макропрепарате фиброзная бляшка (рис. 5.5) представляет собой плотный светло-серый возвышающийся элемент. Она может выбухать в просвет сосуда и, при достаточных размерах, создавать клинически значимый стеноз, ограничивающий кровоток по сосуду. Гистологически большая часть связанных с формированием фиброзной бляшки изменений артериальной стенки происходит в интиме, а именно аккумуляция моноцитов, лимфоцитов, пенистых клеток и соединительной ткани. В отличие от жировых полосок, в фиброзных бляшках большинство пенистых клеток гладкомышечного происхождения. Фиброзные бляшки часто содержат некротическое ядро, состоящее из клеточного детрита, дегенерирующих пенистых клеток и кристаллов холесте- Рис 5.5. Макропрепарат брюшной аорты с распространенным образованием фиброзных бляшек. (Любезно предоставлено Dr. Frederick Schoen, Brigham & Women's Hospital, Boston, MA.)
142 Глава 5 Рис. 5.6. Схема строения фиброзной бляшки. Некротическое ядро из клеточного детрита, пенистых клеток и кристаллов холестерина расположено внутри интимы под фиброзной покрышкой, состоящей из соединительной ткани и гладкомышечных клеток рина, они отделены от просвета артерии фиброзной покрышкой, в основном состоящей из экстрацеллюлярного соединительнотканного матрикса с включенными в него гладкомышечными клетками (рис. 5.6). У больных атеросклерозом фиброзные бляшки распределены в сосудистом русле неравномерно. Они чаще всего встречаются в брюшной аорте, затем с убывающей частотой — в коронарных артериях, подколенных артериях, нисходящей части грудной аорты, внутренних сонных артериях и сосудах Виллизиева круга. Области, кровоснабжаемые этими артериями, наиболее часто страдают от последствий атеросклероза. Клиническое значение фиброзных бляшек определяется последствиями, к которым приводит уменьшение кровотока по артерии или нарушение целостности сосудистой стенки (рис. 5.2). Эти осложнения могут развиваться в результате: 1. Кальцификации фиброзной бляшки, приводящей к ригидности сосудистой стенки и повышению ее ломкости. 2. Разрыва или изъязвления фиброзной бляшки, в результате чего тром- богенные субстанции контактируют с кровотоком, вызывая образование тромба в месте повреждения. В результате тромбоза может произойти окклюзия сосуда и, как следствие, инфаркт миокарда или инсульт. Иногда тромботические массы включаются в состав бляшки, увеличивая ее размер. 3. Кровоизлияния в фиброзную бляшку в результате разрыва фиброзной покрышки или мелких капилляров, кровоснабжающих бляшку. Образующаяся гематома может усугублять сужение просвета сосуда. 4. Эмболизации дистального отдела артерии фрагментами разорвавшейся атеромы.
Атеросклероз 143 5. Уменьшения прочности сосудистой стенки, поскольку фиброзная бляшка подвергает соседнюю медию повышенному давлению, что может спровоцировать атрофию и потерю эластической ткани, с последующей дилатацией артерии (то есть формированием аневризмы). Клиническое значение этих осложнений описывается позже, в главах 6, 7 и 15. РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ И ФАКТОРЫ РИСКА Выяснив, кого поражает атеросклероз, мы можем кое-что узнать о его патогенезе. Уже давно было известно, что распространенность клинически выраженного атеросклероза наиболее высока в обществах с большим потреблением мяса, и гораздо ниже в популяциях, придерживающихся диеты с низким содержанием жиров. Например, смертность от коронарной болезни сердца исторически в Японии всегда была гораздо ниже, чем в США. Этот факт, возможно, связан с диетическими различиями, поскольку исследования японцев, переехавших в США и сменивших диету и образ жизни, показали значительное повышение уровня общего холестерина и коронарной смертности. Несколько крупных эпидемиологических исследований в США и в Европе выявили ряд особенностей и привычек, коррелирующих с развитием атеросклероза и ишемической болезни сердца. Одним из таких исследований является Фрамингемское, в котором жители городка в штате Массачусетс на протяжении нескольких десятилетий наблюдались на предмет выявления взаимосвязи между определенными факторами риска и развитием коронарной болезни. Другое исследование — Multiple Risk Factor Intervention Trial (MRFIT), в котором более 325000 мужчин обследовались для выявления связи между факторами риска и последующей сердечно-сосудистой заболеваемостью и смертностью. С помощью этих исследований удалось установить четыре основных, потенциально модифицируемых, фактора риска, ассоциированных с атеросклерозом: 1) аномальные уровни липидов в крови («дислипидемия»), 2) артериальная гипертензия, 3) курение, 4) сахарный диабет. Также было выявлено несколько основных немодифицируемых факторов риска, в том числе пожилой возраст, мужской пол, развитие ИБС у родственников в молодом возрасте (то есть, моложе 55 лет у родственников мужского пола и моложе 65 лет у родственников женского пола). Дополнительные потенциально модифицируемые факторы риска включают ожирение, сидячий образ жизни и эмоциональные стрессы. Повышенный уровень аминокислоты гомоцистеина в крови также недавно был признан независимым фактором риска, о чем будет сказано ниже. Дислипидемия Целый ряд факторов свидетельствует, что анормальный уровень липидов в крови является основным фактором риска развития атеросклероза.
144 Глава 5 Исследования показали, что в обществах с относительно высоким уровнем общего холестерина характерен наивысший уровень смертности от ишемической болезни сердца. Например, в странах с низким потреблением насыщенных жиров и низким уровнем сывороточного холестерина (к ним относятся Япония и некоторые страны Средиземноморья) смертность от ИБС ниже, чем в США и других странах с более высоким потреблением жиров и уровнем холестерина. Данные Фремингемского и многих других исследований также свидетельствуют о том, что риск ишемической болезни сердца растет с повышением уровня холестерина. У лиц с общим холестерином 240 мг/дл риск ИБС приблизительно в два раза выше, чем при уровне холестерина 200 мг/дл. Однако при исследовании различных форм липидов крови и их функций оказалось, что не всякий холестерин является «плохим». ПУТИ ТРАНСПОРТА ХОЛЕСТЕРИНА В кровотоке переносчиками липидов являются липопротеины. Они состоят из липидного ядра, окруженного растворимыми фосфолипидами и свободным холестерином, а также апопротеинами, которые отвечают за направление липопротеинов к специфическим органам и тканевым рецепторам. Известно пять основных классов липопротеинов, различающихся по плотности, липидному составу и аполипопротеинам (табл. 5.1). Таблица 5.1. Липопротеины плазмы (в порядке возрастания плотности) Тип Хиломикроны ЛОНП ЛПП ЛНП ЛВП Источник ЖК тракт Печень Остатки ЛОНП Метаболизм ЛПП Печень, ЖК тракт Основные липидные компоненты Триглицериды Триглицериды Холестерин Холестерин Холестерин Ассоциированные' апопротеины A-I, А-Н, A-IV, B-48, C-I, С-Н, С-Ш, Е В-100, C-I, C-II, С-Ш, Е В-100, Е В-100 А-1,А-11,С-1,С-Н,С-Ш,Е Рис. 5.7 дает характеристику основных путей метаболизма циркулирующих липопротеинов. Жиры, поступившие с пищей, включаются в цикл, известный как экзогенный путь. Пищевые холестерин и триглицериды всасываются в кишечнике, включаются в хиломикроны клетками кишечного эпителия и транспортируются через лимфатические протоки в венозную систему. Эти большие, богатые триглицеридами частицы гидроли- зируются ферментом липопротеинлипазой, которая высвобождает жирные кислоты, захватываемые периферическими тканями, такими как жировая и мышечная. Образующиеся остатки хиломикронов состоят преимущественно из холестерина. Эти остатки поглощаются печенью,
Атеросклероз 145 которая затем выделяет липиды в виде свободного холестерина либо желчных кислот обратно в кишечник. Эндогенный путь начинается с того, что липопротеины очень низкой плотности (ЛОНП) высвобождаются из печени в кровоток. Хотя основным липидным компонентом ЛОНП являются триглицериды, содержа- ЭКЗОГЕННЫЙ ЭНДОГЕННЫЙ пищевые жиры ХОЛЕСТЕРИН, ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ Y Y 00000 КИШЕЧНИК ЛНП- / ПЕЧЕНЬ ) (ж: ХИЛОМИКРОНЫ РЕМНАНТЫ ЛОНП ___ ВНЕПЕЧЕНОЧНЫЕ лпп КЛЕТКИ ЛВП ЛХАТ ^СЖК ЖИРОВАЯ ТКАНЬ И МЫШЦЫ ^СЖК ЖИРОВАЯ ТКАНЬ И МЫШЦЫ Рис. 5.7. Обзор системы транспорта липопротеинов. Экзогенный путь: в желудочно-кишечном тракте пищевые жиры включаются в хиломикроны и через лимфатическую систему попадают в циркулирующую кровь. Свободные жирные кислоты (СЖК) поглощаются периферическими клетками (например, жировой и мышечной тканью); остатки (ремнанты) липопротеинов возвращаются в печень, где их холестериновая составляющая может транспортироваться обратно в ЖК тракт или использоваться в других метаболических процессах. Эндогенный путь: в печени синтезируются и поступают в кровь богатые триглицеридами липопротеины очень низкой плотности (ЛОНП), и их СЖК поглощаются и накапливаются в периферических жировых клетках и мышцах. Образующиеся в результате липопротеины промежуточной плотности (ЛПП) превращаются в липопротеины низкой плотности, основной циркулирующий липопротеин, осуществляющий транспорт холестерина. Большая часть ЛНП захватывается печенью и другими периферическими клетками путем рецептор-опосредованного эндоцитоза. Обратный транспорт холестерина, освобождаемого периферическими клетками, осуществляется липопротеинами высокой плотности (ЛВП), которые превращаются в ЛПП под действием циркулирующей лецитинхолестеринацилтрансферазы (ЛХАТ) и, наконец, возвращаются в печень. (Модифицировано из Brown MS, Goldstein JL. The hyperlipoproteinemias and other disorders of lipid metabolism. In: Wilson JE, et al., eds. Harrison's principles of internal medicine. 12th ed. New York: McGraw Hill, 1991:1816.)
146 Глава 5 щие мало холестерина, основная часть холестерина поступает из печени в кровь именно в составе ЛОНП. Липопротеинлипаза мышечных клеток и жировой ткани отщепляет от ЛОНП свободные жирные кислоты, которые проникают в клетки, а циркулирующий остаток липопротеина, называемый ремнантным липопротеином промежуточной плотности (ЛПП), содержит в основном эфиры холестерина. Дальнейшие преобразования, которым ЛПП подвергается в крови, ведут к появлению богатых холестерином частиц липопротеинов низкой плотности (ЛНП). Приблизительно 75% циркулирующих ЛНП захватываются печенью и внепеченочными клетками благодаря наличию ЛНП-рецепторов. Остаток подвергается деградации отличными от классического ЛНП-рецепторного пути способами, в основном посредством моноцитарных клеток-мусорщиков. Считается, что холестерин, поступающий в кровь из периферических тканей, транспортируется липопротеинами высокой плотности (ЛВП) в печень, где он вновь включается в липопротеины или секретируется в желчь (путь, включающий ЛПП и ЛНП, называется обратным транспортом холестерина). Таким образом, ЛВП, видимо, играет защитную роль в отношении отложения липидов в атеросклеротических бляшках. В крупных эпидемиологических исследованиях уровень циркулирующего ЛВП обратно коррелирует с развитием атеросклероза. Поэтому ЛВП часто называют «хорошим» холестерином в противоположность «плохому» холестерину ЛНП. Семьдесят процентов холестерина плазмы транспортируется в виде ЛНП, и повышенный уровень ЛНП тесно коррелирует с развитием атеросклероза. В конце 1970-х гг. докторами Брауном и Гольдштейном была продемонстрирована центральная роль рецептора ЛНП в доставке холестерина к тканям и его клиренсе из кровотока. Экспрессия рецепторов ЛНП регулируется механизмом отрицательной обратной связи: нормальный или высокий уровень внутриклеточного холестерина подавляет экспрессию рецептора ЛНП на уровне транскрипции, в то время как снижение внутриклеточного холестерина повышает экспрессию рецептора с последующим увеличением захвата ЛНП клеткой. Пациенты с генетическими дефектами рецептора ЛНП (обычно гетерозиготы с одним нормальным и одним дефектным геном, кодирующим рецептор) не могут эффективно удалять ЛНП из кровотока, что приводит к высокому уровню ЛНП в плазме и склонности к преждевременному развитию атеросклероза. Это состояние называется семейной гиперхолестеринемией. Гомозиготы с полным отсутствием рецепторов ЛНП встречаются редко, но у этих людей инфаркт миокарда может развиваться уже в первое десятилетие жизни. Недавно на основании различий в плотности и плавучести были идентифицированы подклассы ЛНП. Лица с более мелкими и плотными частицами ЛНП (свойство, определяемое как генетическими, так и внешними факторами) подвержены более высокому риску инфаркта миокарда, чем обладатели менее плотных разновидностей. Пока остает-
Атеросклероз 147 ся неясным, почему более плотные частицы ЛНП сопряжены с большим риском, однако это может быть связано с большей подверженностью плотных частиц окислению, ключевому моменту атерогенеза, о чем будет сказано ниже. Возрастает число свидетельств того, что триглицериды сыворотки, в основном транспортирующиеся в составе ЛОНП и ЛПП, могут также играть важную роль в развитии атеросклеротических поражений. Пока не ясно, является ли это их прямым действием или объясняется тем, что уровень триглицеридов обычно находится в обратном соотношении с уровнем ЛВП. Сахарный диабет, начинающийся во взрослом возрасте, является одним из частых клинических состояний, ассоциированных с гипертриглицеридемией и низким уровнем ЛВП, а часто — и с ожирением и артериальной гипертензией. Этот набор факторов риска, который может быть связан с инсулинорезистентностью (обсуждается в главе 13), особенно атерогенен. ПРЕИМУЩЕСТВА ЛЕЧЕНИЯ ДИСЛИПИДЕМИИ Многочисленные недавние исследования показали, что у больных ИБС снижение сывороточного холестерина с помощью диеты или лекарств может предотвратить прогрессирование атеросклеротических поражений коронарного русла. Имеются данные даже об умеренном регрессе стенозов коронарных артерий у пациентов, принимавших определенные гиполипидемические препараты. И, что более важно, было показано, что снижение холестерина ЛНП под действием лечения приводит к достоверному снижению частоты инфарктов миокарда и смертности, не пропорциональной пользе, ожидаемой от уменьшения степени стеноза артерии. Наибольшая польза была продемонстрирована от применения лекарств, которые конкурентно ингибируют гидроксиметилглутарил-КоА-редукта- зу (ГМГ-КоА-редуктазу), фермент, определяющий скорость синтеза холестерина. Считается, что эти препараты, значительно снижающие уровень циркулирующего ЛНП, улучшают прогноз за счет уменьшения липидно- го содержимого атеросклеротических бляшек, уменьшая их склонность к разрыву. Отчетливая клиническая польза от снижения холестерина согласуется с предполагаемой патогенетической ролью холестерина ЛНП в развитии атеросклероза. Современные национальные рекомендации предполагают скрининго- вое определение холестерина у всех взрослых. Для общей популяции желательным является уровень общего холестерина менее 200 мг/дл, холестерина ЛНП < 130 мг/дл и холестерина ЛВП > 35 мг/дл. Лицам, не достигающим этих целевых уровней, рекомендуется диета и часто медикаментозное лечение, особенно при наличии основных факторов риска развития атеросклероза. Пациентам с диагностированной коронарной болезнью или после перенесенного инфаркта рекомендуются даже более низкие целевые уровни ХС ЛНП (< 100 мг/дл).
148 Глава 5 ПОВЫШЕННЫЙ УРОВЕНЬ ЛИПОПРОТЕИНЛ (А) КАК ФАКТОРА РИСКА АТЕРОСКЛЕРОЗА Был выявлен еще один независимый фактор риска, связанный с ли- попротеинами, а именно, липопротеин (а). Липопротеин (а), уровень которого в первую очередь определяется генетически, подобен частице ЛНП, однако связан дисульфидным мостиком с особым апопротейном — так называемым апо(а). Апо(а) имеет структурное сходство с плазминоге- ном, плазменным белком, отвечающим за эндогенный лизис фибрино- вых тромбов (см. главу 7). Считается, что негативный эффект повышения липопротеина (а) связан с ингибированием нормальной тромболитиче- ской активности плазминогена. ЭФФЕКТЫ ЭСТРОГЕНОВ До менопаузы у женщин ИБС развиваются реже, чем у мужчин. Однако в постменопаузе коронарный риск у обоих полов уравнивается, и сердечно-сосудистые заболевания являются ведущей причиной смертности у женщин, значительно опережая другие причины, включая рак груди. Нормальный уровень эстрогенов в сыворотке снижает ЛНП и липопротеин (а) и повышает уровень ЛВП, что может отчасти объяснить защитную роль эстрогенов в отношении поражения коронарного русла. Эстрогены обладают также потенциально полезными антиоксидантным и антитром- боцитарным действием. Поскольку уровень эстрогенов после менопаузы снижается, женщинам в постменопаузе часто назначается гормональная заместительная терапия, особенно при наличии гиперхолестеринемии и других факторов риска. Однако заместительная терапия эстрогенами может увеличивать риск развития рака эндометрия. Добавление прогестинов уменьшает риск развития рака этой локализации и, по-видимому, не уменьшает положительных эффектов чистых эстрогенов. Курение Курение — это фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний, который, возможно, легче всего устранить. Многочисленные исследования показали увеличение риска атеросклероза, ишемической болезни сердца и внезапной смерти у курильщиков. Относительный риск смерти от ИБС в разных работах оценивается между 1,35 и 2,40 у всех курильщиков и между 1,43 и 3,50 у злостных курильщиков. Курение является независимым фактором риска и может также усугублять сердечно-сосудистые ос- ложения, ассоциированные с другими известными факторами риска. Количество никотина и других химических веществ, попадающих в организм курильщика, очень вариабельно, так что трудно четко связать количество выкуриваемых сигарет с риском атеросклероза. Однако ясно, что даже минимальное по интенсивности курение повышает риск, и что наибольшей опасности подвергаются наиболее злостные курильщики.
Атеросклероз 149 Специальные работы показали также, что курение сигарет с низким содержанием смол и никотина не снижает существенно риск инфаркта миокарда по сравнению с обычными сигаретами. Точно не известно, почему курение сигарет приводит к атеросклеро- тическим осложнениям и коронарной болезни сердца. Потенциальные механизмы включают: снижение уровня ЛВП, неадекватную стимуляцию симпатической нервной системы никотином, замещение связанного с гемоглобином кислорода на оксид углерода, повышение агрегации тромбоцитов и дисфункцию эндотелия, вызываемую компонентами табачного дыма. К счастью, некоторые из этих путей обратимы. Эпидемиологические исследования показали, что у людей, бросивших курить, заболеваемость коронарной болезнью сердца снижается по сравнению с продолжающими. В одной из работ было показано, что после трех лет отказа от курения риск развития коронарной болезни уравнивается с риском для людей, которые никогда не курили. Гипертензия Повышенное артериальное давление (как систолическое, так и диа- столическое) является фактором риска развития атеросклероза, ИБС и инсульта (см. главу 13). Не существует специфического порога, после которого повышенное давление приводит к сердечно-сосудистой патологии; скорее существует ряд степеней риска, связанных с прогрессивно повышающимся давлением. Механизм, благодаря которому артериальная гипертензия вносит свой вклад в атерогенез, не ясен. Однако в экспериментах на животных было показано, что повышенное артериальное давление повреждает эндотелий и может увеличивать проницаемость сосудистой стенки для липопротеинов. Снижение артериального давления с помощью диеты или лекарств снижает риск инсульта и, в меньшей степени, коронарных осложнений. Распространено мнение, что именно диагностика и лечение артериальной гипертензии способствовали 57% снижению смертности от инсультов и 50% снижению коронарной смертности, произошедшим в США в последние 20 лет. Сахарный диабет Диабет также является фактором риска атеросклероза, однако измерить этот риск сложно, поскольку при диабете широко распространены и другие факторы риска, такие как артериальная гипертензия и дислипиде- мия. Считают, что повышение риска связано у диабетиков с гликозили- рованием липопротеинов (что может увеличивать захват холестерина макрофагами-мусорщиками, как будет рассказано ниже) или с типичной для этого заболевания повышенной агрегацией тромбоцитов. До сих пор не установлено, снижает ли у диабетиков строгий контроль гликемии
150 Глава 5 риск атеросклеротических поражений, как это имеет место при микрососудистых осложнениях этого заболевания (например, ретинопатии). Гомоцистеинемия В добавление к перечисленным выше традиционным факторам риска недавние исследования показали достоверную связь между уровнем аминокислоты гомоцистеина в крови и заболеваемостью коронарным, церебральным и периферическим атеросклерозом. Риск инфаркта миокарда у лиц с наиболее высокими уровнями гомоцистеина по сравнению с пациентами с наиболее низкими уровнями повышается приблизительно в три раза. Механизм, с помощью которого гомоцистеин повышает риск атеросклероза, не известен, однако по имеющимся данным аномально высокий уровень этой аминокислоты может повреждать эндотелиальные клетки артериальной стенки. Обогащение рациона фолиевой кислотой и другими витаминами группы В может снижать уровень гомоцистеина, однако неизвестно, снижает ли подобное лечение коронарный риск. КЛЕТОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СОСУДИСТОЙ СТЕНКИ Для развития атеросклеротических поражений необходимо участие ключевых клеток артериальной стенки. Наиболее важны эндотелиальные клетки интимы артерии и сосудистые гладкомышечные клетки. Эндотелиальные клетки Клетки эндотелия выстилают интиму кровеносных сосудов и выполняют в норме весьма важные структурные, метаболические и паракринные функции (табл. 5.2). Во-первых, они формируют барьер, удерживающий циркулирующую кровь внутри просвета сосуда. Эндотелиальные клетки плотно прилегают друг к другу, ограничивая проникновение крупных молекул из кровотока в субэндотелиальное пространство. Во-вторых, эндотелий препятствует тромбообразованию посредством выработки противотромботических поверхностных молекул (например, гепаран сульфата, тромбомодулина и активаторов плазминогена, см. главу 7) и высвобождения антитромбоцитарных факторов, включая проста- циклин и эндотелий-зависимый релаксирующий фактор. Последняя субстанция была идентифицирована как оксид азота или его очень близкое производное, и далее будет именоваться ЭЗФР-NO. Эффекты этих ключевых медиаторов описаны в главе 6. В-третьих, клетки эндотелия секретируют вазоактивные субстанции, которые непосредственно влияют на сократимость гладкомышечных клеток в подлежащей медии. В нормальной артерии эффекты определенных сосудорасширяющих веществ (например, простациклина и ЭЗФР-NO) играют ведущую роль в расслаблении гладких мышц и расширении диаметра сосуда.
Атеросклероз 151 Наконец, путем синтеза определенных веществ (таких как гепаран сульфат и ЭЗФР-NO) эндотелиальные клетки ингибируют миграцию и пролиферацию гладкомышечных клеток, что, как мы увидим далее, также может играть важную антиатеросклеротическую роль. Таким образом, в норме эндотелиальный слой интимы представляет собой защитную ан- титромбогенную поверхность, метаболически активен и синтезирует ва- зоактивные вещества. Таблица 5.2. Функции клеток эндотелия Функция Нормальный эндотелий «Поврежденный» эндотелий Барьерная Формирует плотный барьер, пре- функция пятствующий проникновению крупных молекул и клеток в су- бэндотелиальное пространство Антитромбо- Противостоит тромбозу благодаря тическая ак- действию гепаран сульфата, тром- тивность бомодулина, активаторов плазми- ногена и секреции ингибиторов тромбоцитов (простациклина, ЭЗФР-NO) Влияние на то- Способствует вазодилатации бла- нус сосудов годаря секреции простациклина и ЭЗФР-NO Влияние на Ингибирует миграцию и проли- гладкомышеч- ферацию гладкомышечных клеток ные клетки (через гепаран сульфат и ЭЗФР- NO) Демонстрирует повышенную проницаемость Снижение антитромботи- ческих свойств (например, уменьшение секреции простациклина и ЭЗФР- NO) Способствует вазоконст- рикции из-за нарушения секреции простациклина и ЭЗФР-NO Способствует миграции и пролиферации гладкомышечных клеток (сниженная секреция ЭЗФР-NO, повышение секреции ТФР) ЭЗФР-NO — эндотелий зависимый фактор релаксации - цитарный фактор роста ■ оксид азота; ТФР — тромбо- Напротив, при повреждении или дисфункции эндотелиальных клеток их активность изменяется в сторону, которая может способствовать атеросклерозу (табл. 5.2). Во-первых, проницаемость поврежденного эндо- телиального слоя может увеличиваться, и в результате клетки не могут дольше служить барьером для миграции клеток и макромолекул из кровотока в субэндотелиальное пространство. Во вторых, поврежденные эндотелиальные клетки могут терять свои антитромботические свойства из-за сниженной продукции простациклина и ЭЗФР-NO. В-третьих, снижение секреции вазодилататоров (например, простациклина и ЭЗФР-NO) нарушает расслабление гладкомышечных клеток медии и приводит к от-
152 Глава 5 носительной вазоконстрикции. В-четвертых, поврежденные эндотелиаль- ные клетки секретируют повьппенное количество митогенных соединений, таких как тромбоцитарный фактор роста (PDGF), который привлекает гладкомышечные клетки внутрь интимы и стимулирует их размножение. Наконец, поврежденный эндотелий секретирует факторы хемотаксиса, которые привлекают внутрь интимы другие ключевые клетки, включая циркулирующие моноциты, которые вовлекаются в развитие атероскле- ротических поражений, о чем будет сказано ниже. Гладкомышечные клетки сосудов По современным данным ключевым событием в атерогенезе является пролиферация гладкомышечных клеток внутрь интимы артерии; эти мышечные клетки первично исходят из медии. Стимулы, приводящие к миграции и пролиферации этих клеток, будут описаны ниже. Гладкомышечные клетки внутри сосудистой стенки проявляют фено- типическую гетерогенность как в норме, так и в патологии (рис. 5.8). В нормальной артерии гладкомышечные клетки «сократительного» фенотипа содержат большое количество сократительных белков, которые несут функцию укорочения миофибриллл и сокращения клетки. Гладкомышечные клетки в этом состоянии экспрессируют рецепторы ко многим вазоак- тивным субстанциям, таким как ангиотензин II, катехоламины, эндоте- Рис. 5.8. Фенотипические разновидности гладкомышечных клеток сосудов. Свойства «синтетического» фенотипа, возможно, способствуют атеросклеротическому процессу. PDGF — тромбоцитарный фактор роста
Атеросклероз 153 лин. Когда вазоактивный лиганд связывается со своим рецептором, миоцит сокращается или расслабляется, изменяя таким образом диаметр просвета сосуда и, соответственно, кровоток. Напротив, гладкомышечные клетки «синтетического» фенотипа характеризуются меньшим количеством миофибрилл в цитоплазме. Зато в них хорошо представлен шероховатый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи, что отражает активный синтез белка. Гладкомышечные клетки этого фенотипа продуцируют коллаген, эластин и протеогликаны, которые формируют матрикс медии сосуда. Они также экспрессируют рецепторы для таких хемотактических и митогенных факторов как ТФР, в ответ на которые гладкомышечные клетки мигрируют из интимы в ме- дию и пролиферируют. «Синтетические» гладкомышечные клетки также могут продуцировать свои собственные митогенные факторы (включая ТФР), что, возможно, ведет к аутостимуляции и пролиферации. Имеются данные, что гладкомышечные клетки внутри атеросклероти- ческих поражений изменяют свой фенотип с сократительного на синтетический. Возможно, это изменение клеточной функции во многом определяет реакцию на воздействие ключевых агонистов, формирование экстрацеллюлярного матрикса и пролиферацию гладкомышечных клеток, характерную для формирующихся атеросклеротических бляшек. ПАТОГЕНЕЗ АТЕРОСКЛЕРОЗА Хотя весь путь развития атеросклеротических поражений остается до конца не понятым, некоторые ключевые ступени его идентифицированы (рис. 5.9). Атерогенез требует участия клеток сосудистой стенки (эндоте- лиальных и гладкомышечных клеток), циркулирующих форменных элементов крови (моноциты, тромбоциты) и определенных химических медиаторов (называемых цитокинами). Дисфункция эндотелия По мнению многих исследователей, событием, начинающим процесс атерогенеза, является «повреждение» эндотелия артерии. Существуют различные доказательства этого утверждения. Так, известно, что далеко зашедшие атеросклеротические поражения практически не встречаются на протяжении кровеносного сосуда, но часты в местах ветвления артерии. Это — зоны турбулентности, где существует наибольшая вероятность травмы эндотелия. Другое доказательство вытекает из перечисленных выше факторов риска атеросклероза. Общим механизмом действия для всех факторов является нарушение функционирования эндотелиальных клеток. Например, курение повышает уровень циркулирующего монооксида углерода и усугубляет тканевую гипоксию, что может повреждать эндотелий. Высокий уровень ЛНП или низкий ЛВП создают избыток холестерина, доступного для захвата интимой с возможным ее повреждением. Артериальная гипертензия непосредственно увеличивает гемодинамиче-
154 Глава 5 Дислипидемия Гипертензия Курение «Повреждение» эндотелия 1 Аккумуляция липопротеинов в субэндотелиальном пространстве i Химическая модификация липопротеинов ^_ (например, окисление, гликозилирование) i Привлечение моноцитов в стенку сосуда i Превращение в макрофаги с рецепторами к модифицированным ЛНП Продукты окисления i Нерегулируемый захват макрофагами модифицированных ЛНП i Пенистые клетки (жировые полоски) Рис. 5.9. Модифицированная гипотеза развития атеросклероза в ответ на повреждение. Повреждение эндотелия вызывается разными факторами, включая дислипидемию (высокий ЛНП или низкий ЛВП), гипертензию, курение сигарет. Дисфункция эндотелия позволяет липидам аккумулироваться в субэндотелиальном пространстве, где может происходить химическая модификация ЛНП. Модифицированные ЛНП привлекают внутрь сосудистой стенки моноциты, где они превращаются в макрофаги, поглощающие модифицированные липопротеины. Нерегулируемый захват модифицированных ЛНП приводит к образованию крупных пенистых клеток, характерных для жировых полосок ский стресс, испытываемый эндотелием. Третья группа доказательств первичности повреждения эндотелия в процессе атерогенеза связана с опытами на животных, в которых было показано развитие атером в ответ на повреждение эндотелия. До недавнего времени считалось, что повреждение эндотелия, запускающее атеросклероз, требует физической травмы эндотелиальных клеток и потери их части. Сейчас известно, что наличие структурного повреждения эндотелия на самом деле не обязательно. Фактически ранние стадии развития атеросклеротического поражения, включая аккумуляцию липидов внутри артериальной стенки и миграцию моноцитов, проходагг при интактной поверхности эндотелиальных клеток. Как мы увидим далее, эти ранние сдвиги обусловлены специфическими биохимическими изменениями и клеточными сигнальными путями, а не структурными изменениями эндотелиального слоя.
Атеросклероз 155 Многие факторы риска, ассоциированные с атеросклерозом (высокий холестерин ЛНП, курение, гипертензия, диабет) предрасполагают к дисфункции эндотелия. Даже до появления видимых атеросклеротических поражений эта дисфункция может проявляться: 1) нарушением барьерной функции эндотелия, 2) изменением его нормальной антитромботиче- ской активности, 3) нарушением высвобождения вазоактивных субстанций (например, простациклина и ЭЗФР-NO), что влияет на тонус подлежащих гладкомышечных клеток. Эти нежелательные последствия дисфункции эндотелия лежат в основе последующих событий атерогенеза. Недавно в некоторых атеросклеротических поражениях были обнаружены определенные инфекционные агенты (например, из группы герпес-вирусов, хламидии), что вызвало вопрос об их возможной роли в развитии атерогенеза. Хотя эта взаимосвязь не доказана, некоторые исследователи полагают, что эти инфекционные агенты являются дополнительным источником повреждения эндотелия. Гипотеза, согласно которой повреждение эндотелия и его дисфункция считаются инициирующим событием атер.огенеза, известна как модифицированная гипотеза ответа на повреждение. Последовательность событий, которые следуют за.повреждением эндотелия, остается предметом продолжающегося изучения, и это изложение (схематически представленное на рис. 5.9), должно рассматриваться как общая схема, отдельные детали которой, скорее всего, при появлении новых знаний будут меняться. Проникновение и модификация липопротеинов При развитии дисфункции эндотелий более не может служить эффективным барьером на пути различных циркулирующих субстанций внутрь сосудистой стенки. Например, возросшая проницаемость эндотелия делает возможным транспорт липопротеинов низкой плотности внутрь интимы; этот процесс облегчается при повышении уровня циркулирующих ЛНП. Оказавшись внутри интимы, ЛНП скапливаются в субэндотелиа- льном пространстве, связываясь с компонентами внеклеточного матрик- са. Попадание в эту «ловушку» удлиняет время нахождения ЛНП внутри сосудистой стенки, где липопротеин может подвергаться химическим модификациям, которые, видимо, являются решающим моментом в развитии атеросклеротических поражений. Основной вид модификации ЛНП, происходящий в субэндотелиаль- ном пространстве — это их окисление под действием присутствующих там свободных радикалов и ферментов. Источником прооксидантов являются, судя по всему, располагающиеся выше эндотелиальные клетки, а позднее — проникающие внутрь сосудистой стенки макрофаги. У больных сахарным диабетом с неконтролируемой гипергликемией другим важным путем биохимической модификации липопротеинов является их гликозилирование.
156 Глава 5 Биохимическая модификация ЛНП имеет два важных последствия: 1) модифицированные ЛНП (мЛНП) действуют как хемоаттрактанты, привлекающие циркулирующие моноциты внутрь сосудистой стенки, и 2) в отличие от нормальных ЛНП, мЛНП могут поглощаться макрофагами и другими клетками в больших количествах. Вспомните, что нормальный захват органами циркулирующих ЛНП регулируется рецепторами ЛНП и подчиняется механизму отрицательной обратной связи. Например, когда содержание холестерина внутри гепатоцита растет, число рецепторов ЛНП на поверхности клетки уменьшается, что ведет к уменьшению дальнейшего захвата липопротеина. Напротив, биохимически модифицированный ЛНП (окисленный или гликозилированный) не распознается рецептором ЛНП и не может попадать внутрь гепатоцита с помощью этого механизма. Однако мЛНП распознаются и захватываются с помощью рецепторов — макрофагов-«мусорщиков» и других клеток, и этот путь захвата не регулируется отрицательной обратной связью. Поэтому очень большие количества модифицированных ЛНП могут неконтролируемо поглощаться этими клетками, что приводит к появлению крупных «пенистых клеток» в жировых полосках. Роль лейкоцитов Вслед за проникновением и биохимической модификацией ЛНП следует другая ключевая ступень атерогенеза — привлечение лейкоцитов, в первую очередь моноцитов и Т-лимфоцитов, к сосудистой стенке. Факторами, участвующими в этом процессе, являются: 1) хемоаттрактивные свойства мЛНП, 2) экспрессия специфических цитокинов (например, фактора некроза опухоли (ФНО) и хемоаттрактивного белка моноцитов (ХАБМ), секретируемых поврежденными эндотелиальными клетками) и 3) экспрессия молекул адгезии на обращенной в просвет сосуда поверхности поврежденных эндотелиальных клеток. Примерами молекул адгезии являются молекула адгезии сосудистых клеток (VCAM-1) и межклеточная молекула адгезии (ICAM-1), представители суперсемейства генов иммуноглобулинов, и Р-селектин, особый вид молекул лейкоцитарных рецепторов. Показано, что компоненты окисленных ЛНП способствуют экспрессии генов VCAM, механически связывая накопление липидов в интиме артерии с появлением лейкоцитов. Гипотетическая роль молекул адгезии в привлечении моноцитов была подтверждена на животных. Например, атерогенная диета у кроликов приводит к экспрессии VCAM, предшествующей адгезии моноцитов к стенке сосуда. После прилипания к поверхности интимы моноциты могут через межклеточные соединения эндотелиального монослоя проникнуть в су- бэндотелиальное пространство. Оказавшись под эндотелием, моноциты дифференцируются в макрофаги, фагоцитирующие клетки, способные поглощать модифицированные ЛНП в больших количествах (механизм участия клеток-«мусорщиков» см. выше). В результате макрофаги пре-
Атеросклероз 157 вращаются в нагруженные липидами пенистые клетки — первичный компонент жировой полоски. Т-лимфоциты, основные медиаторы клеточного,иммунитета, также, видимо, играют важную роль на ранних стадиях атеросклероза. Т-клетки представлены относительно небольшой фракцией клеток внутри атеро- матозной бляшки, уступающей по численности макрофагам и гладкомы- шечным клеткам. Однако Т-клетки в процессе атерогенеза активируются и продуцируют цитокины, которые могут влиять на образование бляшки. Роль гладкомышечных клеток Трансформация жировой полоски в фиброзную бляшку включает в себя миграцию гладкомышечных клеток из медии в поврежденную интиму и секрецию ими большого количества соединительной ткани. Вещества, ответственные за миграцию и пролиферацию гладкомышечных клеток, в основном вырабатываются пенистыми клетками, активированными тромбоцитами и клетками эндотелия (рис. 5.10). Пенистые клетки образуют несколько факторов, которые способствуют привлечению гладкомышечных клеток. Например, они выделяют тромбоцитарный фактор роста (ТФР), который стимулирует миграцию гладкомышечных клеток в субэндотелиальное пространство интимы с их Пенистые клетки в жировых полосках Цитокины • ФНО-а •ИЛ-1 •TGF-P Дисфункция эндотелия tPDGF 1 Тканевой фактор ^ЭЗФР 4 Простациклин! Тромбоз, адгезия тромбоцитов Гепариназа I Гепаран сульфат эндотелия Гладкомышечные клетки мигрируют в интиму, пролиферируют и вырабатывают внеклеточный матрикс Фиброзная бляшка Рис. 5.10. Трансформация жировой полоски в фиброзную бляшку предусматривает миграцию и пролиферацию гладкомышечных клеток и продукцию внеклеточного матрикса. Вещества, вырабатываемые пенистыми клетками, дисфункциональными клетками эндотелия и тромбоцитами, способствуют этому процессу. ФНО-а — фактор некроза опухоли-а; ИЛ-1 — ин- терлейкин-1; TGF-p —■ трансформирующий фактор роста-р
158 Глава 5 последующей репликацией там. Пенистые клетки также высвобождают цитокины и факторы роста (например, фактор некроза опухоли-а, ин- терлейкин-1, фактор роста фибробластов и трансформирующий фактор роста-р), которые дополнительно стимулируют пролиферацию гладкомышечных клеток и продукцию белков внеклеточного матрикса. Рост массы гладкомышечных клеток, прорастающих из медии в пораженную интиму, и развитие вокруг фиброзной покрышки из эктсрацеллюлярного матрикса характеризуют фиброзную бляшку — далеко зашедшую стадию атеросклероза. Пенистые клетки продуцируют также большие количества тканевого фактора — протромбогенного вещества, которое при контакте с циркулирующей кровью активирует систему гемокоагуляции. Пока атероматоз- ная бляшка покрыта фиброзной покрышкой и эндотелием, тромбогенное ядро, содержащее тканевой фактор, обычно «скрыто» от циркулирующей крови. Однако небольшие нарушения целостности далеко зашедших атеро- склеротических поражений могут «раскрыть» тканевой фактор, вследствие чего богатые тромбоцитами микротромбы могут прилипать к поврежденной поверхности эндотелия. Активированные тромбоциты внутри таких микротромбов выделяют мощные факторы, которые также способствуют миграции и пролиферации гладкомышечных клеток. Эти факторы включают ТФР (чьи эффекты были описаны выше) и гепариназу. Последняя разрушает гепаран сульфат — полисахарид экстрацеллюлярного матрикса — который в норме ингибирует миграцию и пролиферацию гладкомышечных клеток. Со своей стороны, поврежденная эндотелиальная клетка также играет роль в регуляции активности гладкомышечных клеток в развивающейся атероме. Поврежденные эндотелиальные клетки могут секретировать повышенные количества ТФР и пониженные — ЭЗФР-NO и простациклина, что также способствует привлечению и пролиферации гладкомышечных клеток. Фиброзные бляшки нередко содержат центральное ядро из некротизи- рованной ткани. Гибель клеток, возможно, происходит из-за токсических эффектов высокоокисленных ЛНП и накопления свободных радикалов. Ядро бляшки часто содержит дегенерирующие пенистые клетки, из которых высвобождаются кристаллы холестерина, которые потом могут окружаться врастающими в бляшку гладкомышечными клетками. Таким образом, в настоящее время атеросклероз рассматривается как хронический воспалительный процесс в артериальной стенке, развивающийся в ответ на триггерные факторы, приводящие к дисфункции эндотелия, аккумуляции липидов внутри интимы, привлечению лейкоцитов и гладкомышечных клеток к интиме сосуда и отложению внеклеточного матрикса. Следует отметить, что кроме модифицированной гипотезы «ответа на повреждение» были выдвинуты другие теории атерогенеза, включая и такие, в которых повреждение эндотелия рассматривается не как первопри-
Атеросклероз 159 чина, а как результат. Например, «моноклональная гипотеза» предполагает, что первичным событием атерогенеза является миграция и пролиферация гладкомышечных клеток в интиму, индуцированная генетическими, химическими или вирусными стимулами. Этот взгляд поддерживается тем, что содержащиеся в некоторых атеросклеротических бляшках человека гладкомышечные клетки действительно происходят от одной клетки. ОСЛОЖНЕНИЯ АТЕРОСКЛЕРОЗА Атеросклеротические бляшки обычно растут постепенно и привлекают к себе внимание только при существенном уменьшении кровоснабжения какого-то органа или клинически значимом нарушении структуры стенки артерии. Основные клинические проявления атеросклероза связаны с осложенными фиброзными бляшками, как показано на рис. 5.2 и табл. 5.3. Например, как будет рассказано в следующей главе, атеросклеротические поражения коронарного русла могут нарушать перфузию миокарда и вызывать приступы дискомфорта в грудной клетке (стенокардию), классический симптом ИБС. В других случаях фиброзная бляшка может осложняться тромбозом, полностью перекрывающим просвет коронарной артерии, что приводит к острому инфаркту миокарда (см. главу?). Таблица 5.3. Осложнения атеросклероза Осложнение Механизм Примеры Сужение и каль- цификация сосуда Тромбообразова- ние с окклюзией просвета Периферические эмболии Снижение прочности сосудистой стенки Прогрессирующий рост фиброзной бляшки Организация микротромбов внутри бляшки Кровоизлияние в бляшку Разрыв или изъязвление бляшки Кровоизлияние в бляшку с ее разрывом Фрагментация и перемещение ате- роматозного материала из больших проксимальных сосудов в меньшие периферические Давление на прилежащую медию вызывает атрофию мышечных клеток и потерю эластической ткани Ишемия миокарда (см. гл. 6) Перемежающаяся хромота (см. гл. 15) Инфаркт миокарда или нестабильная стенокардия Инфаркт мозга (ише- мический инсульт) Эмболический инсульт Почечная недостаточность вследствие эмболии атероматозным материалом Аневризмы аорты (см. гл. 15)
160 Глава 5 Недавние исследования показали, что степень сужения коронарных артерий (определяемая ангиографически) не коррелирует вполне с последующим развитием инфарктов миокарда в местах наибольшего стено- зирования. Это подтверждает гипотезу о том, что первичным механизмом развития острых коронарных синдромов является разрыв бляшки с последующим тромбозом, а не окклюзия сосуда в результате постепенно прогрессирующего увеличения фиброзной бляшки. «Бляшки-виновники», приводящие к острому тромбозу (и соответствующим клиническим проявлениям), часто не видны при ангиографии. Факторы, делающие такую бляшку более подверженной разрыву, включают относительно тонкую фиброзную покрышку, отделяющую пенистые клетки (содержащие тканевой фактор, мощный прокоагулянт) от «Стабильная» бляшка г7- Нормальные ГМК медии Рис. 5.11. Схема, демонстрирующая характерные черты «уязвимой» и «стабильной» атероск- леротических бляшек. Уязвимая бляшка обычно имеет крупное липидное ядро и тонкую фиброзную покрышку, отделяющую обладающие прокоагулянтной активностью (несущие тканевой фактор) макрофаги от циркулирующей крови. В местах разрыва бляшки гладко- мышечные клетки (ГМК) часто активированы. Напротив, стабильная бляшка имеет толстую фиброзную покрышку, предохраняющую липидное ядро от контакта с кровью. Клинические данные позволяют предположить, что стабильные бляшки чаще вызывают ангиографически заметное сужение просвета, чем уязвимые. (Воспроизведено с разрешения из Libby P. Molecular bases of the acute coronary syndromes. Circulation. 1995;91:2844-2850, copyright 1995, American Heart Association)
Атеросклероз 161 элементов циркулирующей крови (рис. 5.11). Эти «ранимые» бляшки часто имеют на макропрепарате маленькие размеры и в меньшей степени препятствуют кровотоку, чем хронические, стабильные бляшки с толстой фиброзной покрышкой, которые менее подвержены разрыву. «Уязвимые» места можно отличить по очень большому липидному ядру и высокой концентрации воспалительных клеток (макрофагов и Т-лимфоцитов). Макрофаги в подобных бляшках часто располагаются на границе бляшки и нормальной ткани (область «плеча») и секретируют медиаторы воспаления и ферменты, которые разрушают и ослабляют фиброзную покрышку, делая ее более подверженной разрыву. Кроме того, гамма-интерферон, медиатор, вырабатываемый Т-клетками в ответ на хроническое воспаление внутри бляшки, может ингибировать синтез коллагена гладкомышеч- ными клетками, что нарушает их функцию поддержания целостности и репарации фиброзной покрышки, которая предохраняет бляшку от разрыва. Бляшки, способные синтезировать и сохранять толстую фиброзную капсулу, менее склонны к разрыву. Как указывалось выше, недавние клинические исследования гиполи- пидемических препаратов продемонстрировали выраженное снижение частоты коронарных событий, не пропорциональное достигнутому регрессу стенозов коронарных артерий. Считается, что выраженное клиническое улучшение связано с уменьшением содержания липидов в атеросклеротиче- ской бляшке и, таким образом, ее «стабилизацией», что ведет к большей ее устойчивости к разрыву. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В индустриализированном обществе атеросклероз вызывает больше смертей, чем любые другие заболевания. В процессе атерогенеза в интиме артерий мышечного типа накапливаются жировые отложения и фиброзная ткань. Наиболее ранним патоморфологическим проявлением атеросклероза являются жировые полосы. По-видимому, развитие атеросклеротических поражений обусловлено сложными взаимодействиями между клетками сосудистой стенки (эндотелиальными и гладкомышечными), циркулирующими клетками крови (лейкоцитами, тромбоцитами), липопротеинами и разными цитокинами и факторами роста. Клинические проявления атеросклероза развиваются в результате сужения просвета и кальцификации стенки сосуда, трещин или разрывов бляшки с последующим тромбозом, кровоизлияний в бляшку и ослабления стенки артерии. Главные факторы риска развития атеросклероза включают дислипиде- мию (высокий ЛНП или низкий ЛВП), гипертензию, курение, раннее развитие коронарной болезни у родственников и диабет. Активное выявление и коррекция модифицируемых факторов риска является ключевым моментом современной профилактической кардиологии и скорее всего будет способствовать дальнейшему снижению сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности.
162 Глава 5 Следующие две главы касаются двух наиболее важных осложнений атеросклероза: хронической ишемической болезни сердца и инфаркта миокарда. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Berliner JA, et al. Atherosclerosis: basic mechanisms: oxidation, inflammation, and genetics. Circulation 1995;91:2488-2496. Fuster V, Badimon L, Badimon JJ, et al. The pathogenesis of coronary artery disease and the acute coronary syndromes. N Engl J Med 1992;326:242-250 (Part I), 326:310-318 (Part II). Goldstein JL, Brown MS. A receptor mediated pathway for cholesterol homeostasis. Science 1986;232:34-47. Grundy SM. Role of low-density lipoproteins in atherogenesis and developement of coronary heart disease. Clin Chem 1995;41:139-146. Hajjar DP, Nicholson AC. Atherosclerosis. Am Scientist 1995;83:460-467. Levine GN, Keaney JF, Vita JA. Cholesterol reduction in cardiovascular disease. N Engl J Med 1995;332:512-521. Libby P. Molecular bases of the acute coronary syndromes. Circulation 1995; 91:2844-2850. O'Keefe JH Jr, Conn RD, Lavie CJ Jr., et al. The new paradigm for coronary artery disease: altering risk factors, atherosclerotic plaques, and clinical prognosis. Mayo Clin Proc. 1996;71:957-965. Ross R. The pathogenesis of atherosclerosis: a perspective for the 1990s. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. Philadelphia: WB Saunders, 1997; 1105-1125. Summary of the Second Report of National Cholesterol Education Project Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. JAMA 1993;269;3015-3023. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана Рушикой Фернандопулле (Rushika Femandopulle, MD) и Джозефом Лоскальзо (Joseph Loscalzo, MD, PhD).
ИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ СЕРДЦА Марк С. Сабатини, Патрик Т. ОТара и Леонард С. Лилли Этиология и патогенез стенокардии • Снабжение миокарда кислородом • Потребность миокарда в кислороде Патофизиология ишемии • Стеноз сосуда • Дисфункция эндотелия • Другие причины ишемии миокарда Ишемические синдромы • Стабильная стенокардия • Нестабильная стенокардия • Вариантная стенокардия • Немая ишемия • Синдром X Последствия ишемии Клинические проявления • Характер болей • Локализация • Провоцирующие факторы • Частота • Факторы риска Диагностика • Физикальное исследование • Методы диагностики Течение заболевания Лечение • Купирование приступа стенокардии • Профилактика повторных эпизодов ишемии • Лечение нестабильной стенокардии
164 Глава 6 В 1772 году английский врач Уильям Геберден описал заболевание, при котором у больных во время ходьбы появлялось непррштное ощущение в грудной клетке. Назвав этот дискомфорт «стенокардией», Геберден отметил, что он быстро исчезал, когда пациент останавливался, но вновь появлялся при возобновлении нагрузки. Хотя он не знал причин этого явления, судя по всему, его сообщение было первым описанием симптомов ишемической болезни сердца, состояния, обусловленного недостаточным кровоснабжением миокарда, от которого сейчас страдают миллионы американцев и которое ответственно за более чем 600 000 смертей ежегодно. Клинические проявления ишемической болезни сердца очень разнообразны. Она может сопровождаться симптомами, связанными с физической нагрузкой, подобными описанным Геберденом, и до сих пор называющимися стенокардией. В других случаях ишемия не сопровождается клиническими проявлениями, при этом говорят о «немой» ишемии. Эта глава описывает весь спектр синдромов, ассоциированных с ишемической болезнью сердца (табл. 6.1), и их патогенетических механизмов. Таблица 6.1. Клинические определения Синдром Описание Ишемическая болезнь сердца Стенокардия Стабильная стенокардия Вариантная стенокардия Нестабильная стенокардия Немая ишемия Состояние, при котором дисбаланс между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой приводит к ишемии миокарда и накоплению продуктов метаболизма; наиболее часто развивается вследствие атеросклероза коронарных артерий («коронарная болезнь сердца») Дискомфорт в грудной клетке и соседних анатомических областях, вызываемый ишемией миокарда Хронический тип преходящей стенокардии, провоцируемой физической активностью или эмоциями и купируемой в течение нескольких минут в покое; эпизоды часто ассоциируются с преходящей депрессией сегмента ST, но стойкое повреждение миокарда не развивается Типичная стенокардия, обычно покоя, которая развивается из-за спазма коронарных артерий, а не из-за увеличения потребности миокарда в кислороде; эпизоды часто сопровождаются транзиторными колебаниями сегмента ST (обычно элевация) Характерно увеличение частоты и продолжительности приступов стенокардии, провоцируемых меньшей нагрузкой или развивающихся в покое; при отсутствии лечения часто развивается инфаркт миокарда Бессимптомные эпизоды ишемии миокарда; может быть выявлена на ЭКГ или с помощью других инструментальных методов
Ишемическая болезнь сердца 165 Синдром Описание Инфаркт миокарда (см. главу?) Участок некроза миокарда, обычно вследствие длительного прекращения кровотока; наиболее часто развивается вследствие острого тромбоза в месте атеросклеротического стеноза коронарной артерии; может быть первым клиническим проявлением ишемической болезни сердца, или ему предшествует стенокардия ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ СТЕНОКАРДИИ Наиболее типичное проявление ишемической болезни сердца, стенокардия, в буквальном переводе означает «сдавление в груди». Хотя многие болезни с локализацией в грудной клетке могут приводить к подобному дискомфорту, «стенокардией» называют состояние дисбаланса между доставкой кислорода к миокарду и потребностью в нем. Ведущей причиной такого дисбаланса является ишемическая болезнь сердца, при которой уменьшение доставки кислорода обусловлено атеросклеротическим сужением одной или нескольких коронарных артерий. В нормальном сердце поддерживается равновесие между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой коронарными артериями. Даже при интенсивной нагрузке, когда метаболические потребности сердца возрастают, также растет доставка кислорода к кардиомиоцитам, и баланс сохраняется. Следующие разделы рассматривают ключевые факторы, определяющие потребность и доставку кислорода к миокарду в норме (рис. 6.1) и при ИБС. Доставка кислорода к миокарду Потребность миокарда в кислороде Диастолическое перфузионное давление Коронарное сосудистое сопротивление • внешняя компрессия • саморегуляция • локальные метаболиты • эндотелиальные факторы • иннервация Кислородсвязывающая способность Напряжение стенки (Р х r/2h) Частота сердечных сокращений Сократимость Рис. 6.1. Основные детерминанты доставки кислорода к миокарду и потребности в нем. Р — систолическое давление в желудочке, г — радиус желудочка, h — толщина стенки желудочка
166 Глава 6 Доставка кислорода к миокарду Доставка кислорода к миокарду зависит от способности крови переносить кислород и состояния коронарного кровотока. Способность переносить кислород определяется содержанием в крови гемоглобина и системной оксигенацией. При отсутствии анемии или патологии легких кисло- родсвязывающая способность остается достаточно стабильной величиной. Однако коронарный кровоток гораздо более динамичен, и его регуляция поддерживает соответствие доставки кислорода метаболическим потребностям. Как и во всех кровеносных сосудах, коронарный кровоток (Q) прямо пропорционален перфузионному давлению в сосуде (Р) и обратно пропорционален коронарному сосудистому сопротивлению (R). Это выражается как Q ос P/R. Однако в отличие от остальных артериальных систем, в которых основной кровоток происходит в систолу, в коронарных сосудах максимальный ток крови приходится на диастолу. Причиной этого является ограничение систолического кровотока из-за сдавления артерий сокращающимся миокардом, а также из-за динамики выброса крови в аорту. Во время систолы быстрый ток крови через аортальный клапан вызывает эффект Вен- тури, в результате чего вдоль стенок проксимальной аорты возникает локальное снижение давления. Таким образом, систолическое давление в синусах Вальсальвы и устьях коронарных артерий становится ниже, чем в самой аорте, и перфузионное давление в коронарных артериях снижается. В диастолу коронарный кровоток осуществляется беспрепятственно, так как снижающий давление эффект Вентури не возникает при закрытом аортальном клапане и прекращении быстрого тока крови, а также потому что миокард в фазе расслабления вызывает лишь незначительное внешнее сдавление сосудов. Таким образом, для коронарных артерий перфузионное давление определяется диастолическим давлением в аорте. Состояния, при которых диастолическое давление в аорте снижается (например, гипотензия или аортальная регургитация), уменьшают коронарное перфузионное давление и могут нарушать доставку кислорода к миокарду. Коронарное сосудистое сопротивление является еще одной основной детерминантой коронарного кровотока. В нормальных артериях сопротивление динамически модулируется 1) силами, сдавливающими коронарные артерии извне и 2) факторами, влияющими на собственный тонус артерий. ВНЕШНЯЯ КОМПРЕССИЯ Внешняя компрессия коронарных сосудов осуществляется в течение сердечного цикла сокращением окружающего миокарда. Степень компрессии прямо пропорциональна интрамиокардиальному давлению и поэтому, как уже говорилось выше, максимальна во время систолы. Более
Ишемическая болезнь сердца 167 того, во время сокращения миокарда субэндокардиальные слои, подвергающиеся воздействию высокого внутрижелудочкового давления, сдавливаются больше, чем остальные мышечные слои. Это одна из причин того, что субэндокардиальные слои наиболее подвержены ишемическому повреждению. ВНУТРЕННИЙ КОНТРОЛЬ КОРОНАРНОГО ТОНУСА В отличие от большинства тканей, сердце не может при необходимости увеличивать степень поглощения кислорода, так как она почти максимальна уже в базальных условиях. Таким образом, любое повышение потребности в кислороде должно вызывать увеличение коронарного кровотока; ведущую роль в этом процессе играет саморегуляция коронарного сосудистого сопротивления. К факторам, участвующим в регуляции коронарного сосудистого сопротивления, относят локальное накопление продуктов обмена, эндотелиальные факторы и нервные влияния. Местное накопление продуктов обмена Локальное накопление метаболитов заметно влияет на тонус коронарных сосудов и помогает приспосабливать доставку кислорода к меняющимся метаболическим потребностям. Основными регуляторными факторами являются 1) кислород, действующий как вазоконстриктор, и 2) аденозин, являющийся вазодилататором. Считается, что молекулярный кислород заставляет закрываться прекапиллярные сфинктеры. Таким образом, при снижении перфузии снижается также напряжение кислорода, что приводит к дилатации прекапиллярных сфинктеров и увеличению кровотока и доставки кислорода. При гипоксемии аэробный метаболизм и окислительное фосфорили- рование в митохондриях ингибируются. При этом регенерация макроэр- гических фосфатов, включая АТФ, невозможна. В результате аденозин дифосфат (АДФ) и монофосфат (АМФ) накапливаются и последовательно расщепляются до аденозина. Аденозин является мощным вазодилататором и считается основным метаболическим медиатором сосудистого тонуса. Связываясь с рецепторами на гладкомышечных клетках сосудов, аденозин уменьшает вход кальция внутрь клетки, что приводит к расслаблению, вазодилатации и увеличению коронарного кровотока. Другими метаболитами, обладающими местным вазодилатирующим эффектом, являются лактат, ацетат, ионы водорода и диоксид углерода. Эндотелиальные факторы Клетки эндотелия сосудистой стенки вырабатывают ряд вазоактивных веществ, участвующих в регуляции сосудистого тонуса. Вазодилататоры, синтезируемые эндотелием, включают эндотелий-зависимый фактор релаксации и простациклин. Эндотелии-1 является примером естественного продуцируемого эндотелием вазоконстриктора.
168 Глава 6 Идентификация и важнейшие эффекты эндотелий-зависимого фактора релаксации описываются в Приложении 6.1. Этот фактор был идентифицирован как оксид азота или очень близкое вещество и поэтому далее обозначается как ЭЗФР-NO. ЭЗФР-NO регулирует сосудистый тонус, заставляя соседние гладкомышечные клетки расслабляться через механизм, зависимый от циклического ГМФ. Продукция ЭЗФР-NO нормальным эндотелием происходит в базальных условиях и дополнительно стимулируется многими факторами и состояниями. Например, повышенное его количество синтезируется при воздействии на эндотелий ацетилхолина (АХ), тромбина, факторов, высвобождаемых из агрегирующих тромбоцитов (например, серотонина и АДФ), или в результате напряжения сдвига, создаваемого кровотоком. Хотя прямым эффектом многих из этих субстанций на сосудистую стенку является вазоконстрикция, вызванное ими высвобождение из нормального эндотелия ЭЗФР-NO парадоксальным образом приводит к вазодилатации (рис. 6.2). Метаболит арахидоновой кислоты простациклин обладает сходными с ЭЗФР-NO вазодилатирующими свойствами (рис. 6.2). Он высвобождается эндотелием в ответ на многие стимулы, включая гипоксию, напряжение сдвига, ацетилхолин и тромбоцитарные факторы (например, серотонин), и вызывает расслабление гладких мышц через механизм, зависимый от циклического АМФ. Эндотелии-1 является мощным вазоконстриктором, который вырабатывается клетками эндотелия и частично противодействует вазодилатирующей активности ЭЗФР-NO и простациклина. Его экспрессия стимулируется рядом факторов, включая тромбин, ангиотензин II, адреналин и напряжение сдвига кровотока. В нормальных условиях эндотелий способствует релаксации сосудистых гладкомышечных клеток (вазодилатации) под действием ЭЗФР-NO и простациклина, эффекты которых преобладают над эндотелиальными вазоконстрикторами (рис. 6.2). Однако, как мы увидим впоследствии, при его дисфункции (как, например, при атеросклерозе) эндотелий продуцирует недостаточное количество вазодилататоров, так что баланс сдвигается в сторону вазоконстрикции. Нервная регуляция Контроль сосудистого сопротивления со стороны нервной системы имеет как симпатический, так и парасимпатический компонент. В норме вклад парасимпатической нервной системы, по-видимому, незначителен, однако симпатические рецепторы играют важную роль. Коронарные артерии обладают как а-, так и р2-адРенорецепторами. Стимуляция а-ад- ренорецепторов приводит к вазоконстрикции. Напротив, стимуляция Р2-адренорецепторов способствует вазодилатации. Взаимодействие между метаболическими, эндотелиальными и нервными регуляторными факторами определяет общее воздействие на коронарный сосудистый тонус. Например, катехоламиновая стимуляция
Ишемическая болезнь сердца 169 Приложение 6.1: Эндотелий-зависимый фактор релаксации и оксид азота Клетки эндотелия нормальной артерии синтезируют вещества с мощным вазодила- тирующим эффектом, которые участвуют в регуляции сосудистого тонуса. К ним относятся простациклин (метаболит арахидоновой кислоты) и эндотелий-зависимый фактор релаксации (ЭЗФР). ЭЗФР был впервые описан в 1970-х гг. В экспериментах было показано, что ацетил- холин (АХ) обладает двояким действием на кровеносные сосуды: его прямым эффектом на гладкомышечные клетки сосудов является вазоконстрикция, но если гладкомышеч- ные клетки покрывает интактная эндотелиальная выстилка, вместо вазовонстрикции развивается вазодилатация. Последующие работы показали, что под действием АХ эн- дотелиальные клетки продуцируют химический медиатор (который был назван ЭЗФР), который быстро диффундирует к подлежащим гладкомышечным клеткам, вызывая их расслабление и последующую вазодилатацию сосуда. По данным последних исследований таинственный ЭЗФР на самом деле представляет собой оксид азота (N0) или близкое к нему вещество. Когда АХ (или другие эндотелий-зависимые вазодилататоры, например, серотонин или гистамин) связывается с эндотелиаль- ной клеткой, повышается уровень внутриклеточного свободного кальция, который активирует фермент синтетазу NO (NOC). NOC катализирует образование N0 из аминокислоты L-аргинина (см. рисунок). N0 диффундирует из эндотелия к подлежащим гладкомышечным клеткам, где активирует гуанилатциклазу (G-циклазу). G-циклаза, в свою, очередь, превращает гуанозинтрифосфат (ГТФ) в циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ). Повышение внутриклеточного цГМФ приводит к расслаблению гладкомышеч- ной клетки посредством механизмов, связанных со снижением содержания Са"1"1" в цитоплазме. Повышение цГМФ также подавляет миграцию гладкомышечных клеток. В отличие от эндотелий - АГОНИСТ (например, АХ, гистамин, серотонин) I —т КЛЕТКА ЭНДОТЕЛИЯ L-аргинин Синтетаза оксида азота 7 L-цитруллин Оксид азота (окись азота, N0» Нитропруссид или нитроглицерин ГЛАДКОМЫШЕЧНАЯ КЛЕТКА зависимых вазодилататоров, некоторые агенты вызывают релаксацию гладких мышц независимо от наличия эн- дотелиальных клеток. Например, лекарства нитропруссид натрия и нитроглицерин вызывают вазодилатацию, создавая для гладкомышечных клеток внешний источник N0 и затем активируя G-циклазу с образованием цГМФ без участия клеток эндотелия. В лаборатории катетеризации сердца внутрикоронарное введение АХ у здоровых людей вызывает дилатацию сосуда, по-видимому за счет высвобождения ЭЗФР-NO. Однако при состояниях, вызывающих дисфункцию эндотелия, таких как атеросклероз, внутрикоронарное введение АХ приводит к парадоксальной вазоконстрикции. Судя по всему, это является отражением снижения продукции ЭЗФР-NO при дисфункции эндотелия, так что преобладает прямой вазоконстрикторный эффект АХ в отношении гладкой мускулатуры. Особый интерес представляет тот факт, что потеря вазодилатирующего ответа на инфузию АХ развивается улиц с определенными факторами риска (например, повышением холестерина ЛНП, ги- пертензией, при курении сигарет) даже при отсутствии явной атероматозной бляшки. Таким образом, нарушение высвобождения ЭЗФР-NO может быть ранним и чувствительным предиктором последующего развития атеросклеротических поражений. (Модифицировано из Furchgott, RF. The discovery of endothelium-derived relaxing factor and its importance in the identification of nitric oxide. JAMA 1996; 276:1186-1188.)
170 Глава 6 сердца может вначале вызвать коронарную вазоконстрикцию посредством а-адренергического нервного механизма. Однако катехоламины вызывают также повышение потребления миокардом кислорода через увеличение ЧСС и сократимости (ргадренергический эффект) и, вследствие этого, увеличивают продукцию метаболитов, приводящих к конечной коронарной вазодилатации. Потребность миокарда в кислороде Факторами, определяющими потребность миокарда в кислороде, являются: 1) напряжение стенки желудочка, 2) частота сердечных сокращений, 3) сократимость (инотропный статус). Кроме того, очень небольшие количества кислорода требуются для обеспечения энергией базального метаболизма кардиомиоцитов и электрической деполяризации. Напряжение стенки желудочка (а) — это тангенциальная сила, воздействующая на кардиомиоциты и раздвигающая их; на противодействие этой силе тратится определенная энергия. Напряжение стенки зависит от внутрижелудочкового давления (Р), радиуса желудочка (г), и толщины стенки желудочка (h). Упрощенное уравнение Лапласа выглядит как Рх г сг = 2h Таким образом, напряжение стенки прямо пропорционально радиусу левого желудочка. Состояния, при которых увеличивается заполнение левого желудочка (например, аортальная и митральная регургитация), вызывают увеличение радиуса желудочка и рост напряжения стенки и по- Эндотелий-зависимые вазодилататоры (например, АХ, серотонин, тромбин, напряжение сдвига кровотока) Тромбин Ангиотензин II Адреналин ЭНДОТЕЛИАЛЬНАЯ КЛЕТКА Простациклин ЭЗФР-NO Эндотелии-1 ГЛАДКОМЫШЕЧНАЯ КЛЕТКА Рис. 6.2. Эндотелий-зависимые вазоактивные вещества и их регуляторные факторы. Эндотелий-зависимые вазодилататоры показаны слева и включают эндотелий-зависимый фактор релаксации/оксид азота (ЭЗФР-NO) и простациклин. Эндотелии — это продуцируемый эндотелием вазоконстриктор. В норме вазодилатирующие влияния преобладают над вазокон- стрикторными. АХ — ацетилхолин
Ишемическая болезнь сердца 171 требления кислорода. Напротив, любой физиологический или фармакологический маневр, направленный на уменьшение заполнения и размера левого желудочка (например, лечение нитратами), уменьшает напряжение стенки и потребление миокардом кислорода. Напряжение стенки также пропорционально систолическому давлению в желудочке. Обстоятельства, приводящие к росту внутрижелудочко- вого давления, такие как аортальный стеноз и гипертензия, увеличивают напряжение стенки и потребление кислорода. В условиях сниженного внутрижелудочкового давления (например, гипотензивная терапия) потребление кислорода снижается. Наконец, напряжение стенки обратно пропорционально толщине стенки желудочка, так как сила распределяется на большую мышечную массу. Гипертрофированное сердце имеет более низкие значения напряжения стенки и потребления кислорода на грамм ткани, чем сердце с более тонкими стенками. Поэтому при развитии гипертрофии в условиях хронической перегрузки давлением (например, при аортальном стенозе) она играет компенсаторную роль, снижая потребление кислорода. Вторым фактором, определяющим потребность миокарда в кислороде, является частота сердечных сокращений (ЧСС). При ускорении ритма увеличивается число сокращений и расход АТФ в минуту, что приводит к росту потребности в кислороде. Напротив, замедление ЧСС (например, при использовании р-блокатора) снижает расход АТФ и соответственно — потребление кислорода. И, в-третьих, потребность миокарда в кислороде определяется сократимостью миокарда, то есть силой его сокращений (рассматривается в главе 9). Циркулирующие катехоламины или препараты с положительным инотропным эффектом напрямую увеличивают силу сердечных сокращений и утилизацию кислорода. Напротив, агенты с отрицательным инотропным эффектом, например, р-блокаторы, уменьшают потребление кислорода миокардом. В заключение можно сказать, что в норме механизмы саморегуляции воздействуют на тонус коронарных артерий таким образом, чтобы доставка кислорода к миокарду находилась в соответствии с потребностью в нем. В отсутствие стенозов коронарных артерий механизмы саморегуляции обеспечивают достаточное постоянство коронарного кровотока, пока пер- фузионное давление в аорте составляет приблизительно 60 мм рт. ст. и выше. Однако, в условиях распространенного коронарного атеросклероза, падение перфузионного давления дистальнее стеноза артерии и дисфункция эндотелия вовлеченного сегмента приводят к несоответствию между имеющимся кровотоком и метаболическими потребностями миокарда. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ИШЕМИИ Традиционно считалось, что ишемия миокарда при коронарной болезни сердца развивается в результате фиксированного сужения просвета
172 Глава 6 сосуда атеросклеротической бляшкой и ограничения притока крови к миокарду. Однако последние исследования показали, что снижение кровотока происходит в результате комбинации стеноза сосуда и ненормального сосудистого тонуса, обусловленного атеросклеротической дисфункцией эндотелиальных клеток. Стеноз сосуда Гемодинамическая значимость атеросклеротических стенозов коронарных артерий связана как с гидродинамическими механизмами, так и анатомией коронарного русла. ГИДРОДИНАМИКА Согласно закону Пуазейля, кровоток в сосуде описывается формулой АРтсг4 Q = 8riL где Q — кровоток, АР — разница Давления между точками измерения, г — радиус сосуда, г| — вязкость крови, a L — длина сосуда. По аналогии с законом Ома, кровоток также равен отношению разности давления к сопротивлению кровотоку (R): v R Скомбинировав обе формулы, можно выразить сопротивление кровотоку в сосуде как 8ЛЬ R яг4 Таким образом, сосудистое сопротивление отчасти зависит от геометрического компонента L/r4. Поэтому гемодинамическая значимость сте- нозирующего поражения зависит от его протяженности и, что гораздо важнее, от степени возникающего в результате сужения сосуда (то есть уменьшения г). АНАТОМИЯ Коронарные артерии состоят из больших проксимальных эпикардиа- льных сегментов и меньших дистальных резистивных сосудов. Проксимальные сосуды подвержены развитию атеросклероза, который приводит к стенозирующим поражениям. Дистальные сосуды обычно свободны от гемодинамически значимых бляшек и могут менять свой тонус в зависимости от метаболических потребностей. Эти резистивные сосуды выполняют резервную функцию, расширяясь при нагрузке, когда потребность в кислороде возрастает, а также и в покое при наличии выраженного проксимального стеноза.
Ишемическая болезнь сердца 173 Гемодинамическая значимость и, соответственно, патофизиологические последствия различных степеней сужения коронарных артерий зависят как от степени стеноза эпикардиальной части сосуда, так и выраженности компенсаторной вазодилатации дистальных резистивных сосудов (рис. 6.3). Если диаметр просвета сужен менее чем на 60%, максимальный кровоток по артерии нарушается несущественно, и в ответ на нагрузку резистив- ные сосуды могут расширяться и обеспечивать адекватный кровоток. Когда стеноз достигает приблизительно 70% и более диаметра, сопротивление кровотоку таково, что для обеспечения адекватной перфузии необходима полная дилатация резистивных сосудов уже в покое. В этой ситуации при увеличении потребности в кислороде (например, в результате повышения ЧСС и силы сокращений при физической нагрузке) остается лишь незначительный резерв коронарного кровотока, и максимальный кровоток в сосуде снижается. При этом потребность в кислороде превышает его доставку и возникает ишемия миокарда. При степени стеноза, превышающей примерно 90%, кровоток может быть недостаточен для обеспечения базальных потребностей даже несмотря на максимальную дилатацию резистивных сосудов, и ишемия может развиться уже в покое. Между интактными артериями и участками дистальнее атеросклеро- тического стеноза развиваются коллатеральные сосуды (см. главу 1), и кровоток по ним может смягчить снижение доставки кислорода к мио- 5х 4х Нормализованный средний кровоток 2х 1х 20% 40% 60% 80% 100% Диаметр бляшки в процентах Рис. 6.3. Кровоток в покое и максимальный коронарный кровоток зависят от выраженности стеноза проксимального отдела артерии (диаметра бляшки в процентах). Пунктирная линия обозначает кровоток в покое, а непрерывная — максимальный кровоток (то есть при полной дилатации дистальных резистивных сосудов). Уменьшение максимального кровотока становится очевидным, когда проксимальный стеноз суживает диаметр просвета сосуда более чем на 70%. Кровоток в покое может нарушаться, если стеноз превышает - 90%. (Модифицировано из Gould KL, Lipscomb К. Effects of coronary stenoses on coronary flow reserve and resistance. Am J Cardiol 1974;34:50.) Максимальный коронарный кровоток
174 Глава 6 карду. Но при критическом сужении сосудов роль коллатералей для предотвращения ишемии миокарда при физической нагрузке недостаточна. Дисфункция эндотелиальных клеток В дополнение к фиксированному стенозу сосуда важный вклад в снижение доставки кислорода к миокарду при хронической ИБС вносит дисфункция эндотелия. Ненормальное функционирование эндотелиальных клеток может участвовать в патофизиологиии ишемии двумя путями: 1) через неадекватную коронарную вазоконстрикцию и 2) через потерю нормальных антитромбогенных свойств. НЕАДЕКВЛ ТНАЯ ВЛЗОКОНСТРИКЦИЯ В норме физическая активность или умственное напряжение приводит к коронарной вазодилатации. Полагают, что этот эффект регулируется активацией симпатической нервной системы, при этом возросшие кровоток и его напряжение сдвига вызывают высвобождение эндотелиальных вазодилататоров, таких как ЭЗФР-NO. Считается, что в норме ре- лаксирующий эффект ЭЗФР-NO в отношении гладкомышечных клеток артерии превышает прямой а-адренергический сосудосуживающий эффект катехоламинов, в результате чего происходит вазодилатация. Однако у пациентов с дисфункцией эндотелия (например, при атеросклерозе) в результате нарушения продукции эндотелиальных вазодилататоров начинает превалировать прямой эффект катехоламинов, так что вместо этого развивается относительная вазоконстрикция. Возникающее в результате снижение коронарного кровотока и снабжения миокарда кислородом усугубляет ишемию. Кроме того,* у пациентов с факторами риска ИБС, такими как гиперхолестеринемия, сахарный диабет, гипертензия, курение, нарушение эндотелий-зависимой вазодилатации отмечается даже в анатомически нормальных коронарных артериях, что позволяет предположить, что дисфункция эндотелия развивается на очень ранних стадиях атеросклеротического процесса. У пациентов с нарушенной функцией эндотелия даже вазодилатирующие эффекты локальных метаболитов (таких как аденозин и гипоксия) ослабляются, что затрудняет регуляцию сосудистого тонуса с помощью метаболических стимулов. При острых коронарных синдромах (например, нестабильной стенокардии) неадекватная вазоконстрикция также имеет важное значение. Причиной нестабильной стенокардии обычно считается разрыв атеро- склеротической бляшки с последующей агрегацией тромбоцитов и образованием тромба. В норме продукты агрегирующих тромбоцитов в формирующемся тромбе (например, серотонин, АДФ) приводят к вазодилатации, так как они стимулируют выработку ЭЗФР-NO. Однако при дисфункции эндотелия преобладают прямые сосудосуживающие влияния тромбоцитарных факторов, и происходит вазоконстрикция (рис. 6.4), что приводит к снижению кровотока.
Ишемическая болезнь сердца 175 АГРЕГАЦИЯ ТРОМБОЦИТОВ Продуцируемые эндотелием факторы, такие как ЭЗФР-NO и проста- циклин, имеют антитромботическую функцию, поскольку они уменьшают агрегацию тромбоцитов (рис. 6.4). Однако в условиях дисфункции эндотелия их высвобождение снижено и поэтому антитромботический Агрегирующие тромбоциты: АДФ 5-НТ ТХА2 ЭНДОТЕЛИАЛЬНАЯ КЛЕТКА ГЛАДКОМЫШЕЧНАЯ КЛЕТКА ДИСФУНКЦИЯ ЭНДОТЕЛИЯ Агрегирующие тромбоциты: АДФ 5-НТ ТХА2 Рис. 6.4. Взаимодействие между тромбоцитами и клетками эндотелия. А. Нормальный эндотелий. Из агрегирующих тромбоцитов высвобождаются тромбоксан (ТХАг) и серотонин (5-НТ), прямые сосудистые эффекты которых приводят к сокращению гладких мышц и ва- зоконстрикции. Однако тромбоцитарные факторы (АДФ, 5-НТ) стимулируют также высвобождение эндотелием мощных вазодилататоров ЭЗФР и простациклина, так что результирующим эффектом является расслабление гладких мышц. Продукция эндотелием ЭЗФР и простациклина, кроме того, имеет антитромботическое значение, так как они ограничивают дальнейшую агрегацию тромбоцитов. Б. При дисфункции эндотелия нарушается высвобождение вазодилататоров, что приводит к преобладанию сокращения гладких мышц и вазоконстрикции. Снижение продукции ЭЗФР и простациклина, кроме того, сопровождается потерей их антиагрегационного эффекта, что способствует тромбозу
176 Глава 6 эффект ослабляется. Таким образом, при связанных с тромбозом синдромах (например, нестабильной стенокардии, остром инфаркте миокарда) уменьшение продукции ЭЗФР-NO и простациклина делает возможными агрегацию тромбоцитов, секрецию прокоагулянтов и потенциальных ва- зоконстрикторов, что способствует дальнейшему угнетению кровотока. Другие причины ишемии миокарда Помимо ишемической болезни сердца (ИБС), ряд других состояний также может привести к дисбалансу между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой и, в результате, — к ишемии. Причины снижения доставки кислорода к миокарду включают: 1) снижение перфузионного давления в аорте (например, вследствие артериальной гипотензии или аортальной недостаточности) и 2) значительное уменьшение кислородс- вязывающей способности крови (например, при анемии или гипоксе- мии). Например, у пациента с массивным желудочно-кишечным кровотечением может развиться ишемия миокарда и стенокардия даже в отсутствие коронарного атеросклероза из-за снижения доставки кислорода к тканям вследствие потери гемоглобина. С другой стороны, выраженное увеличение потребности миокарда в кислороде может вызвать ишемию в отсутствие коронарного атеросклероза и других причин нарушения доставки кислорода к миокарду. Это происходит, например, при тяжелом аортальном стенозе, когда значительно увеличивается напряжение стенки в связи со значительным повышением систолического давления в левом желудочке. ИШЕМИЧЕСКИЕ СИНДРОМЫ Ишемия миокарда возникает, когда имеется дисбаланс между доставкой кислорода к миокарду и потребностью в нем. Однако в зависимости от вклада различных патофизиологических процессов, могут развиваться различные клинические синдромы (рис. 6.5). Стабильная стенокардия (рис. 6.5Б) Когда атеросклеротическая бляшка сужает просвет коронарной артерии приблизительно на 70% и более, сниженный кровоток может быть достаточным для обеспечения потребности миокарда в кислороде в покое, но недостаточным для компенсации любого существенного увеличения этой потребности (рис. 6.3). При физической нагрузке активация симпатической нервной системы приводит к увеличению ЧСС, артериального давления и сократимости; все эти факторы увеличивают потребность миокарда в кислороде. Если потребность в кислороде выше доставки, развивается ишемия, часто сопровождающаяся стенокардией. Ишемия и ее симптомы сохраняются до тех пор, пока не произойдет снижение избыточной потребности в кислороде и не восстановится кислородный ба-
Ишемическая болезнь сердца 177 А: Норма Клетка эндотелия • Просвет проходим • Нормальная функция эндотелия • Агрегация тромбоцитов подавлена Б: Стабильная стенокардия Бляшка • Просвет сужен бляшкой • Неадекватная вазоконстрикция Тромбоциты В: Нестабильная стенокардия Тромб • Разрыв бляшки • Агрегация тромбоцитов • Образование тромба • Неконтролируемая вазоконстрикция Г: Вариантная стенокардия • Явные бляшки отсутствуют • Интенсивный вазоспазм Рис. 6.5. Патофизиология синдромов стенокардии. А. Нормальные коронарные артерии полностью проходимы; эндотелий функционирует нормально. Б. При стабильной стенокардии атеросклеротическая бляшка и неадекватная вазоконстрикция (вследствие дисфункции эндотелия) уменьшают диаметр просвета и коронарный кровоток. В. При нестабильной стенокардии повреждение бляшки (например, разрыв) запускает агрегацию тромбоцитов, образование тромба и вазоконстрикцию, которые в совокупности снижают коронарный кровоток. Г. При вариантной стенокардии атеросклеротические бляшки отсутствуют; однако ишемия развивается вследствие интенсивного вазоспазма, который снижает доставку кислорода к миокарду ланс. Хроническая, предсказуемая, преходящая стенокардия при нагрузках или эмоциональном стрессе обозначается как «стабильная». Одним из факторов, которые потенциально могут усугублять неадекватную доставку кислорода при стабильной стенокардии, является неадекватная вазоконстрикция, обусловленная эндотелиальной дисфункцией, хотя бы частично, ассоциированной с атеросклерозом. В норме повышение потребности в кислороде при нагрузке уравновешивается увеличением кровотока, так как накопление локальных метаболитов вызывает вазодилатацию. Однако при дисфункции эндотелия вазодилатация нарушается, и возможно парадоксальное сужение сосудов в ответ на обусловленную нагрузкой стимуляцию их а-адренорецепторов катехоламинами.
178 Глава 6 В результате степень сужения артерий у больных атеросклерозом не обязательно должна быть постоянной. Напротив, она может изменяться во времени из-за дополнительных колебаний коронарного тонуса. У некоторых пациентов со стабильной стенокардией колебания тонуса играют минимальную роль в снижении доставки кислорода к миокарду, и уровень физической активности, вызывающей стенокардию, практически постоянен. У этих пациентов «стенокардия с фиксированным порогом». В других случаях степень динамической обструкции, вызванной вазоконстрикцией или вазоспазмом, играет более существенную роль, и у этих больных может быть «стенокардия с вариабельным порогом». Например, бывают дни, когда пациент может выполнять нагрузки без дискомфорта в грудной клетке, но в другие дни тот же уровень потребности миокарда в кислороде вызывает симптомы — эта разница отражает колебания сосудистого тонуса в участках с фиксированным стенозом. Нестабильная стенокардия У пациента с хронической стабильной стенокардией может возникнуть внезапное увеличение тяжести и продолжительности приступов стенокардии, их начало при меньшей нагрузке и даже в покое. Подобное утяжеление симптомов называется нестабильной стенокардией и часто предшествует острому инфаркту миокарда. Хотя большинство пациентов с нестабильной стенокардией имеют тяжелый коронарный атеросклероз, иногда она развивается и у лиц с незначимыми стенозами. Поэтому патогенез нестабильной стенокардии вероятнее всего, многофакторный. Наиболее часто ключевым событием является изъязвление и разрыв атеросклеротической бляшки (рис. 6.5В). Активация тромбоцитов и образование тромба в месте дефекта бляшки могут приводить к дальнейшему сужению просвета, ухудшая, таким образом, и без того сниженный коронарный кровоток. Уменьшение доставки крови к миокарду при нестабильной стенокардии усугубляется вазоконстрикторными эффектами агрегирующих тромбоцитов и тромба. В норме вазоактивные вещества, высвобождающиеся из тромбоцитов, такие как тромбин и серотонин, обычно вызывают эндотелий-опосредованную вазодилатацию (рис. 6.4). Однако при дисфункции эндотелия эти тромбоцитарные факторы, а также тромбин внутри тромба, вместо этого вызывают вазоконстрикцию. Более того, при дисфункции эндотелия эндотелиальные антагонисты тромбоза (ЭЗФР-NO и простациклин) не в состоянии ингибировать агрегацию тромбоцитов. Таким образом, при этих критических случаях теряется ключевой защитный механизм в отношении тромбоза. Вариантная стенокардия У небольшой части больных ИБС развиваются эпизоды локального спазма коронарных артерий в отсутствие явных атеросклеротических поражений.
Ишемическая болезнь сердца 179 Этот синдром называется «вариантной» стенокардией, или стенокардией «Принцметала». В данном случае стенокардия обусловлена только интенсивным вазоспазмом, который снижает доставку кислорода к миокарду и вызывает его ишемию (рис. 6.5Г)- Механизм развития такого выраженного спазма окончательно не выяснен. Считается, что многие из этих пациентов имеют начальный атеросклероз, проявляющийся только дисфункцией эндотелия, так как у пациентов с этим состоянием ответ на многие эндотелий-зависимые вазодилататоры (например, АХ и серотонин) ненормален. Вариантная стенокардия часто развивается в покое, поскольку причиной ишемии в этом случае является выраженное транзиторное снижение доставки кислорода, а не повышение потребности миокарда в нем. Немая ишемия Эпизоды ишемии миокарда иногда развиваются в отсутствие субъективного дискомфорта или боли, и такие случаи называются «немой ишемией». Эти бессимптомные эпизоды могут сосуществовать с типичными приступами стенокардии. У некоторых пациентов немая ишемия может быть единственной манифестацией ИБС. Как можно догадаться, диагностика немой ишемии может быть затруднительной. Для ее выявления пользуются такими инструментальными методами, как амбулаторное мониторирование ЭКГ или нагрузочная проба (см. ниже). По данным одного исследования, немые ишемические эпизоды выявляются у 40% пациентов со стабильной стенокардией и у 2,5-10% не предъявляющих жалоб мужчин среднего возраста. Учитывая важность симптома стенокардии как физиологического сигнала тревоги, не следует недооценивать опасность бессимптомной ишемии. Причина, по которой одни эпизоды ишемии являются «немыми», в то время как другие сопровождаются симптоматикой, до конца не ясна. Выраженность ишемии не может полностью объяснить эти различия, так как некоторые пациенты могут переносить без симптомов даже инфаркт миокарда. Поскольку немая ишемия миокарда чаще наблюдается у диабетиков, можно полагать, что она связана с нарушенным восприятием боли вследствие периферической нейропатии. Синдром X Этот термин применяется к пациентам с типичными симптомами стенокардии, у которых отсутствуют признаки значимого стенозирующего поражения коронарных артерий при коронароангиографии. У некоторых из этих пациентов при проведении пробы с физической нагрузкой выявляются достоверные признаки ишемии. Патогенез ишемии в этой ситуации может быть связан с неадекватным вазодилатационным резервом резистивных коронарных артерий. Считается, что резистивные сосуды (которые слишком малы, чтобы быть видимыми при коронароангиографии) у таких пациентов могут неадекватно расширяться в периоды возра-
180 Глава 6 стания потребности миокарда в кислороде. Прогноз этих пациентов лучше, чем при явных атеросклеротических поражениях. ПОСЛЕДСТВИЯ ИШЕМИИ Последствия преходящей ишемии миокарда отражают его неадекватную оксигенацию и локальное накопление продуктов метаболизма. Во время ишемии кардиомиоциты переключаются с аэробного на анаэробный путь метаболизма. Сниженная продукция АТФ нарушает взаимодействие между сократительными белками и приводит к транзиторному снижению как систолической сократимости, так и диастолического расслабления левого желудочка. К тому же происходит местное накопление продуктов анаэробного метаболизма (например, лактата, серотонина, аденозина). Считается, что одна или несколько из этих субстанций активируют периферические болевые рецепторы сегментов С7-ТИ4 и вызывают стенокардию. При болевом синдроме, сопровождающем острый приступ ишемии, генерализованная симпатическая и парасимпатическая стимуляция может вызвать тахикардию, потливость, тошноту. Поскольку ишемия приводит к внезапному нарушению диастолического расслабления миокарда, в это время повышается жесткость левого желудочка и растет внутриже- лудочковое диастолическое давление. Повышенное давление передается на легочное сосудистое русло и может вызывать одышку и отек легких. К тому же преходящие нарушения транспорта ионов в кардиомиоците и локальное накопление метаболитов могут вызывать опасные желудочковые нарушения ритма. После разрешения острого ишемического эпизода (то есть после восстановления баланса между доставкой кислорода и потребностью в нем) симптомы стенокардии полностью исчезают. При кратковременной ишемии стойкие повреждения миокарда отсутствуют. КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ Наиболее важной частью клинического обследования пациента с ИБС является опрос. Поскольку боль в грудной клетке — очень распространенная жалоба, чрезвычайно важно сфокусироваться на тех ее характеристиках, которые позволяют отличить ишемию миокарда от других причин дискомфорта в грудной клетке. С диагностической точки зрения было бы идеально расспрашивать и осматривать пациента во время эпизода стенокардии, но у большинства больных в момент осмотра симптомы отсутствуют. В связи с этим необходимо тщательное выяснение определенных характеристик приступа. Характер боли Наиболее часто стенокардия описывается как «давление», «сжимание», «тяжесть» или «стягивание» в грудной клетке. Как боль это ощуще-
Ишемическая болезнь сердца 181 ние описывается очень редко, и пациенты могут поправить врача, если он использует слово «боль» для характеристики симптомов стенокардии. Ангинозные боли не бывают ни острыми, ни колющими, и их интенсивность существенно не меняется при акте дыхания или движениях грудной стенки. Речь идет о стойком дискомфорте, который продолжается несколько минут, редко более 5-10. Он всегда продолжается более двух секунд, и этот факт позволяет дифференцировать их от более острых мышеч- но-скелетных болей. Иногда пациент описывает ощущение следующим образом: «слон сел на грудь». Описывая стенокардию, пациент может положить сжатый кулак на грудину, как будто плотно сжатые пальцы подтверждают сдавливающий характер дискомфорта — это называется признаком Левина. Как уже отмечалось выше, стенокардия часто сопровождается такими сопутствующими симптомами, как одышка, потливость, тошнота. Локализация Ангинозные боли обычно носят разлитой характер, а не локализуются в одной точке. Они наиболее часто ощущаются за грудиной или в прекор- диальной области слева, но моут также локализоваться в любой другой части грудной клетки, спине, руках, шее, нижней части лица или верхней части живота. Боль часто иррадиирует в плечи и внутреннюю поверхность рук, особенно слева. Провоцирующие факторы Стенокардия, если она не вызвана вазоспазмом, провоцируется теми факторами, которые повышают потребность миокарда в кислороде (например, увеличение ЧСС, сократимости или напряжения стенки). Они включают физическое напряжение, гнев и другие сильные эмоции. Другими факторами, которые повышают потребность миокарда в кислороде и провоцируют ангинозный дискомфорт у пациентов с ИБС, являются обильная еда и холодная погода. Последняя вызывает периферическую вазоконстрик- цию, которая, в свою очередь, влияет на напряжение стенки левого желудочка, который должен преодолевать повышенное сопротивление. Стенокардия обычно проходит в течение нескольких минут после прекращения вызвавшей ее нагрузки, а при сублингвальном приеме нитроглицерина — еще быстрее (менее 3-5 минут). Эта реакция помогает дифференцировать ишемию миокарда от многих других причин, вызывающих дискомфорт в грудной клетке. Если стенокардия развивается в первую очередь за счет повышения тонуса коронарных артерий или вазоспазма, симптомы часто возникают в покое, вне зависимости от нагрузок, повышающих потребность миокарда в кислороде. Иногда больные просыпаются ночью от приступа стенокардии, развившегося по этому механизму, или в результате эмоционального стресса (дурной сон), повышающего потребность в кислороде.
182 Глава 6 Частота Хотя необходимый для возникновения боли уровень нагрузки может оставаться достаточно постоянным, частота эпизодов значительно варьирует, поскольку пациенты быстро узнают, какие действия вызывают дискомфорт, и избегают их. Поэтому при сборе анамнеза необходимо спрашивать больных об имеющихся ограничениях повседневной активности. Факторы риска В дополнение к описанию болей в грудной клетке тщательно собранный анамнез позволяет выявить факторы риска, предрасполагающие к атеросклерозу и ИБС, в том числе курение, гиперхолестеринемию, артериальную гипертензию, сахарный диабет и раннее развитие ИБС у родственников (см. главу 5). Таблица 6.2. Причины рецидивирующей боли в грудной клетке Состояние Диагностические признаки Кардиологические Ишемия миокарда Перикардит Гастроэнтерологические Пищеводный рефлюкс Язвенная болезнь Спазм пищевода • Чувство сжатия или давления за грудиной, типична иррадиация в шею, челюсть или левые плечо и руку • Длится несколько минут (обычно <10 минут) • Провоцируется нагрузкой, проходит в покое • Купируется нитроглицерином • ЭКГ: транзиторная депрессия или элевация ST • Острая, плеврального характера боль, меняющаяся при изменении положения тела; шум трения при аускультации • Может продолжаться от нескольких часов до нескольких дней • ЭКГ: Распространенная элевация ST и депрессия PR • Жжение за грудиной • Провоцируется определенными видами пищи, усугубляется в положении лежа, не зависит от нагрузки • Купируется антацидами, но не нитроглицерином • Боль или жжение в эпигастрии • Возникает после еды, не зависит от нагрузки • Купируется антацидами, но не нитроглицерином • Боль за грудиной, сопровождающаяся дисфагией • Провоцируется едой, не зависит от нагрузки • Может купироваться нитроглицерином
Ишемическая болезнь сердца 183 Состояние Диагностические признаки Печеночная колика • Постоянная, глубокая боль в правом верхнем квадранте живота • Провоцируется жирной пищей, не зависит от нагрузки • Не купируется антацидами и нитроглицерином Мышечно-скелетные Косто-хондральный • Боль в области грудины, усугубляющаяся при дви- синдром жениях грудной клетки • Реберно-хрящевые соединения болезненны при пальпации • Купируется противовоспалительными препаратами, но не нитроглицерином Шейный радикулит • Постоянная или стреляющая боль, локализация может соответствовать дерматому • Усугубляется движениями шеи ДИАГНОСТИКА Стенокардию могут имитировать различные состояния, такие как пищеводный рефлюкс, спазм пищевода, печеночная колика, перикардит и патология костно-мышечной системы: миалгия, остеохондроз позвоночника, шейный радикулит. Ключевым моментом в дифференциации этих расстройств от ишемии миокарда остается анамнез. В отличие от стенокардии, желудочно-кишечные причины повторяющихся болей в грудной клетке часто провоцируются определенными видами пищи и не связаны с нагрузкой. Скелетно-мышечная боль обычно более поверхностна или локализуется в определенной точке (то есть пациент может указать на больное место одним пальцем) и часто изменяется при перемене положения тела. Полезные дифференциально-диагностические признаки перечислены в таблице 6.2. Физикалыюе исследование Если представляется возможность осмотреть пациента во время ангинозного приступа, могут быть выявлены несколько транзиторных симптомов (рис. 6.6). Часто из-за повышения тонуса симпатической нервной системы отмечается ускорение ЧСС и подъем артериального давления. Ишемия миокарда может приводить к дисфункции папиллярных мышц и, как следствие, к митральной регургитации, а также к нарушениям локальной сократимости желудочка, и, как следствие, к изменению характера верхушечного толчка. Ишемия может снижать растяжимость желудочка, он становится жестким, что приводит к появлению во время предсердной систолы IV тона и ритма галопа (см. главу 2). Однако если во время осмотра пациента дискомфорт отсутствует, никаких физикальных отклонений от нормы может не быть.
184 Глава 6 I Систолическая функция I Диастолическая податливость Дисфункция папиллярных мышц t Симпатический тонус Застой в легких Дискинетический верхушечный толчок Y Хрипы Y IV тон Y Митральная регургитация ▼ Потливость t4CC tAfl Рис. 6.6. Патофизиология физикальных симптомов, сопровождающих острую ишемию миокарда Методы диагностики При подозрении на стенокардию диагноз ишемической болезни сердца можно поставить с помощью ряда исследований. Многие из них являются дорогостоящими, поэтому очень важно правильно выбрать план обследования для каждого пациента. ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЯ Одним из наиболее полезных методов является ЭКГ, снятая во время болевого эпизода. Это легко достижимо, когда симптомы возникают у госпитализированных больных; в амбулаторной практике же «поймать» такие эпизоды у пациентов весьма сложно. Во время ишемии миокарда могут отмечаться изменения сегмента ST и зубца Т (рис. 6.7). Острая ишемия обычно приводит к транзиторной горизонтальной или косонисходящей депрессии сегмента ST и уплощению или инверсии зубца Т. Иногда видна элевация сегмента ST, что предполагает более тяжелую трансмуральную ишемию миокарда, а также вызывается интенсивным вазоспазмом при «вариантной стенокардии», В отличие от острого ИМ, все отклонения сегмента ST быстро нормализуются после купирования симптомов. Если ЭКГ снимают вне ишеми- ческого эпизода, она может быть нормальной, или могут отмечаться «неспецифические» изменения сегмента ST и зубца Т. Признаки предшествующего инфаркта миокарда (то есть патологические зубцы Q) также указывают на наличие ИБС.
Ишемическая болезнь сердца 185 Норма 1 Субэндокардиапьная ишемия Дл 1л -L Депрессия Депрессия Инверсия сегмента ST сегмента ST зубца Т (горизонтальная) (косонисходящая) Трансмуральная ишемия Элевация сегмента ST Рис. 6.7. Обычные преходящие ишемические изменения на ЭКГ. Субэндокардиальная ишемия приводит к депрессии сегмента ST и/или уплощению или инверсии зубца Т. Тяжелая преходящая трансмуральная ишемия может привести к такой же элевации сегмента, как на ранних стадиях острого инфаркта миокарда. После исчезновения ишемии электрокардиографические изменения исчезают ПРОБЫ С ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ ЭКГ, снятая во время эпизода дискомфорта в грудной клетке или вне его, может быть нормальной и не исключает диагноза ишемической болезни сердца. Поэтому важным диагностическим подспорьем оказывается проба с физической нагрузкой (также называемая пробой на толерантность к физической нагрузке). Во время этой пробы пациент выполняет постоянно возрастающую нагрузку на тредмиле или велоэргометре. За больными ведется наблюдение для выявления дискомфорта в грудной клетке или сильной одышки. Постоянно регистрируются ЧСС и ЭКГ, и через регулярные промежутки времени контролируется АД. Тест продолжается до развития приступа стенокардии, появления признаков ишемии миокарда на ЭКГ, достижения целевой ЧСС или усталости пациента, делающей невозможным продолжение нагрузки. Тест считается положительным в отношении ИБС, если развивается типичный для пациента приступ болей в грудной клетке или возникают характерные для ишемии изменения ЭКГ (то есть горизонтальная или косонисходящая депрессия сегмента ST > 1 мм). При использовании этих критериев чувствительность пробы при выявлении пациентов с анатомически значимым поражением коронарных артерий составляет приблизительно 65-80%, а специфичность — 65-75%. Тест может рассматриваться как резко положительный при выявлении одного из следующих признаков тяжелой ИБС: 1) ишемические изменения ЭКГ возникают в первые 3 минуты нагрузки или сохраняются в течение 5 минут после ее прекращения; 2) глубина депрессии сегмента ST > 2 мм; 3) падение систолического АД во время нагрузки (за счет вызванного ишемией нарушения сократимости); 4) развитие желудочковых нарушений ритма высоких градаций или 5) пациент не может переносить нагрузку более 2 минут из-за сердечно-легочной недостаточности. У пациентов с такими результатами пробы чаще бывает тяжелое многососудистое поражение коронарных артерий.
186 Глава 6 Информативность пробы может нарушаться приемом некоторых препаратов. Например, р-блокаторы или некоторые антагонисты кальция могут сделать невозможным достижение целевой ЧСС. В этих случаях следует иметь в виду цель, ради которой проводится нагрузочная проба. Если она проводится для того, чтобы установить, есть ли у пациента ИБС, тогда эти препараты должны быть отменены за 24-48 часов перед пробой. С другой стороны, у пациентов с подтвержденной ИБС при необходимости оценить эффективность подобранной схемы лечения проба проводится на фоне приема препаратов. РАДИОИЗОТОПНЫЕ НАГРУЗОЧНЫЕ ПРОБЫ Поскольку стандартная нагрузочная проба опирается на вызванные ишемией изменения на ЭКГ, этот вид проб менее применим у пациентов с исходными отклонениями сегмента ST (например, при блокаде левой ножки пучка Гиса или гипертрофии левого желудочка). К тому же стандартная нагрузочная проба может дать неоднозначные результаты у больных с высоким клиническим риском ИБС. В этих случаях с нагрузочными пробами может комбинироваться сцинтиграфия миокарда, что позволяет преодолеть эти ограничения и повысить чувствительность и специфичность пробы. При перфузионной сцинтиграфии миокарда (описана в главе 3) радионуклид (обычно таллий-201 или технеций-99т-сестамиби) вводится внутривенно на пике нагрузки и сразу же проводится исследование. Радионуклид накапливается пропорционально степени перфузии жизнеспособных кардиомиоцитов. Поэтому зоны сниженной перфузии (то есть зоны ишемии) во время нагрузки не накапливают радионуклид и выглядят как «холодные очаги». Однако погибшие участки тоже не захватывают радиоизотоп, и поэтому тоже будут выглядеть как «холодные очаги». С целью дифференциации транзиторной ишемии от рубцовой ткани через несколько часов проводится повторное исследование. Если холодный очаг исчезает, это трактуется как транзиторная ишемия миокарда. Если он остается не измененным, то вероятнее всего речь идет об инфаркте. Эти радионуклидные технологии имеют приблизительно 90%-ную чувствительность и 80-90%-ную специфичность при выявлении клинически значимой ИБС. Поскольку они являются дорогостоящими, применение перфузионной сцинтиграфии миокарда должно быть ограничено случаями, когда изменения на исходной ЭКГ не позволяют интерпретировать результаты стандартного теста с физической нагрузкой, или когда клинические симптомы ишемии не подтверждается результатами стандартного стресс-теста. СТРЕСС-ЭХОКАРДИОГРАФИЯ В некоторых клиниках используют сочетание физической нагрузки с эхокардиографическим исследованием. В данном случае речь идет об альтернативной методике, позволяющей выявить нарушения сократимо-
Ишемическая болезнь сердца 187 сти миокарда как проявление транзиторной ишемии, вызванной физической нагрузкой. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ НАГРУЗОЧНЫЕ ПРОБЫ У пациентов, не способных выполнять физическую нагрузку (например, при тяжелом артрите), могут выполняться фармакологические нагрузочные пробы с использованием различных препаратов, включая инотропный амин добутамин (который повышает потребность миокарда в кислороде за счет увеличения ЧСС и усиления сократимости) или дипиридамол. Ди- пиридамол блокирует захват из крови аденозина и его деградацию. Возникающее в результате повышение концентрации аденозина вызывает коронарную вазодилатацию, что увеличивает кровоток в участках миокарда, кровоснабжаемых интактными коронарными артериями. Поскольку в ишемизированных зонах артерии уже и так максимально дилатированы из-за накопления локальных метаболитов, возникает «синдром обкрадывания», когда кровь оттекает от пораженных участков и они выглядят как «холодные очаги» на сцинтиграфии. Вместо радионуклидного исследования фармакологический стресс-тест может проводиться в сочетании с эхокардиографией. КОРОНАРОАНГИОГРАФИЙ Наиболее точным способом выявления стенозов коронарных артерий является коронароангиография, при которой атеросклеротические бляшки визуализируются рентгенологически в результате введения контрастного вещества в артерию (рис. 6.8; также см. главу 3). Риск, связанный с этой процедурой, низкий, но он достоверно больше, чем при описанных выше неинвазивных исследованиях. Рис. 6.8. Пример коронароангиограммы. При контрастировании правой коронарной артерии в средней части сосуда виден стеноз, указанный . стрелкой. (С любезного разрешения Dr. William Daley)
188 Глава 6 Диагноз ИБС может быть поставлен у большинства пациентов на основании данных анамнеза, подкрепленных результатами неинвазив- ных исследований. Катетеризация сердца и коронароангиография должны применяться в случаях, когда медикаментозная терапия не эффективна, болезнь дебютирует нестабильной стенокардией или когда неинвазивные тесты выявили столь серьезные отклонения, что вероятна тяжелая ИБС, требующая реваскуляризации. Хотя коронароангиография считается «золотым стандартом» в диагностике ИБС, необходимо отметить, что она дает только анатомическую информацию. Клиническая значимость выявляемых при ангиографии поражений зависит не только от тяжести стеноза, но и от физиологических последствий. Поэтому при выборе тактики лечения больного учитывают не только наличие стенозов, но прежде всего их физиологические последствия: клинические проявления, жизнеспособность участков миокарда, кровоснабжающихся стенозированными сосудами, и выраженность систолической дисфункции желудочка (см. ниже). Более того, при стандартной ангиографии нельзя оценить строение атеросклеротической бляшки и риск ее разрыва. ТЕЧЕНИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ У больных хронической ИБС стабильный характер стенокардии напряжения может сохраняться без изменений многие годы. Однако у некоторых пациентов течение заболевания в любой момент может утяжеляться развитием нестабильной стенокардии, инфаркта миокарда или внезапной коронарной смерти. Эти осложнения часто связаны с острым тромбозом в месте разрыва атеросклеротической бляшки (как было описано в главе 7). Почему эти осложнения развиваются у одних больных и не развиваются у других, остается предметом интенсивных продолжающихся клинических и фундаментальных исследований. До начала современной эры комбинированной фармакотерапии, коронарной ангиопластики и хирургических вмешательств, исследования демонстрировали, что ежегодная смертность больных с ИБС коррелировала с числом сосудов, имеющих гемодинамически значимые стенозы (таблица 6.3). Например, у пациентов с выраженным стенозом одной артерии смертность составляла < 4% в год. У лиц с двумя пораженными артериями ежегодная смертность составляла 7-10%, а при распространенном трехсосудистом поражении она колебалась в пределах 10—12%. При гемодинамически значимом стенозе ствола левой коронарной артерии уровень смертности резко повышался — до 15—25%. Эти показатели были еще хуже у аналогичных больных со сниженной сократительной функцией левого желудочка. По данным последних исследований, локализация и выраженность стенозов сохраняют свое значение, но выявлены и другие факторы, влияющие на смертность: 1) степень нарушения сократительной функции левого желудочка, 2) низкая толерантность к физическим нагрузкам и
Ишемическая болезнь сердца 189 3) тяжесть стенокардии. При определении тактики лечения принимаются во внимание все эти факторы. Необходимо отметить, что последние три десятилетия смертность от ИБС существенно снизилась; стандартизированный по возрасту показатель смертности уменьшился более чем на 50%. Судя по всему, это связано с: 1) снижением риска атеросклеротических заболеваний в результате изменения образа жизни (например, меньшей распространенностью курения, потреблением менее жирной пищи, увеличением объема физических нагрузок); 2) улучшением качества лечения и выживаемости при остром инфаркте миокарда (см. главу 7) и 3) успехами медикаментозного и хирургического лечения хронической ИБС. Таблица 6.3. Прогноз больных стенокардией (до начала современной эры агрессивного медикаментозного/хирургического лечения) Число стенозированных сосудов Ежегодная смертность (%)* 1 <4 2 7-10 3 10-12 Стеноз основного ствола левой коронарной 15—25 артерии *Прогноз хуже у пациентов со сниженной функцией левого желудочка. Воспроизведено с разрешения из Humphries JO. Expected course of patients with coronary artery disease. In: Rahimtoola SH, ed. Coronary Bypass Surgery. Philadelphia: FA Davis, 1977. ЛЕЧЕНИЕ Целью лечения хронической ИБС является улучшение качества жизни пациента за счет снижения частоты ангинозных приступов, профилактика острого инфаркта миокарда и улучшение выживаемости. Ключевым принципом, направленным на долгосрочные перспективы, является воздействие на факторы риска, лежащие в основе атеросклеротического поражения коронарных артерий. Таким образом, необходимы меры по контролю артериальной гипертензии и сахарного диабета, снижению уровня холестерина и уменьшению потребления жиров, отказу от курения, предотвращению стрессовых ситуаций и контролю за массой тела. Последние исследования показали заметное снижение коронарных событий и смертности у пациентов, которым удалось с помощью диеты и фармакотерапии существенно снизить уровень холестерина ЛНП крови (см. главу 5). Стратегия, лежащая в основе современного лечения ишемии миокарда, заключается в восстановлении баланса между доставкой кислорода к миокарду и потребностью в нем и в профилактике осложнений фиброзных бляшек.
190 Глава 6 Купирование острого приступа стенокардии При развитии приступа стенокардии пациент должен прекратить физическую нагрузку. Препаратом выбора является нитроглицерин, органический нитрат, принимаемый сублингвально. При всасывании препарата нитроглицерина через слизистую оболочку рта появляется легкое жжение. Лекарство действует через 1-2 минуты и купирует ишемию миокарда в основном за счет расслабления гладких мышц сосудистой стенки, а также вследствие дилатации вен. Расширение вен снижает венозный возврат к сердцу, в результате чего уменьшается объем левого желудочка (а значит, напряжение его стенки) и снижается потребление миокардом кислорода. Другим эффектом нитратов является коронарная вазодилатация с соответствующим влиянием на коронарный кровоток. Этот эффект у большинства пациентов со стенокардией имеет минимальное значение, так как аккумуляция локальных метаболитов уже привела у них к максимальной вазодилатации. Однако при преобладании в генезе ишемии вазоспаз- ма вазодилатация, индуцируемая нитратами, весьма полезна. Профилактика повторных ишемических эпизодов В профилактике приступов стенокардии также на первое место обычно выходят фармакологические препараты. Целью этих лекарств является снижение нагрузки на сердце и, таким образом, потребности миокарда в кислороде, и повышение перфузии миокарда. Наиболее широко применяются три класса препаратов: органические нитраты, р-адреноблокато- ры и антагонисты кальция (табл. 6.4). Органические нитраты (например, нитроглицерин, изосорбида динит- рат, изосорбида мононитрат), как уже отмечалось, купируют ишемию в первую очередь за счет дилатации вен и, возможно, за счет коронарной вазодилатации. Органические нитраты являются старейшим классом ан- тиангинальных препаратов и выпускаются в нескольких формах. Суб- лингвальные таблетки или спрей нитроглицерина предназначены для купирования острых приступов из-за быстрого начала их действия. Кроме того, быстродействующие нитраты, принятые перед нагрузкой, обычно вызывающей стенокардию, могут быть полезны для профилактики приступа стенокардии напряжения. Долгосрочная профилактика стенокардии может достигаться с помощью различных форм нитратов, включая таблетки изосорбида ди- или мононитрата для приема внутрь или трансдермальный пластырь с нитроглицерином, наклеиваемый один раз в сутки. Долгосрочную терапию нитратами ограничивает развитие толерантности к ним (то есть снижение эффективности лекарства при его постоянном приеме), которая в какой-то мере развивается у большинства пациентов. Этот нежелательный эффект может быть предотвращен созданием безнитратного промежутка продолжительностью в несколько часов, обычно когда пациент спит.
Ишемическая болезнь сердца 191 Не существует данных, что нитраты улучшают выживаемость или предотвращают развитие инфарктов у больных хронической ИБС; они применяются только для облегчения симптомов болезни. Наиболее частыми побочными эффектами этих препаратов являются головная боль, головокружение и сердцебиение за счет вызванной рефлекторной синусовой тахикардии. Последняя может быть нивелирована комбинацией нитратов с р-блокаторами. Таблица 6.4. Медикаментозные препараты, применяемые при лечении стенокардии Класс препаратов Механизм действия Побочные эффекты Органические нитраты р-блокаторы Блокаторы кальциевых каналов (между препаратами имеются различия — см. сноску) Аспирин ^Потребность миокарда в кислороде Шреднагрузка tДоставка кислорода ТКоронарная перфузия 4<Коронароспазм ^Потребность миокарда в кислороде ^Сократимость ^ЧСС ^Потребность миокарда в кислороде 4<Преднагрузка ^Напряжение стенки (МД) ^Сократимость (В, Д) 4ЧСС (В, Д) ТДоставка кислорода ТКоронарная перфузия >1<Коронароспазм ^Агрегация тромбоцитов • Головная боль • Гипотензия • Рефлекторная тахикардия Выраженная брадикар- дия ^Сократительная функция левого желудочка Бронхоспазм Могут ухудшить контроль диабета Слабость Головная боль, приливы жара ^Сократимость левого желудочка (В, Д) Значительная бради- кардия (В, Д) Отеки (особенно Н, Д) Запоры (особенно В) • Раздражение ЖКТ, кровотечения В — верапамил, Д — дилтиазем, Н — нифедипин и другие дигидропиридиновые антагонисты кальция
192 Глава 6 р-блокаторы (описываются далее в Главе 17) обладают антиангиналь- ным эффектом, основанным на снижении потребности миокарда в кислороде. Они взаимодействуют с р-адренорецепторами, которые бывают двух типов. р2-адренорецепторы локализуются в периферических кровеносных сосудах и в бронхах, а ргадренорецепторы встречаются почти исключительно в миокарде. Стимуляция р^адренорецепторов катехола- минами или другими симпатомиметиками приводит к ускорению ЧСС и усилению сократимости миокарда. Поэтому антагонисты адренорецепто- ров уменьшают силу сокращений желудочка и замедляют ритм, снижая таким образом потребность миокарда в кислороде и предупреждая ишемию. Ряд недавних исследований продемонстрировал способность этой группы препаратов снижать частоту повторных инфарктов миокарда и смертность от ИБС (см. главу 7). Более того, было показано, что р-блокаторы снижают вероятность первичного инфаркта миокарда у пациентов с гипертензией. Поэтому р-блокаторы считаются препаратами первой линии в лечении коронарной болезни сердца. Р-блокаторы обычно хорошо переносятся, но имеют несколько возможных побочных эффектов. Они могут провоцировать бронхоспазм у пациентов с сопутствующей астмой из-за антагонизма с р2-адренорецеп- торами бронхиального дерева. Хотя селективные ргадреноблокаторы теоретически менее склонны вызывать бронхоспазм у таких пациентов, полной селективности препаратов в отношении Pj-рецепторов не отмечается, и в целом следует избегать применения всех р-блокаторов у больных с обструктивными болезнями легких. р-блокаторы иногда вызывают слабость и сексуальную дисфункцию и могут ухудшить контроль гликемии у пациентов с диабетом. Они теоретически могут ухудшить перфузию миокарда посредством блокады вазо- дилатирующих р2-адренорецепторов коронарных артерий. Однако этот эффект обычно нивелируется механизмом саморегуляции и вазодилата- цией коронарных артерий в ответ на накопление локальных метаболитов, р-блокаторы не показаны при брадикардии и нарушениях атриовентри- кулярной проводимости. Антагонисты кальция (см. главу 17) блокируют потенциалзависимые кальциевые каналы типа L, однако эффекты индивидуальных препаратов этого класса различны. Дигидропиридины (например, нифедипин) являются мощными вазодилататорами. Они устраняют ишемию миокарда посредством: 1) снижения потребности миокарда в кислороде {венодилатация уменьшает наполнение желудочка и его размер; артериальная вазодила- тация снижает сопротивление, против которого сокращается желудочек — и то, и другое уменьшает напряжение стенки) и 2) увеличения доставки кислорода к миокарду путем расширения коронарных артерий. Последний механизм делает их также мощными препаратами для лечения спазма коронарных артерий.
Ишемическая болезнь сердца 193 Другие антагонисты кальция — верапамил и дилтиазем — также являются вазодилататорами, но менее сильными, чем дигидропиридиновая группа. Однако эти агенты обладают дополнительными положительными антиангинальными эффектами: они снижают силу сокращений желудочка (инотропное действие) и замедляют ритм сердца. Соответственно, верапамил и дилтиазем через эти механизмы уменьшают потребность миокарда в кислороде. В недавних исследованиях поднимался вопрос о безопасности дигид- ропиридиновых антагонистов кальция короткого действия при лечении ишемической болезни сердца. В метаанализах рандомизированных исследований эти препараты ассоциировались с повышением частоты инфарктов миокарда и смертности. Если эти данные подтвердятся, эти негативные эффекты могут быть связаны с быстрым гемодинамическим ответом и колебаниями артериального давления, вызываемыми препаратами короткого действия. Поэтому сейчас для лечения стабильной стенокардии рекомендуются только антагонисты кальция длительного действия, в качестве препаратов второго ряда, если симптомы ИБС не устраняются (3-блокаторами и нитратами. Три класса антиангинальных препаратов могут применяться в виде монотерапии или в комбинациях. Однако следует с осторожностью сочетать р-блокатор с недигидропиридиновым антагонистом кальция (то есть, верапамилом и дилтиаземом), поскольку сумма их отрицательных хронотропных эффектов может привести к чрезмерной брадикардии, а отрицальных инотропных эффектов — к застойной сердечной недостаточности. Несмотря на контроль симптомов стенокардии, ни один из классов антиангинальных препаратов не позволяет замедлить или вызвать обратное развитие атеросклеротического процесса, лежащего в основе хронической коронарной болезни. Однако результаты последних исследований свидетельствуют, что эта цель достигается медикаментозным снижением уровня холестерина ЛНП (см. главу 5). Антиагрегантная терапия аспирином является стандартным дополнением к схеме лечения ИБС. Агрегация тромбоцитов и тромбоз задействованы в патогенезе инфаркта миокарда (см. главу 7) и нестабильной стенокардии. Аспирин ингибирует агрегацию тромбоцитов (и соответственно уменьшает последующее высвобождение из них прокоагулянтов и вазоконстрикторов) и обладает доказанным снижением риска инфаркта миокарда у больных стабильной стенокардией. При отсутствии противопоказаний (аллергии, патологии желудка) аспирин назначается больным с подтвержденной ИБС пожизненно, особенно после перенесенного инфаркта миокарда. Учитывая ключевую роль агрегации тромбоцитов и тромбоза в патогенезе коронарных синдромов, разрабатываются новые и более мощные антитромбоцитарные агенты. Пациентов, у которых под действием медикаментозной терапии стенокардия исчезает, далее ведут консервативно с постоянным мониторин-
194 Глава 6 гом факторов риска. Однако приходится прибегать к более агрессивной реваскуляризации, если: 1) стенокардия рефрактерна к медикаментозной терапии, 2) возникают неприемлемые побочные эффекты, 3) у пациента одна из разновидностей тяжелой ИБС, при которых хирургическая рева- скуляризация улучшает выживаемость (см. ниже). Два наиболее распространенных метода реваскуляризации — это чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика и операция аортокоронарного шунтирования. Чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика (ЧТКА) — это проводимая под рентгеновским контролем процедура, при которой катетер с баллоном на конце вводится через периферическую артерию (обычно бедренную или плечевую) и проводится в стенозированный сегмент коронарной артерии. Баллон на конце катетера затем раздувается под большим давлением, так что стеноз расширяется и коронарная перфузия увеличивается, после чего катетер удаляется. Расширение просвета коронарной артерии достигается сжатием бляшки и нередко разрывом внутри бляшки и растяжением подлежащей медии. Только некоторые типы стенозов подлежат баллонной дилатации, но ангиопластика бывает успешной приблизительно в 90% подобных случаев. Риск инфаркта миокарда во время процедуры меньше 5%, а смертность составляет приблизительно 1% или даже менее. К сожалению, примерно в трети случаев в месте ангиопластики через 6 месяцев развивается рестеноз, что требует повторной процедуры. Кроме баллонной ангиопластики, применяется ряд других чрескож- ных методик реваскуляризации. При направленной коронарной атероэкто- мии у места стеноза устанавливают окончатыи цилиндр, внутри которого находится круглое металлическое лезвие. Раздувая баллон, прижимают окошечко цилиндра к месту предполагаемой бляшки и с помощью вращающегося в цилиндре лезвия постепенно срезают бляшку. Фрагменты бляшки удаляются через катетер. При ротационной атероэктомии используется быстро вращающийся буравчик, позволяющий пройти сквозь кальцифицированную или фиброзную бляшку. Чрескожные лазерные ка- тетерные методики позволяют «испарить» атеросклеротическую бляшку. К сожалению, ни одна из этих современных технологий не имеет доказанных преимуществ над стандартной баллонной ангиопластикой в отношении длительности сохранения проходимости сосуда. Новейшим достижением среди чрескожных катетерных методик является имплантация коронарных стентов — тонких, похожих на пружинку устройств из сверхпрочной стали, которые в сложенном состоянии проводятся в зону стеноза с помощью катетера. Установленный в месте стеноза стент раскрывается посредством раздувания внутри него баллона под большим давлением. Затем баллон удаляется, а стент остается навсегда и служит каркасом, обеспечивающим проходимость артерии. По последним данным, стентирование позволяет добиться большей степени расширения просвета, значительно снижает частоту рестенозов и потребность в повторной ангиопластике. В настоящее время для дальнейшего
Ишемическая болезнь сердца 195 снижения частоты тромбозов и рестенозов исследуются комбинации новых мощных антитромботических средств и стентирования. Операция аортокоронарного шунтирования (АКШ) подразумевает пересадку сегментов собственных кровеносных сосудов с целью обходного кровотока в пораженных коронарных артериях. Используются два типа трансплантатов (рис. 6.9). В первом случае используется фрагмент подкожной вены — «ненужного» сосуда, удаляемого с ноги, который подшивается одним концом к аорте, а другим — к сегменту коронарной артерии дистальнее стеноза. При другой методике создают прямой анастомоз внутренней грудной артерии (ветви подключичной артерии) с коронарной артерией дистальнее стеноза. Поскольку было показано, что внутренняя грудная артерия (еще один «ненужный» сосуд) длительно сохраняет проходимость у большего процента пациентов по сравнению с венозными трансплантатами, желательно использовать этот сосуд при реваскуля- ризации ключевых мест кровотока, таких как передняя межжелудочковая артерия. Маммарно-коронарный шунт сохраняет свою проходимость через 10 лет у 90% пациентов. Напротив, венозные трансплантаты проходимы в 80% случаев через 12 месяцев, но через 10 лет после операции более 50% из них окклюзируются. Однако недавно были получены сведения, что агрессивная гиполипидемическая терапия после АКШ может улучшить долгосрочную проходимость венозных трансплантатов. После АКШ стенокардия исчезает у подавляющего большинства больных, и переносимость нагрузок обычно улучшается. Большие клиниче- Внутренняя грудная артерия Трансплантат из большой подкожной вены ПМЖВ Рис. 6.9. Операция аортокоронарного шунтирования. А. На схеме изображен анастомоз левой внутренней грудной артерии — ветви левой подключичной артерии — с передней межжелудочковой ветвью левой коронарной артерии дистальнее выраженного стеноза. Б. Один конец трансплантата из большой подкожной вены пришит к проксимальному отделу аорты, а другой — к правой коронарной артерии дистальнее стенозированного сегмента
196 Глава 6 ские исследования показали преимущества АКШ над медикаментозным лечением ИБС в отношении выживаемости только у определенных подгрупп больных: 1) пациентов с гемодинамически значимым стенозом ствола левой коронарной артерии или 2) пациентов со значимыми стенозами всех трех основных коронарных артерий или их ветвей, особенно при нарушении систолической функции левого желудочка. Многие пациенты с хронической стабильной стенокардией могут успешно лечиться только медикаментозно. Однако механическая рева- скуляризация рекомендуется пациентам с рефрактерной стенокардией или при развитии непереносимых побочных эффектов антиангинальных препаратов. Чрескожная ангиопластика проводится больным с подходящей для катетерных технологий анатомией коронарного русла. Пациентам с не подходящими для ангиопластики стенозами, а также в группах высокого риска, где было показано улучшение выживаемости после хирургического вмешательства (перечислены в предыдущем абзаце),- рекомендуется АКШ. Кроме того, по последним данным, у диабетиков с многососудистым поражением, которым можно провести как ангиопластику, так и АКШ, выживаемость, тем не менее, лучше после хирургического вмешательства. Лечение нестабильной стенокардии У большинства пациентов с нестабильной стенокардией имеется распространенное атеросклеротическое поражение венечных артерий, осложненное наличием тромбоцитарного тромба и/или дополнительной вазоконстрикцией. Оба эти фактора вызыывают недостаточное кровоснабжение сердца. Поэтому эффективная терапия направлена против всех этих факторов. Больной с симптомами нестабильной стенокардии должен быть госпитализирован и находиться на постельном режиме для снижения потребности миокарда в кислороде. С целью дифференциации нестабильной стенокардии от необратимого некроза, то есть инфаркта миокарда, используется регистрация ЭКГ в динамике и определение сывороточных маркеров повреждения миокарда (см. главу 7). С целью восстановления баланса между доставкой кислорода к миокарду и потребностью в нем назначаются р-блокаторы и нитраты (часто внутривенно). У пациентов, которые ранее не получали р-блокаторы, назначение препаратов этого класса уменьшает вероятность прогрессирования нестабильной стенокардии и развития инфаркта миокарда. Антагонисты кальция этим преимуществом не обладают; они не предотвращают развития инфарктов и не снижают смертность при нестабильной стенокардии. Поэтому антагонисты кальция при нестабильной стенокардии или не следует использовать вообще, или использовать только как препараты второго ряда для купирования боли у пациентов, не отвечающих на р-блокаторы и нитраты. Ввиду того, что агрегация тромбоцитов и формирование тромба играют центральную роль в патофизиологии нестабильной стенокардии,
Ишемическая болезнь сердца 197 стандартом лечения является антиагрегационная (то есть аспирин) и ан- тикоагулянтная (то есть внутривенный гепарин) терапия. Оба эти препарата как в виде монотерапии, так и в комбинации существенно уменьшают прогрессирование нестабильной стенокардии и инфаркта миокарда. Напротив, тромболитические агенты, которые чрезвычайно эффективны при остром инфаркте миокарда, не продемонстрировали способности уменьшать при нестабильной стенокардии смертность или число осложнений. Поэтому эти средства не применяются в этой ситуации. Если пациент не отвечает достаточно быстро на лечение аспирином, гепарином, р-блокаторами и нитратами, следует провести экстренную корона- роангиографию, за которой часто следует реваскуляризация. Драматическим осложнением хронической ишемической болезни сердца и нестабильной стенокардии является острый инфаркт миокарда, о котором речь пойдет в следующей главе. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Ишемия миокарда развивается из-за дисбаланса между доставкой кислорода и потребностью в нем. Доставка кислорода к миокарду определяется кислородсвязывающей способностью крови и коронарным кровотоком. Последний зависит от коронарного перфузионного давления и сосудистого сопротивления. Ключевые факторы, определяющие потребность миокарда в кислороде, включают напряжение стенки сердца, частоту сердечных сокращений и сократимость. 2. При наличии атеросклеротического поражения доставка кислорода к миокарду нарушается. Атеросклеротические бляшки вызывают сужение просвета сосуда и уменьшают кровоток в эпикардиаЛьных коронарных артериях. Кроме того, связанная с атеросклерозом дисфункция эндотелия вызывает неадекватную вазоконстрикцию резистивных коронарных сосудов. 3. Стенокардия является наиболее частым симптомом транзиторной ишемии, и ее диагностика во многом основана на описании пациентом этого дискомфорта. Приступ стенокардии может сопровождаться признаками и симптомами адренергической стимуляции, отеком легких и транзиторной систолической и диастолической дисфункцией левого желудочка. 4. Лабораторные методы, применяющиеся для диагностики стенокардии, включают электрокардиографию (депрессия сегмента ST, то есть су- бэндокардиальная ишемия миокарда, или его элевация — трансмура- льная ишемия), пробу с физической нагрузкой или фармакологические пробы и коронароангиографию. 5. К стандартным препаратам, применяемым для лечения стабильной стенокардии, относятся органические нитраты, р-блокаторы и антагонисты кальция (в виде монотерапии или в комбинациях), также аспирин, а при наличии показаний — гиполипидемическая терапия. Модифицируемые факторы риска атеросклероза нуждаются в коррекции. Отдельным
198 Глава 6 пациентам необходима ангиопластика или операция аортокоронарного шунтирования. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Anderson TJ, Meredith IT, Yeung AC, et al. The effect of cholesterol-lowering and antioxidant therapy on endothelium-dependent coronary vasomotion. N Engl J Med 1995;332:488-493. Bittl JA. Advances in coronary angioplasty. N Engl J Med 1996;335:1290-1302. Bypass Angioplasty Revascularization Investigation (BARI) Investigators. Comparison of coronary bypass surgery with angioplasty in patients with multivessel disease. N Engl J Med 1996; 335:217-225. Caraccilolo EA, et al. Comparison of surgical and medical group survival in patients with left main coronary artery disease: long-term CASS experience. Circulation 1995;91:2325-2334. CASS Principal Investigators and Their Associates Coronary Artery Surgery Study (CASS): a randomized trial of coronary artery bypass surgery: survival data. Circulation 1983;68:939-950. Fuster V, Badimon L, Badimon JJ, et al. The pathogenesis of coronary artery disease and the acute coronary syndromes. N Engl J Med 1992;326:242-250,310-318. Ganz P, Braunwald E. Coronary blood flow and myocardial ischemia. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. Philadelphia: WB Saunders, 1997:1161-1183. Gersh BJ, Braunwald E, Rutherford JD. Chronic coronary artery disease. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. Philadelphia: WB Saunders, 1997: 1289-1365. Levine GN, Keaney JF Jr., Vita JA. Cholesterol reduction in cardiovascular disease: Clinical benefits and possible mechanisms. N Engl J Med 1995;332:512-521. Mehta JL. Endothelium, coronary vasodilatation, and organic nitrates. Am Heart J 1995; 129:382-391. Osborne J A, Stone PH. Resent advances in the understanding and management of stable and unstable angina pectoris and asymptomatic myocardial ischemia. Curr Opin Cardiol 1994; 9:448-456. Parisi AF, Folland ED, Hartigan P, on behalf of the Veterans Affairs ACME Investigators. A comparison of angioplasty with medical therapy in the treatment of single-vessel coronary artery disease. N Engl J Med 1992;326:10-16. Post Союпагу Artery Bypass Graft Trial Investigators. The effect of aggressive lowering of low-density lipoprotein cholesterol levels and low-dose anticoagulation on obstructive changes in saphenous-vein coronary artery bypass grafts. N Engl J Med 1997;336:153-162. RITA Trial Participants. Coronary angioplasty versus coronary artery bypass surgery: the randomized intervention treatment of angina (RITA) trial. Lancet 1993;341:573-580. Treasure CB, Klein JL, Weintraub WS, et al. Beneficial effects of cholesterol-lowering therapy on the coronary endothelium in patients with coronary artery disease. N Engl J Med 1995; 332:481-487. Veterans Administration Coronary Artery Bypass Surgery Cooperative Study Group. Eleven-year survival in the Veterans Administration randomized trial of coronary bypass surgery for stable angina. N Engl J Med 1984;311:1333-1339. Yusuf S, Zucker D, Peduzzi P, et al. Effect of of coronary artery bypass graft surgery on survival: overview of 10-year results from randomized trials by the Coronary Artery Bypass Graft Surgery Trialists Collaboration. Lancet 1994;344:563-570. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Кристофером Я. Чиодо (Christopher P. Chiodo), Кэри Фаркухар (Carey Farquhar), Рэйну Кошалом (Rainu Kaushal), Вильямом Карлсоном (William Carlson), Майклом Э. Мендельсоном (Michael E. Mendelsohn) и Леонардом С Лилли (Leonard S. Lilly).
ОСТРЫЙ ИНФАРКТ МИОКАРДА Марк С. Сабатин, Патрик Т. ОТара и Леонард С. Лилли Этиология и патогенез • Система гемостаза в норме • Эндогенные антитромботические механизмы • Патогенез коронарного тромбоза • Острый инфаркт миокарда, не связанный с атеросклерозом коронарных артерий Патологическая анатомия и физиология • Ранние изменения • Поздние изменения • Функциональные изменения Инфаркты с Q- и без Q-зубца Клинические проявления Диагностика • Изменения на ЭКГ • Сывороточные маркеры инфаркта Лечение в остром периоде • Тромболитическая терапия • Первичная ЧТКА • Стационарное лечение Осложнения • Постинфарктная стенокардия и рецидивирующий инфаркт • Аритмии • Дисфункция миокарда • Инфаркт правого желудочка • Механические осложнения • Перикардит • Тромбоэмболии Стратификация риска и тактика ведения больных, перенесших ИМ
200 Глава 7 Инфаркт миокарда (ИМ) — это некроз сердечной мышцы, развивающийся в результате длительной ишемии. Учитывая постоянные воздействия на коронарные артерии вследствие их растяжения и сдавления работающим миокардом, широкий диапазон потребности миокарда в кислороде, кажется удивительным, что тяжелая ишемия миокарда не встречается еще чаще. Однако механизмы саморегуляции коронарных артерий, описанные выше, обычно обеспечивают адекватную доставку кислорода к миокарду даже при наличии атеросклеротических бляшек. Однако при расстройстве обычных защитных механизмов может развиться длительная ишемия или инфаркт миокарда. Приблизительно у 1,5 млн граждан США ежегодно развивается ИМ, и примерно у одной трети пациентов он заканчивается фатально. Несмотря на эту драматическую статистику, в течение последних трех десятилетий отмечалось постоянное снижение смертности от ИМ, что было вызвано как лучшим пониманием патофизиологии болезни, так и быстрым развитием новых методов лечения. Как и при других проявлениях коронарной болезни сердца, осложнения ИМ часто связаны с продолжительностью и выраженностью дисбаланса между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой, а долгосрочный прогноз в основном зависит от массы некротизированного миокарда. В этой главе мы рассмотрим события, которые ведут к инфаркту миокарда, последующие патоморфологические и функциональные изменения и терапевтические воздействия, которые могут противодействовать этим патофизиологическим механизмам. ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ Приблизительно 90% инфарктов миокарда развиваются вследствие образования тромба, перекрывающего просвет атеросклеротически измененной коронарной артерии. Сужение просвета бляшкой за счет тромба превращается в полную окклюзию. Тромбообразование происходит вследствие взаимодействия между атеросклеротической бляшкой и коронарным эндотелием, циркулирующими тромбоцитами и динамическим тонусом сосудистой стенки; эти факторы, как мы увидим далее, перевешивают естественные защитные механизмы. Система гемостаза в норме При повреждении нормального кровеносного сосуда нарушается целостность поверхности эндотелия и тромбогенная соединительная ткань входит в соприкосновение с кровотоком. Первичный гемостаз является первой линией защиты от кровотечения. Этот процесс начинается в течение нескольких секунд после повреждения сосуда и осуществляется циркулирующими тромбоцитами, которые прилипают к коллагену субэндотелиально- го слоя и агрегируются, формируя «тромбоцитарную пробку». Во время формирования первичного тромбоцитарного тромба под действием су-
Острый инфаркт миокарда 201 бэндотелиального тканевого фактора активируется свертывающая система плазмы; так начинается процесс вторичного гемостаза. Белки свертывающей системы, вовлеченные во вторичный гемостаз, последовательно активируются на месте повреждения, где, в конце концов, под действием тромбина образуется фибриновый сгусток. Образующийся тромб стабилизирует и укрепляет «тромбоцитарную пробку». В норме система гемостаза минимализирует кровопотерю при повреждении сосуда, но этот физиологический ответ мало чем отличается от патологического процесса коронарного тромбоза, запускаемого разрывом атеросклеротических бляшек. Эндогенные антитромботические механизмы Нормальные кровеносные сосуды, включая коронарные, имеют собственные защитные механизмы, которые предупреждают спонтанный тромбоз и окклюзию, некоторые из них показаны на рисунке 7.1. ИНАКТИВАЦИЯ СВЕРТЫВАЮЩИХ ФАКТОРОВ Несколько естественных ингибиторов регулируют процесс гемокоагу- ляции, противодействуя тромбообразованию и поддерживая кровоток. Наиболее важными из них являются антитромбин III, белки С и S и ингибитор тканевого фактора. Антитромбин (AT III) — это белок плазмы крови, необратимо связывающийся с тромбином и другими факторами системы свертывания, инак- тивируя их и способствуя их удалению из кровотока (механизм 1 на рис. 7.1). Эффективность AT III тысячекратно увеличивается при связывании с гепаран сульфатом, гепариноподобной молекулой, имеющейся в норме на обращенной в просвет поверхности эндотелия. Белок С/Белок S/Тромбомодулин представляют естественную проти- восвертывающую систему, которая инактивирует факторы «акцелерации» системы гемостаза (то есть, факторы Va и Villa). Белок С синтезируется в печени и циркулирует в неактивном состоянии. Тромбомодулин является тромбинсвязывающим рецептором, в норме представленным на поверхности эндотелия. Связанный с тромбомодулином тромбин не может превращать фибриноген в фибрин (конечная реакция тромбообразования). Вместо этого комплекс тромбин-тромбомодулин активирует белок С. Активированный белок С способствует деградации факторов Va и Villa (механизм 2 на рис. 7.1), ингибируя таким образом гемокоагуляцию. Наличе циркулирующего белка S усиливает ингибиторную функцию белка С. Ингибитор тканевого фактора (ИТФ) является недавно открытым ингибитором сериновой протеиназы плазмы, активируемой фактором свертывания Ха. Комплекс: фактор Ха/ИТФ связывается с комплексом: тканевой фактор/фактор Vila, запускающий в норме «внешний» путь свертывания крови, и инактивирует его (механизм 3 на рис. 7.1). Таким образом, ИТФ подавляет гемокоагуляцию по механизму отрицательной обратной связи.
202 Глава 7 Рис. 7.1. Эндогенные механизмы защиты от тромбоза и окклюзии сосуда: 1. Инактивация тромбина антитромбином III (ATIII), эффективность которой повышается при связывании АТШ с гепаран сульфатом. 2. Инактивация Va и Villa факторов свертывания активированным протеином С (протеин С*), чему способствует действие протеина S. Протеин С активируется комплексом тромбомодулин (ТМ) — тромбин. 3. Инактивация комплекса фактор VII/тканевой фактор ингибитором тканевого фактора (ИТФ). 4. Лизис фибриновых сгустков тканевым активатором плазминогена (ТАП). 5. Ингибирование активации тромбоцитов простациклином и ЭЗРФ-NO ЛИЗИС ФИБРИНОВЫХ СГУСТКОВ Тканевой активатор плазминогена (ТАП) — это белок, секретируемый эндотелиальными клетками в ответ на многочисленные пусковые факторы тромбообразования. ТАП превращает белок плазминоген в активную форму — плазмин, который в свою очередь является ферментом, катализирующим деградацию фибриновых тромбов (механизм 4 на рис. 7.1). Когда ТАП связывается с фибрином в формирующемся тромбе, его способность превращать плазминоген в плазмин возрастает в сотни раз. ЭНДОГЕННОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ АГРЕГАЦИИ ТРОМБОЦИТОВ И ВАЗОДИЛА ТАЦИЯ Простациклин синтезируется и секретируется клетками эндотелия, как описано в главе 6. Он увеличивает уровень циклического АМФ внутри
Острый инфаркт миокарда 203 тромбоцита и таким образом сильно подавляет активацию и агрегацию тромбоцитов (механизм 5 на рис. 7.1). Простациклин также подавляет ге- мокоагуляцию непрямым образом посредством своего мощного вазодила- тирующего действия. Вазодилатация предохраняет от тромбоза, усиливая кровоток (и предотвращая таким образом контакт между прокоагулянта- ми) и уменьшая напряжение сдвига (один из факторов активации тромбоцитов). Эндотелий-зависимый фактор релаксации/оксид азота (ЭЗФР-NO) также секретируется клетками эндотелия, как это показано в главе 6. Он локально ингибирует активацию тромбоцитов (механизм 5 на рис. 7.1) и действует также как мощный вазодилататор. Патогенез коронарного тромбоза В норме вышеописанные механизмы противодействуют спонтанному образованию тромба внутри сосуда. Однако ассоциированные с атеросклерозом отклонения могут перевесить эти защитные механизмы и привести к коронаротромбозу и окклюзии сосуда (рис. 7.2). Атеросклероз способствует формированию тромба посредством: 1) разрыва бляшки, в результате чего тромбогенные вещества входят в соприкосновение с фор- Атеросклероз ; Разрыв бляшки Кровоизлияние Высвобождение Контакт Турбулентный в бляшку тканевого фактора субэндотелиального кровоток коллагена с кровотоком Дисфункция эндотелия I Вазодилатация I Антитромботический эффект t I Диаметр Запуск просвета каскада ^ гемокоагуляции Коронаротромбоз Рис. 7.2. Механизмы внутрикоронарного тромбообразования. Факторы, способствующие этому процессу, включают повреждение бляшки (например, разрыв), активацию тромбоцитов и каскада гемокоагуляции, неадекватную вазоконстрикцию и потерю нормальных про- тивотромботических защитных механизмов из-за дисфункции эндотелия
204 Глава 7 менными элементами крови и 2) дисфункции эндотелия с потерей нормальных защитных антитромботических и вазодилатирующих свойств. Разрыв атеросклеротической бляшки считается основным пусковым фактором коронаротромбоза. Причины, приводящие к разрыву бляшки, видимо, являются многофакторными и включают: 1) химические факторы, увеличивающие вероятность разрыва бляшки, и 2) физические повреждения бляшек. Бляшки имеют внешнюю фиброзную покрышку, которая окружает некротическое ядро, нагруженное липидами. Доказано, что вещества, высвобождаемые из лейкоцитов внутрь бляшки, могут нарушать целостность фиброзной покрышки. Например, Т-лимфоциты вырабатывают гамма-интерферон, который ингибирует синтез коллагена гладкомышечными клетками и, таким образом, уменьшает прочность фиброзной покрышки. Кроме того, клетки внутри атеросклеротических бляшек продуцируют ферменты (например, коллагеназу и желатиназу), которые способствуют деградации интерстициального матрикса, дестабилизируя далее структуру бляшки. Ослабленная, с тонкой покрышкой бляшка подвержена разрывам (особенно в зоне «плеча», то есть ее границы с нормальной стенкой артерии, испытывающей особое напряжение), как спонтанным, так и под действием физических факторов, таких как давление крови в сосуде и воздействие со стороны работающего миокарда. Инфаркты иногда развиваются под действием определенных триггер- ных факторов, таких как чрезмерная физическая нагрузка или психоэмоциональный стресс. Активация симпатической нервной системы в этих ситуациях повышает артериальное давление, частоту сердечного ритма и силу желудочковых сокращений, а все эти факторы могут повреждать атеросклеротическую бляшку, вызывая ее трещины и разрывы. Помимо этого, инфаркты наиболее часто развиваются в ранние утренние часы. Вероятно, это связано с тем, что уровень ключевых физиологических стрессорных факторов (систолического артериального давления, вязкости крови и адреналина в плазме) наиболее высок в это время суток, способствуя разрыву уязвимых бляшек. Как только происходит разрыв бляшки, контакт с субэндотелиальным коллагеном активирует тромбоциты, и тканевый фактор запускает каскад свертывания крови; все вместе взятое ведет к образованию тромба (рис. 7.2). Кровоизлияние в бляшку (см. главу 5), которое также может возникнуть во время разрыва бляшки, может еще больше увеличить ее размер и дополнительно сузить просвет коронарной артерии. Фиброзная бляшка с фиксированным к ней неокклюзирующим тромбом сужает просвет сосуда и может таким образом вызывать турбулентный ток крови через артерию. Последний подвергает циркулирующие тромбоциты значительному напряжению сдвига и таким образом активирует их, способствуя их агрегации. Далее, внезапные изменения геометрии бляшки (например, кровоизлияние в бляшку) могут дополнительно сужать просвет и усиливать напряжение сдвига и активацию тромбоцитов.
Острый инфаркт миокарда 205 Из активированных тромбоцитов высвобождается содержимое их гранул, которое включает активаторы агрегации тромбоцитов (например, АДФ, фибриноген), активаторы каскада гемокоагуляции (например, фактор Va) и вазоконстрикторы (например, тромбоксан и серотонин). За счет вклада агрегации тромбоцитов в формирующийся тромб просвет сосуда суживается еще больше. В процессе тромбообразования тромбоцитарные факторы (например, тромбоксан и серотонин), а также содержащийся внутри формирующегося сгустка тромбин стимулируют вазоконстрикцию. В норме сосуды отвечают на тромбоцитарные стимулы вазодилатацией, так как эти вещества способствуют высвобождению эндотелием ЭЗФР-NO и простациклина, влияния которых преобладают над прямым вазоконстрикторным эффектом (см. рис. 6.4). Однако в условиях атеросклероза и снижения продукции эндотелиальных вазодилататоров вазоконстрикция бесконтрольно прогрессирует. Подобным образом содержащийся внутри формирующегося сгустка тромбин при дисфункции эндотелия вызывает выраженный спазм гладкомышечных клеток. Вазоконстрикция вызывает скручивание сосуда, которое может усугублять разрыв бляшки или вызывать транзи- торную окклюзию стенозированного сосуда за счет повышения тонуса артерии. Снижение коронарного кровотока, вызванное вазоконстрик- цией, замедляет вымывание белков свертывающей системы, что также повышает тромбогенность. Дисфункция эндотелия, которая отмечается даже при умеренном атеро- склеротическом поражении коронарных артерий, также повышает вероятность тромбообразования. При дисфункции клетки эндотелия продуцируют сниженные количества вазодилататоров (то есть ЭЗФР-NO и простациклина) и, таким образом, преобладает относительная вазоконстрикция (рис. 7.2). Более того, ЭЗФР-NO и простациклин являются естественными ингибиторами активации тромбоцитов. Таким образом, при их сниженной продукции в условиях дисфункции эндотелия теряется важная защита от тромбообразования. ПОСЛЕДСТВИЯ КОРОНАРНОГО ТРОМБОЗА Развитие внутрикоронарного тромбоза приводит к одному из нескольких возможных результатов (рис. 7.3). Например, иногда надрыв бляшки остается небольшим, поверхностным и не прогрессирует, так что формирующийся тромб тоже остается маленьким и не перекрывает просвет сосуда. В этом случае в результате организации тромба он может просто оказаться включенным в состав бляшки или подвергнуться лизису при преобладании естественных антитромботических механизмов. Повторные бессимптомные разрывы бляшек этого типа могут вызывать постепенное прогрессирование стеноза артерии. Однако более глубокий разрыв бляшки приводит к более массивному # контакту с субэндотелиальным коллагеном и тканевым фактором, в результате чего формирующийся крупный тромб может более существен-
206 Глава 7 i Небольшой тромб (не нарушающий кровоток) i Изменения ЭКГ отсутствуют l Заживление и рост бляшки Коронарный тромб т Частично окклюзирующий тромб 1 Депрессия сегмента ST и/или инверсия зубца Т /\ Повышение Повышение МВ-КФК МВ-КФК отсутствует \ / \ Нестабильная — \ Окклюзирующий тромб (Транзиторная ишемия) ИМ без Q-зубца (Длительная ишемия) Элевация сегмента ST (позже — зубцы Q) 1 Повышение МВ-КФК ИМ с Q-зубцом стенокардия Рис. 7.3. Последствия коронаротромбоза. Небольшой тромб в месте поверхностного разрыва бляшки может не приводить к развитию симптоматики или изменений ЭКГ, но в процессе его заживления и организации он может быть включен в состав бляшки, вызывая ее увеличение. Частично окклюзирующий просвет сосуда тромб (с присоединившимся вазоспазмом или без него) препятствует кровотоку и может вызвать развитие нестабильной стенокардии или ИМ без Q-зубца; оба этих состояния могут проявляться на ЭКГ депрессией сегмента ST или инверсией зубца Т. Полностью окклюзирующий тромб приводит к длительной ишемии и является самой частой причиной ИМ с Q-зубцом, при котором первичным ЭКГ-признаком является элевация сегмента ST (а затем формируется зубец Q). Окклюзирующий тромб, подвергшийся реканализации, или сформировавшийся в зоне с адекватным коллатеральным кровотоком, может приводить к не столь длительной ишемии и развитию ИМ без Q-зубца. МВ-КФК — МВ-изофермент креатинфосфокиназы (сывороточный маркер инфаркта миокарда) но сужать просвет сосуда. Такого рода обструкция может вызывать длительную тяжелую ишемию и развитие острого коронарного синдрома, например, нестабильной стенокардии или инфаркта миокарда. Если образующийся в месте разрыва бляшки тромб полностью окклюзирует просвет сосуда, кровоток ниже места обструкции прекращается, и длительная ишемия приводит к развитию инфаркта миокарда (обычно — с Q-зубцом). Напротив, при частичной обструкции просвета (или полной, но транзиторной — в результате спонтанной реканализации или прекращения вазоспазма или окклюзии) тяжесть и продолжительность ишемии будут меньше, и более вероятными клиническими проявлениями будут инфаркт миокарда без Q-зубца или нестабильная стенокардия (рис. 7.3). Иногда инфаркт миокарда без Q-зубца развивается при длительной полной окклюзии сосуда. В этих случаях, судя по всему, имеется достаточный коллатеральный кровоток, который ограничивает распространение некроза и предотвращает развитие крупноочагового Q-инфаркта.
Острый инфаркт миокарда 207 Острый инфаркт миокарда, не связанный с атеросклерозом коронарных артерий Иногда ишемию и инфаркт миокарда могут вызывать отличные от острого внутрикоронарного тромбообразования причины (табл. 7.1). Их всегда следует заподозрить при развитии ишемических синдромов у пациентов молодого возраста или без коронарных факторов риска. Например, коронарные сосуды могут закупориваться эмболами, оторвавшимися от искусственных или инфицированных (при инфекционном эндокардите) клапанов сердца; к их окклюзии может привести также воспаление при остром васкулите. Иногда интенсивный транзиторный коронароспазм может снижать доставку кислорода к миокарду в такой степени, что это приводит к инфаркту миокарда. Таблица 7. /. Причины инфаркта миокарда Атеросклероз с окклюзирующим тромбозом Васкулиты ( см. главу 15) Эмболии коронарных артерий (при эндокардите, протезированных клапанах) Врожденные аномалии коронарных артерий Травма или аневризма коронарной артерии Тяжелый спазм коронарной артерии (самостоятельный или вследствие приема кокаина) Повышенная вязкость крови (например, при истинной полицитемии, тромбо- цитозах) Существенное повышение потребности миокарда в кислороде (например, стеноз устья аорты) Одной из причин острого ИМ является злоупотребление кокаином. Кокаин повышает тонус симпатической нервной системы, блокируя пре- синаптический обратный захват норадреналина и повышая выброс кате- холаминов надпочечниками; все это вместе взятое может привести к коронароспазму и снижению доставки кислорода к миокарду. Инфаркты в этом случае развиваются в результате повышения потребности миокарда в кислороде (за счет вызванной кокаином симпатической стимуляции сердца, то есть прироста АД и ЧСС) в условиях сниженной его доставки. ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ Патоморфологически инфаркты миокарда характеризуются по глубине некроза стенки желудочка. Наиболее часто встречаются трансмураль- ные инфаркты, которые захватывают всю толщу миокарда и развиваются в результате длительной, полной окклюзии эпикардиальной коронарной артерии. Напротив, субэндокардиальные инфаркты избирательно поражают внутренние слои миокарда, наиболее подверженные ишемии, по-
208 Глава 7 скольку эта зона испытывает наиболее высокое внутрижелудочковое давление, там слабо выражены коллатерали, а кровоток осуществляется проходящими через сокращающийся миокард артериями. Инфаркт является не мгновенным событием, а продолжительным процессом усугубляющейся ишемии, которая в конце концов выливается в гибель клеток. Миокард, кровоснабжаемый окклюзированным сосудом, погибает быстро. Прилежащие ткани, частично кровоснабжаемые соседними артериями, некротизируются не сразу. С течением времени, однако, ишемия соседних клеток прогрессирует, поскольку потребность в кислороде остается высокой, а его доставка сниженной. Таким образом, зона некроза может постепенно расширяться. Масса миокарда, в конце концов подвергающегося некрозу, таким образом, зависит от: 1) размера зоны, кровоснабжаемой окклюзированным сосудом, 2) ее потребности в кислороде, 3) адекватности коллатерального кровотока, осуществляемого соседними неокклюзированными артериями, и 4) выраженности ответа ткани на ишемию. Эффективность терапевтического вмешательства и возможные осложнения зависят от особенностей патофизиологических процессов, развивающихся во время инфаркта миокарда. В целом, эти процессы можно разделить на две стадии: ранние изменения, развивающиеся цепосредст- венно во время инфаркта, и поздние изменения, происходящие в восстановительном периоде. Ранние изменения Ранние изменения включают гистологическую эволюцию инфаркта и функциональные изменения вследствие влияния недостатка кислорода на сократимость. Кульминацией этих изменений является коагуляцион- ный некроз миокарда, максимально выраженный на 2—4 сутки (рис. 7.4). ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ Падение уровня кислорода в миокарде при острой окклюзии сосуда приводит к быстрому переходу от аэробного обмена к анаэробному, гли- колитическому. Поскольку окисление жиров и продуктов гликолиза в митохондриях становится невозможным, синтез макроэргических фосфатов резко снижается, а анаэробный гликолиз ведет к накоплению лакта- та. Снижение рН обусловливает уменьшение податливости и сократимости миокарда уже через 2 минуты после окклюзии сосуда. При отсутствии лечения через 20 минут развивается необратимое повреждение клеток, проявляющееся набуханием митохондрий, краевым расположением ядерного хроматина, дефектами мембраны и истощением запасов гликогена. В течение нескольких минут содержание АТФ в клетке падает, так как его продукция в результате гликолиза далеко не обеспечивает потребности в нем. Недостаток АТФ подавляет активность трансмембранной Ыа+/К+-АТФазы, в результате чего повышаются уровни внутриклеточного Na+ и внеклеточного К+. Повышение Na+ усугубляет отек клетки. Де-
Острый инфаркт миокарда 209 Гипоксия миокарда 4,АТФ_ Нарушение работы t Анаэробный АТФ-зависимых ионных насосов метаболизм ^ tNaVCa-обмвн Высвобожденив ^ из саркоплазматического ^ютикулума t Внеклеточный t Внутриклеточный t Внутриклеточный Ю Na+ Са" Изменение Внутри- мембранного клеточный потенциала отек Y Аритмии 4.АТФ t Протеазы t Липазы Гибель клетки Т Внутриклеточный Н* 1 • Конденсация хроматина • Денатурация белка Рис. 7.4. Механизмы гибели клеток при инфаркте миокарда. При острой ишемии прекращается аэробный гликолиз и быстро падает клеточный запас АТФ. Это влечет за собой внутриклеточный ацидоз и нарушение АТФ-зависймых процессов, что в свою очередь вызывает накопление в клетке кальция, отек и гибель клетки фекты мембраны и повышение внеклеточного К+ приводят к изменению трансмембранного потенциала, создавая условия для возникновения фатальных аритмий (см. главу 11). Во время ишемии внутри клетки в результате ряда причин накапливается Са++; к этим причинам относятся: 1) активация Na+/ Са++-ионообмен- ного насоса вследствие повышения концентрации Na+ внутри клетки, 2) просачивание Са++ из саркоплазматического ретикулума в цитозоль и 3) изменения в работе потенциалзависимых Са++-каналов и Са++-АТФазы. Вследствие прогрессирующей деструкции клеточной мембраны Са++, поступающий из экстрацеллюлярного пространства, не может быть удален нормальными энергозависимыми механизмами, что отражает переход от обратимого к необратимому повреждению клеток. Высокая внутриклеточная концентрация ионов Са++ считается единым конечным механизмом, приводящим к деструкции клеток миокарда липазами и протеазами. Тяжелые дефекты клеточных мембран возникают вследствие недостатка макроэргических фосфатов, потери эндогенных антиоксидантов и продукции свободных радикалов нейтрофилами. Протеолитические ферменты, просачивающиеся из некротизированных миоцитов, повреждают соседний миокард; некоторые макромолекулы, попадающие в кровоток, являются диагностическими маркерами острого инфаркта (см. ниже).
210 Глава 7 Рис. 7.5. Патоморфологические изменения при остром инфаркте миокарда. А. На ранних стадиях — волнистость миофибрилл и отек, участок жизнеспособного миокарда в левом нижнем углу. Б. Коагуляционный некроз и нейтрофильная инфильтрация. В. Некротизированные ми- оциты удаляются фагоцитами (7—10 дней), участок жизнеспособного миокарда в левом нижнем углу. Г. Грануляционная ткань с начальным отложением коллагена, формируются новые капилляры (показаны стрелками). Д. Поздние изменения — фиброзный рубец. (Воспроизведено с разрешения из: Schoen FJ. Interventional and Surgical Cardiovascular Pathology — Clinical Correlations and Basic Principles. Philadelphia: WB Saunders, 1989:67)
Острый инфаркт миокарда 2Г1 В течение 4-12 часов, по. мере роста проницаемости сосудов под действием медиаторов воспаления и повышения онкотического давления в интерстиции (вследствие просачивания туда внутриклеточных белков), развивается отек миокарда. Наиболее ранним гистологическим изменением, характерными для необратимого повреждения, является волнистость миофибрилл, которая возникает в результате интерстициального отека и «растягивания» в разные стороны кардиомиоцитов под действием сокращений окружающего миокарда (рис. 7.5). По краю инфарктной зоны часто видны пояски сокращения: сократившиеся и консолидированные саркомеры выглядят как яркие эозинофильные полоски. Приблизительно через 4 часа начинается воспалительный ответ на повреждение, включающий инфильтрацию нейтрофилами, продуцирующими токсичные свободные радикалы, усугубляющими повреждение ткани. Через 18—24 часа при световой микроскопии видны такие признаки коагуляцион- ного некроза, как кариопикноз и слабо выраженная эозинофилия цитоплазмы. Эти ранние изменения представлены на рис. 7.5 и в таблице 7.2. МАКРОСКОПИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ На макропрепарате не удается увидеть никаких изменений в течение 18—24 часов после окклюзии артерии, хотя некоторые методики окраски (в частности, тетразолием) позволяют идентифицировать зоны инфаркта и ранее. Наиболее часто ишемия и инфаркт начинаются с субэндокардиальных слоев и затем распространяются в стороны и по направлению к эпикарду. Поздние изменения Поздние патоморфологические изменения, характерные для дальнейшего течения острого инфаркта (табл. 7.2), включают: 1) очищение миокарда от некротических масс макрофагами и 2) отложение коллагена и формирование рубцовой ткани. Таблица 7.2. Динамика патологических изменений при трансмуральном инфаркте Время Событие Ранние изменения 1-2 мин Падение уровня АТФ, нарушение сократимости 10 мин Снижение уровня АТФ на 50%, отек клетки, снижение мембранного потенциала и повышение аритмической готовности 20—24 мин Необратимое повреждение клетки 1—3 часа Волнистость миофибрилл 4—12 часов Кровоизлияния, отек, инфильтрация полиморфноядерны- ми нейтрофилами Продолжение таблицы на следующей странице
212 Глава 7 Время Событие 18-24 часа Коагуляционный некроз (пикнотические ядра с эозино- фильной цитоплазмой), отек 2—4 дня Тотальный коагуляционный некроз (отсутствуют ядра и исчерченность, вокруг — гиперемированная ткань); появление моноцитов Поздние изменения 5-7 дней Желтое размягчение вследствие резорбции отмерших тканей макрофагами 7 дней + Ремоделирование левого желудочка 7 недель Фиброз и завершение рубцевания Необратимо поврежденные кардиомиоциты не регенерируют, они ре- зорбируются и замещаются рубцовой тканью. Макрофаги проникают в воспаленный миокард вскоре после инфильтрации его нейтрофилами и удаляют некротическую ткань. Этот период резорбции ткани, когда наряду с мертвыми кардиомиоцитами разрушаются и удаляются элементы соединительной ткани, назьгеается желтым размягчением. Активный фагоцитоз в сочетании с истончением и растяжением зоны инфаркта на этой стадии приводит к структурной слабости стенки желудочка и повышению риска ее разрыва. Впоследствии развивается фиброз и через 7 недель после инфаркта формирование рубца заканчивается (рис. 7.5). Функциональные изменения НАРУШЕНИЕ СОКРАТИМОСТИ Инфаркт миокарда быстро приводит к снижению сократительной функции желудочка и уменьшению сердечного выброса. Далее сердечный выброс еще больше снижается из-за потери синхронности сокращения миоцитов: если инфаркт приводит к снижению сократимости, зона инфаркта характеризуется как «гипокинетичная», вообще не сокращающиеся сегменты называются «акинетичными», а «дискинетичные» сегменты в систолу выбухают наружу. «ОГЛУШЕННЫЙ» И «СПЯЩИЙ» МИОКАРД Ранее считалось, что ишемическое повреждение миокарда приводит либо к необратимому некрозу миокарда, либо к быстрому полному восстановлению функции кардиомиоцитов. Теперь стало известно, что ише- мические атаки иногда могут приводить к длительной сократительной дисфункции без некроза кардиомиоцитов, и впоследствии их функция может полностью восстанавливаться. Когда после периода тяжелой ишемии (но не некроза), даже после восстановления нормального коронарного кровотока, длительно сохра-
Острый инфаркт миокарда 213 няется систолическая дисфункция, говорят об «оглушенном» (станнирующем) миокарде. В этом случае функциональные, биохимические и ультраструктурные ишемические изменения обратимы, и сократимость постепенно восстанавливается. Механизм этого отсроченного восстановления функции пока не известен, но возможно он связан с перегрузкой кардиомиоцитов кальцием, накоплением свободных радикалов или электромеханической диссоциацией вследствие транзиторной дисфункции саркоплазматического ретикулума. В целом выраженность «оглушенности» пропорциональна степени предшествующей ишемии. Таким образом, «оглушенный» миокард, видимо, является патофизиологическим ответом на ишемическое повреждение, недостаточное для развития необратимого некроза. Гибернирующий («спящий») миокард отличается от «оглушенного». Этим термином обозначают хроническую сократительную дисфункцию миокарда в условиях стойкого снижения коронарного кровотока, обычно при многососудистом поражении. В этой ситуации отсутствуют необратимые повреждения, и сократимость может восстанавливаться сразу после восстановления адекватного кровотока. В основе этого феномена лежит снижение сократительной активности миокарда в условиях хронической гипоперфузии с соответствующим балансом между низкой доставкой кислорода к миокарду и низкой его активностью (миокард как бы находится в «спячке»). Концепции «оглушенного» и «спящего» миокарда имеют свое клиническое приложение. Например, если у пациента с острым инфарктом миокарда или хронической ишемической болезнью сердца выявляются зоны потенциально обратимого нарушения локальной сократимости, это может повлиять на решение о целесообразности реваскуляризации миокарда, в частности путем операции аортокоронарного шунтирования. В настоящее время возможности выявления «оглушенного» и «спящего» миокарда ограничены, однако для этого применяются некоторые радио- нуклидные методики (например, ПЭТ, описанная в главе 3). РЕМОДЕЛИРОВЛНИЕ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА После ИМ возникают изменения геометрии как поврежденной, так и интактной стенки левого желудочка. Изменения размеров камеры и толщины стенки влияют на долгосрочное состояние функции левого желудочка и прогноз. В раннем постинфарктном периоде может произойти расширение зоны инфаркта, когда пораженный сегмент увеличивается в размерах без дополнительного некроза кардиомиоцитов. Расширение зоны инфаркта отражает истончение и дилатацию некротической ткани, видимо, за счет «соскальзывания» миофибрилл, в результате чего объем кардиомиоцитов в зоне инфаркта уменьшается. Расширение инфаркта может иметь негативные последствия, поскольку при этом увеличивается размер желудочка, а значит: 1) растет напряжение стенки, 2) нарушается систолическая сократительная функция, 3) повышается вероятность развития аневризмы.
214 Глава 7 Помимо раннего расширения зоны инфаркта, ремоделирование желудочка может включать дилатацию перегруженных неповрежденных сегментов, которые подвергаются повышенному напряжению стенки. Эта дилатация начинается в раннем постинфарктном периоде и затем продолжается в течение недель и месяцев. В начале дилатация полостей играет компенсаторную роль (она увеличивает сердечный выброс по закону Франка Старлинга), но прогрессирующее расширение желудочка может в конце концов привести к сердечной недостаточности и желудочковым аритмиям. Неблагоприятное ремоделирование левого желудочка может быть предотвращено определенными вмешательствами. Например, в остром периоде инфаркта реперфузионная терапия позволяет ограничить размер инфаркта и, таким образом, уменьшить вероятность его расширения. Установлено также, что применение ингибиторов ангиотензин- превращающего фермента препятствует ремоделированию и снижает кратко- и долгосрочную смертность у постинфарктных больных (см. ниже). ИНФАРКТЫ С Q- И БЕЗ Q-ЗУБЦА Патоморфологически, как мы уже видели, инфаркты миокарда делятся на трансмуральные и субэндокардиальные. Ранее считалось правилом, что при трансмуральных инфарктах на ЭКГ после исходной элевации сегмента ST образуется патологический зубец Q, в то время как для субэндокардиальных характерна депрессия сегмента ST без последующего появления зубца Q. Теперь, однако, известно, что изменения ЭКГ не столь четко коррелируют с патанатомической картиной, и между этими двумя типами инфарктов имеется значительное количество промежуточных форм. В частности, у некоторых пациентов с транс- муральным инфарктом на ЭКГ отсутствуют Q-зубцы, в то время как при субэндокардиальных инфарктах, напротив, зубцы Q иногда присутствуют. В целом, однако, инфаркты без Q-зубца обычно отличаются от нфарктов с Q-зубцом меньшими размерами и вызываются неокклюзи- рующими тромбами (или более короткими периодами тяжелой ишемии). В клиническом аспекте, тем не менее, целесообразно различать инфаркты с Q-зубцом и без Q-зубца. Ранняя внутрибольничная смертность у больных инфарктом без зубца Q ниже, однако на протяжении нескольких месяцев наблюдения у этих пациентов отмечается высокая частота повторных инфарктов и смертности, поскольку у них часто имеется тяжелое многососудистое поражение коронарного русла, и окружающая некроз жизнеспособная ткань подвергается повторным ишемическим эпизодам. Поэтому в этих группах больных для определения тактики лечения особенно важно достаточно активное обследование.
Острый инфаркт миокарда 215 КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ Субъективные и объективные симптомы острого инфаркта миокарда (таблица 7.3) непосредственно связаны с описанными ранее патофизиологическими процессами. Таблица 7.3. Симптомы инфаркта миокарда 1. Характерный болевой синдром 2. Активация симпатической нер- • Потливость вной системы • Холодные липкие кожные покровы 3. Парасимпатические (вагусные) • Тошнота, рвота эффекты # Слабость 4. Воспалительный ответ • Невысокая лихорадка 5. Изменения со стороны сердца • Пресистолический (или при наличии ЗСН протодиастолический) ритм галопа • Дискинетический верхушечный толчок (при переднем ИМ) • Шум трения перикарда (при наличии перикардита) • Систолический шум (при наличии митральной регургитации или дефекта межжелудочковой перегородки) 6. Прочие • Хрипы в легких (при наличии ЗСН) • Набухание яремных вен (при наличии ИМ правого желудочка) Сопровождающая инфаркт миокарда боль по характеру напоминает стенокардию (см. главу 6), но обычно превышает ее по интенсивности, длится дольше и имеет более широкую иррадиацию. Подобно стенокардии, боль появляется вследствие воздействия на нервные окончания высвобождающихся из ишемизированных кардиомиоцитов медиаторов, таких как аденозин и лактат. Поскольку при инфаркте миокарда ишемия продолжается и приводит к некрозу, эти провоцирующие вещества продолжают накапливаться и воздействуют на афферентные нервные окончания более длительно. При инфаркте боль часто распространяется на другие области в пределах дерматомов C7-Th4, включая шею, плечи и руки. Боль при инфаркте миокарда развивается быстро и нередко практически сразу достигает максимума, и тогда у человека появляется сильный страх смерти. В отличие от приступа стенокардии, боль не ослабевает в покое, эффект нитроглицерина также нередко отсутствует. Однако не все инфаркты миокарда сопровождаются болями. До 25% инфарктов миокарда протекают бессимптомно и диагностируются лишь ретроспективно при рутинном ЭКГ-обследовании или развитии ослож-
216 Глава 7 нений. Это особенно часто происходит у диабетиков, которые вследствие периферической нейропатии могут не испытывать боли. Кроме того, пациенты с инфарктом миокарда, осложненным перикардитом, могут испытывать более острые, плевритоподобные (см. главу 14), а не типичные ангинозные боли. Комбинация боли и недостаточной стимуляции барорецепторов (при наличии гипотензии) может вызвать выраженную реакцию симпатической нервной системы. Системными проявлениями выброса катехоламинов являются потливость, тахикардия и холодные липкие кожные покровы вследствие вазоконстрикции. Из-за падения сократимости и, соответственно, ударного объема левого желудочка повышаются диастолические объем и давление. Повышение внутрижелудочкового давления, усугубляемое повышенной его жесткостью вследствие ишемии, передается на левое предсердие и легочные вены. Развивающийся в результате застой в легких снижает их эластичность и стимулирует юкстакапиллярные рецепторы. За счет этих J-рецепторов реализуется рефлекс, заключающийся в частом поверхностном дыхании, вызывающем субъективное чувство одышки. Транссудация жидкости внутрь альвеол еще более усиливает этот симптом. При физикальном исследовании выявляются некоторые аускульта- тивные признаки, зависящие от локализации и распространенности инфаркта. В течение короткого времени после инфаркта может выслушиваться IV тон, характеризующий сокращение предсердия в условиях диастолической дисфункции левого желудочка. У многих больных после инфаркта может выслушиваться III тон (фаза быстрого заполнения), что отражает нарушение систолической функции левого желудочка. При распространении воспаления на перикард может отмечаться шум трения перикарда. Наконец, при дисфункции или инфаркте папиллярных мышц, вызывающих недостаточность митрального клапана, или при разрывах межжелудочковой перегородки могут появляться систолические шумы. Некроз миокарда также активирует системный ответ на воспаление. В ответ на повреждение тканей макрофаги и сосудистый эндотелий продуцируют цитокины — интерлейкин-1 и фактор некроза опухоли. Эти медиаторы ответственны за ряд клинических проявлений, таких как умеренная лихорадка и лейкоцитоз. ДИАГНОСТИКА Диагноз острого инфаркта миокарда основывается на: 1) клинической картине и данных анамнеза, 2) типичных изменениях ЭКГ и 3) определении кардиоспецифичных макромолекул в сыворотке крови. В таблице 7.4 перечислены другие причины острой боли в грудной клетке, похожие на боли при инфаркте миокарда.
Острый инфаркт миокарда 217 Таблица 7.4. Дифференциальный диагноз острого ИМ Состояния Характерные черты Патология сердца Инфаркт миокарда Перикардит Диссекция аорты Патология легких Тромбоэмболия легочной артерии Пневмония Пневмоторакс Патология ЖК тракта Спазм пищевода • Давящая боль за грудиной с иррадиацией в шею, нижнюю челюсть, левое плечо или руку; более интенсивная и продолжительная, чем предшествующие приступы стенокардии • ЭКГ: локализованные элевация или депрессия сегмента ST • Острая плевритоподобная боль (усиливается на вдохе) • Боль зависит от положения тела (уменьшается в положении сидя) • Шум трения при аускультации прекордиальной области • ЭКГ: элевация сегмента ST в большинстве отведений (см. главу 14) • Очень интенсивная разрывающая боль, с течением времени ее локализация изменяется (в грудной клетке и спине) • Асимметрия АД на руках • Расширение тени средостения на рентгенограмме грудной клетки • Плевритоподобная локализованная боль, сопровождающаяся одышкой • Возможен шум трения плевры • Наличие у больного факторов риска венозного тромбоза • Плевритоподобная боль в грудной клетке • Кашель с мокротой • Изменения при перкуссии и аускультации легких (синдром уплотнения легочной ткани) • Инфильтрат на рентгенограмме органов грудной клетки • Внезапная острая односторонняя плевритоподобная боль в грудной клетке • Ослабленное дыхание и тимпанический перкуторный звук на стороне поражения • На рентгенограмме — Тпрозрачности и отсутствие легочного рисунка • Боль за грудиной, усиливающаяся при глотании • Дисфагия в анамнезе Продолжение таблицы на следующей странице
218 Глава 7 Состояния Характерные черты Острый холецистит • Болезненность при пальпации в правом верхнем квадранте живота • Часто сопровождается тошнотой • Непереносимость жирной пищи в анамнезе Изменения ЭКГ Изменения на ЭКГ развиваются в типичной для инфаркта временной последовательности, описанной в главе 4. При инфарктах с зубцом Q в отведениях, соответствующих зоне некроза, отмечаются элевация сегмента ST, инверсия зубца Т и зубцы Q (рис. 7.6), в то время как при инфарктах без Q-зубца имеются депрессия сегмента ST и инверсия зубца Т (рис. 7.7). Инфаркт миокарда с Q-зубцом Норма Острая Часы 1 -2 сутки Через несколько Через несколько фаза дней недель • Элевация ST • Элевация ST • Инверсия • Нормализация ST • Нормализация • I зубец R зубца Т • Отрицательный ST и Т • Появление зубца Q • Углубление зубец Т • Сохраняется зубца Q зубец Q Рис. 7.6. Эволюция изменений ЭКГ при остром инфаркте миокарда с Q-зубцом Инфаркт миокарда без Q-зубца Острая фаза u ., Спустя несколько Норма —'*ху- недель 1 . «ИнверсиязубцаТ . j ЧИЛИ f{ • Нормализация ST и Т г »Зубцы Q отсутствуют • Депрессия ST Рис. 7.7. Эволюция изменений ЭКГ при остром инфаркте миокарда без Q-зубца
Острый инфаркт миокарда 219 Сывороточные маркеры инфаркта Некроз миокардиальной ткани ведет к разрывам сарколеммы, и внутриклеточные макромолекулы попадают сначала в интерстициальное пространство, а затем в кроврток (рис. 7.8). Лабораторные методы выявления этих молекул в сыворотке крови играют важную роль в диагностике инфаркта миокарда. Креатинфосфокиназа. Фермент креатинфосфокиназа (КФК) обратимо переносит фосфатную группу с креатинфосфата, эндогенной резервной формы макроэргических фосфатов, на АДФ, образуя таким образом АТФ. Поскольку креатинфосфокиназа содержится в сердце, скелетных мышцах, мозге и многих других органах, ее концентрация в сыворотке может повышаться после повреждения любой из этих тканей. Однако КФК имеет три изофермента, что улучшает диагностическую специфичность в отношении миокарда: КФК-ММ (содержится в основном в скелетных мышцах), КФК-ВВ (доминирует в мозговой ткани) и КФК-МВ (характерна для миокарда). Оценка динамики КФК-МВ в сыворотке сейчас является «золотым стандартом» ферментной диагностики ИМ; современные моноклональные тест-системы для этого изофермента обладают высокой чувствительностью и специфичностью. Необходимо отметить, что сердце также содержит КФК-ММ, так что во время острого инфаркта миокарда уровень этого изофермента также повышается. Более того, небольшие количества КФК-МВ обнаруживаются в других тканях, включая матку, простату, кишечник, диафрагму и язык. В отсутствие 123456789 10 ДНИ ПОСЛЕИМ Рис. 7.8. Динамика сывороточных маркеров острого ИМ. КФК (и ее изофермент КФК-МВ) повышается через несколько часов после острого ИМ и достигает пика через 24 часа; миог- лобин начинает определяться в сыворотке раньше, но он менее кардиоспецифичен. Карди- оспецифичные тропонины обладают высокой чувствительностью и специфичностью в отношении повреждения миокарда и сохраняются в сыворотке в течение нескольких дней после острого ИМ. Уровень ЛДГ повышается более постепенно и достигает пика на 3—5 день после приступа
220 Глава 7 травм этих органов повышение КФК-МВ высоко специфично для повреждения миокарда. Поскольку КФК-МВ составляет 1%-3% от всей КФК скелетной мускулатуры, мышечная травма или внутримышечные инъекции также могут вызывать появление в крови этого изофермента. Поэтому для уточнения диагноза инфаркта миокарда принято вычислять отношение: КФК-МВ/общая КФК. При использовании чувствительного моноклонального тестового набора для КФК-МВ это отношение обычно составляет > 2,5% в случае повреждения миокарда и менее 2,5%, если источником является только скелетная мускулатура. Уровень КФК-МВ в сыворотке начинает повышаться через 4—8 часов после инфаркта, достигает пика через 24 часа и возвращается к норме через 48-72 часа (рис. 7.8). Эта временная последовательность очень важна, так как КФК-МВ из других источников (например, поврежденых скелетных мышц) или при другой патологии сердца (например, при миокардите) обычно не подчиняется этому закону. Реперфузия (например, в результате тромболитической терапии) при инфаркте миокарда приводит к быстрому вымыванию фермента и более раннему пику КФК и КФК-МВ. Поскольку уровень КФК-МВ в первые несколько часов от начала инфаркта повышается незначительно, нормальное его значение при однократном определении в приемном отделении больницы не исключает инфаркта миокарда. Поэтому уровень КФК-МВ не может использоваться для принятия решения, кого из пациентов с болью в грудной клетке следует госпитализировать для дальнейшего наблюдения, а кого можно отпустить домой. В настоящее время подобное решение принимается исходя из анамнеза, физикальных данных и ЭКГ. Для лучшей диагностики инфаркта миокарда в критические первые часы после начала приступа было предложено определять несколько других сывороточных маркеров. Например, были описаны изоформы КФК-МВ. КФК-МВ2 высвобождается из зоны инфаркта миокарда и, поступая в кровь, подвергается ферментативному превращению в КФК-МВх. По последним данным, в первые часы после развития симптоматики абсолютное повышение КФК-МВ2 (или повышенное значение отношения МВ2 /MBj) в два раза чувствительнее в диагностике острого ИМ, чем стандартное определение КФК-МВ. Миоглобин, гемсодержащий белок, попадает в кровоток при повреждении миокарда и может определяться в сыворотке через 2 часа после начала ИМ, то есть намного раньше, чем повышается уровень КФК-МВ. Однако быстрое удаление этой молекулы почками и ее низкая специфичность для повреждения миокарда ограничивают ее диагностическую ценность. Наиболее перспективными являются недавно разработанные тест-системы для определения кардиоспецифичных изоформ тропонинов Т и I. Каждый из этих маркеров обладает высокой специфичностью в отношении инфаркта миокарда, и они могут выявляться в крови через 3 часа после начала болевого синдрома. В результате их высокой чувствительности и специфичности использование тропонинов в диагностике острого ИМ быстро растет.
Острый инфаркт миокарда 221 Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) катализирует обратимую реакцию образования лактата из пирувата. ЛДГ содержится во многих тканях и имеет пять изоформ. Наиболее специфичным для сердца изоферментом является ЛДГ! и величина отношения ЛДГ! / ЛДГ2 >1,0 указывает на некроз миокарда. (ЛДГ2 содержится в эритроцитах, ЛДГ4 и ЛДГ5 обнаруживаются в печени и скелетных мышцах.) Поскольку ЛДГ достигает своего пика на 3—5 сутки после ИМ, определение этого фермента диагностически значимо для пациентов, поступающих в стационар в эти сроки, когда повышение КФК уже прошло. Если симптоматика и результаты стандартного лабораторного обследования неоднозначны, для диагностики острого ИМ могут быть полезны некоторые другие методы. Эхокардиография может выявить появившиеся нарушения локальной сократимости в зоне инфаркта. Она может также помочь в диагностике механических осложнений инфаркта, таких как дефект межжелудочковой перегородки или митральная регургитация. Сцинтигра- фия миокарда с технецием-99т пирофосфатом может подтвердить наличие некротизированной ткани: пирофосфат накапливается в зонах с высокой концентрацией кальция, что в частности характерно для инфаркта миокарда. Через 12 часов после инфаркта миокарда очаг инфаркта выявляется как зона повышенной интенсивности радиоактивного излучения (см. главу 3). ЛЕЧЕНИЕ В ОСТРОМ ПЕРИОДЕ В раннем периоде инфаркта лечение направлено на поддержание жизнеспособности ишемизированного миокарда. Современное лечение инфаркта претерпело революционные изменения при появлении методик реперфузии, способность которых ограничивать некроз и улучшать выживаемость хорошо доказана. Тромболитическая терапия Поскольку большинство острых Q-инфарктов миокарда развиваются вследствие окклюзирующего внутрикоронарного тромбоза, тромболити- ческие агенты могут восстановить кровоток и ограничить повреждение миокарда. Используемые сейчас тромболитические препараты включают стрептокиназу, анизоилированный плазминоген-стрептокиназный активированный комплекс (АПСАК) и рекомбинантный тканевой активатор плазминогена (ТАП). Хотя механизмы их действия различны (рис. 7.9), все эти средства активируют протеолитический фермент плазмин, который растворяет фибриновый тромб. Введение тромболитика в первые несколько часов от начала острого ИМ в большинстве случаев восстанавливает коронарный кровоток и существенно ограничивает объем повреждения. Наиболее успешна ранняя тромболитическая терапия. В частности, при введении тромболитика в течение первого часа Q-ИМ реперфузия достигается в 80% случаев, что сопровождается значительным снижением смертности.
222 Глава 7 Н |ТАГ0П? —ч L 1 Деградация тромба vf^\ без системного фибринолиза |Фибриновый тромб®>штж^- <*л Системный фибринолиз в АПСАК 5^| Растворяет фибрин с ограниченным системным действием Рис. 7.9. Примеры тромболитических препаратов, используемых при остром ИМ. А. ТАЛ отщепляет часть от связанного с фибрином плазминогена (П), в результате чего образуется активный плазмин (П*), растворяющий фибриновый тромб. Вследствие селективного воздействия ТАЛ на связанный с фибрином тромбин происходит локальный тромболизис, а системный фибринолизирующий эффект минимален. Б. Стрептокиназа (СК) присоединяется как к связанному с фибрином, так и растворимому плазминогену, в результате чего формируется активный комплекс, который в свою очередь активирует дополнительные молекулы плазминогена. Недостаток селективности в отношении связанного с фибрином плазминогена приводит к системному фибринолитическому состоянию. В. Анизоилиро- ванный плазминоген-стрептокиназный активированный комплекс исходно неактивен, так как обладающий ферментативной активностью участок молекулы у него блокирован. Однако при связывании с фибрином в результате деацилирования активный центр высвобождается, и тромб растворяется. Существует относительная селективность к фибрину при применении малых доз препарата, в то время как обычные дозы часто вызывают системный эффект
Острый инфаркт миокарда 223 Проведены крупномасштабные исследования, оценивавшие сравнительную эффективность тромболитических препаратов. Хотя в первых работах не было обнаружено разницы в выживаемости после применения имевшихся препаратов, проведенное недавно крупное исследование (GUSTO) показало, что ТАЛ обладает некоторым преимуществом перед стрептокиназой, хотя он несколько чаще вызывает развитие инсультов. Однако по современным представлениям, большее значение имеет не выбор тромболити- ка, а сроки, в которые он вводится: при начале тромболизиса в первые 2 часа от начала болей смертность в два раза меньше, чем после 6 часов. Противопоказаниями к тромболизису являются состояния, при которых имеется риск кровотечений после произведенного тромболизиса (например, при обострении язвенной болезни, сопутствующем геморрагическом диатезе, в раннем послеоперационном периоде). При успешном восстановлении коронарного кровотока в результате тромболизиса сегмент ST возвращается к изолинии и пик концентрации сывороточной КФК наступает раньше, чем обычно (так как ткань не подвергается некрозу, и фермент «вымывается» в результате восстановления кровотока). После тромболизиса для предотвращения немедленной реокклюзии сосуда обычно применяется внутривенная антикоагулянтная терапия гепарином. Первичная ЧТКА Альтернативой тромболитической терапии при остром ИМ является неотложная катетеризация сердца с проведением чрескожной транслю- минальной коронарной ангиопластики («первичной ЧТКА») инфаркте - вязанной артерии. ЧТКА имеет особенно важное значение у больных с противопоказаниями к тромболизису. Имеющиеся данные свидетельствуют, что немедленная ангиопластика может восстановить коронарный кровоток у более чем 90% пациентов и снизить частоту повторной ишемии, рецидивирующих инфарктов и смертность. Однако в настоящее время первичная ЧТКА выполняется только в центрах с очень большим опытом ангиопластики и оборудованных для проведения ее в экстренном порядке. Стационарное лечение Независимо от проведения тромболизиса или первичной ЧТКА, лечение ИМ в остром периоде направлено на 1) восстановление баланса между доставкой кислорода к миокарду и потребностью в нем с целью предотвращения повторной ишемии, 2) купирование боли и 3) профилактику и лечение возможных осложнений. Все это наилучшим образом достигается при госпитализации больного в отделение коронарной патологии (ОКП) — специализированное отделение больницы, предназначенное для лечения острого ИМ и его осложнений. Стандартное лечение включает:
224 Глава 7 1) Постельный режим в спокойной обстановке, при наличии постоянного мониторирования ЭКГ для своевременного выявления нарушений ритма. 2) Оксигенотерапия через маску или носовые катетеры с целью максимальной доставки кислорода. 3) Аспирин снижает агрегацию тромбоцитов и, как хорошо доказано, уменьшает смертность и частоту рецидивов инфарктов. Лечение аспирином следует начинать немедленно после начала острого ИМ и при отсутствии противопоказаний (например, геморрагический диатез или аллергия) продолжать пожизненно. 4) р-блокаторы. В отсутствие противопоказаний (астма, бронхоспазм, ги- потензия) р-блокаторы должны назначаться всем больным, так как было показано, что они снижают частоту рецидивов инфаркта и повторной ишемии. Уменьшая симпатические влияния на сердце, р-блокаторы уменьшают нагрузку на миокард и способствуют его электрической стабильности. 5) Нитраты купируют ангинозный приступ посредством дилатации вен, а следовательно — снижения потребйости миокарда в кислороде из-за уменьшения венозного возврата к сердцу (I преднагрузка, и поэтому I напряжение стенки). Хотя нитраты ранее считались основным классом препаратов для лечения хронической ишемической болезни сердца, их влияние на уровень смертности не установлено, и сейчас их применение в терапии острого ИМ ограничивается симптоматической помощью при стенокардии (и в качестве вазодилататора у некоторых больных сердечной недостаточностью или высокой гипертензией на ранних сроках инфаркта). Поэтому при остром ИМ нитроглицерин часто назначают сублингвально или, иногда, внутривенно до полного купирования болей, а затем препарат отменяют. 6) Морфин — мощный анальгетик, применяемый для купирования болей и уменьшения тревожности и, таким образом, снижающий тонус симпатической нервной системы и потребность миокарда в кислороде. Морфин также является венодилататором и таким образом снижает преднагрузку, что в свою очередь способствует снижению потребности миокарда в кислороде. 7) Антикоагулянты. Кроме случаев применения антикоагулянтов в качестве адыовантной терапии после тромболизиса, внутривенное введение гепарина показано также пациентам с большими передними инфарктами, низким сердечным выбросом или мерцанием предсердий с целью профилактики тромбоза полостей сердца. Всем госпитализированным по поводу острого ИМ пациентам следует также вводить подкожно небольшие дозы гепарина для профилактики тромбоза глубоких вен нижних конечностей и малого таза. 8) Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) (описаны далее в главе 17) продемонстрировали свою способность предотвращать
Острый инфаркт миокарда 225 постинфарктное ремоделирование желудочка, снижать частоту развития сердечной недостаточности и постинфарктной стенокардии, улучшать выживаемость. Они дополняют положительное действие аспирина и р-блокаторов. Показано, что ингибиторы АПФ вызывают наиболее выраженное улучшение прогноза у пациентов с постинфарктной систолической дисфункцией левого желудочков (то есть со сниженной фракцией выброса левого желудочка). Поэтому пероральный прием ингибиторов АПФ начинают на ранних сроках ИМ, и при наличии снижения сократительной функции ЛЖ продолжают неопределенно долго после выписки из стационара. ОСЛОЖНЕНИЯ В основе осложнений острого инфаркта миокарда лежат воспаление, механические и электрические нарушения, возникающие в зонах некроза миокарда (рис. 7.10). Ранние осложнения развиваются из-за наличия самого некроза. Те же осложнения, которые развиваются спустя несколько дней или недель, связаны с воспалением и процессами замещения некротической ткани. Инфаркт миокарда Тромбоз < желудочка ~4- сократимость - Эмболии 1/ Кардиогенный шок \ Гипотензия V / \4< коронарное^ перфузионное давление Электрическая нестабильность ▼ Некроз тканей А. -► Воспаление перикарда Аритмии f i_ Перикардит Инфаркт/ Дефект Разрыв ишемия межжелудочковой желудочка папиллярных перегородки мышц .1 Митральная недостаточность 1 1 Тампонада сердца Застойная сердечная недостаточноность Рис. 7.10. Для ИМ характерны снижение сократимости, электрическая нестабильность и некроз тканей, которые обусловливают развитие основных осложнений ИМ
226 Глава 7 Постинфарктная стенокардия и рецидивирующий инфаркт миокарда Постинфарктная стенокардия отмечается у 20%—30% пациентов и отражает неадекватность остаточного коронарного кровотока. Она является плохим прогностическим признаком и коррелирует с повышенным риском рецидива инфаркта. Таких пациентов следует немедленно отправлять на коронароангиографию, за которой нередко следует реваскуляризация, то есть ЧТКА или АКШ. У 5%-20% больных в течение первых 6 недель инфаркт рецидивирует. Рецидив инфаркта может развиться в той же зоне, что и первичный инфаркт (при условии наличия жизнеспособной ткани) или в ранее ин- тактном сегменте. Аритмии Нарушения ритма сердца в острую фазу инфаркта миокарда встречаются очень часто (таблица 7.5) и являются основной причиной смерти. Современные отделения коронарной патологии (ОКП) во многом ориентированы именно на выявление и лечение нарушений ритма, так что аритмическая смертность у госпитализированных больных относительно невысока. Патогенетические механизмы аритмий при ИМ следующие: 1. Прекращение перфузии элементов проводящей системы (то есть СА узла, АВ узла, ножек пучка Гиса); источники кровоснабжения проводящей системы сердца в норме перечислены в таблице 7.6. 2. Локальное накопление метаболитов (например, клеточный ацидоз) и изменения трансмембранной концентрации ионов из-за нарушения проницаемости мембран. 3. Стимуляция вегетативной нервной системы (симпатической и парасимпатической) . 4. Назначение потенциально аритмогенных препаратов (например, дигиталиса, допамина). Таблица 7.5, Аритмии при остром инфаркте миокарда Ритм Причина Синусовая брадикардия • Т тонус вагуса • 1 кровоток в артерии СА узла Синусовая тахикардия • Боль и тревожность • ЗСН • Гиповолемия • Перикардит • Препараты с положительным хронотропным эффектом (например, дофамин)
Острый инфаркт миокарда 227 Ритм Причина НЖЭС, фибрилляция пред- • ЗСН сердий # Ишемия предсердий ЖЭС, ЖТ, ФЖ • Ишемия желудочков • ЗСН АВ блокада I, И, III степени • При нижнем ИМ: Т тонус вагуса и I кровоток в артерии СА узла • При переднем ИМ: распространенное пора- жение проводящей системы ЖЭС — желудочковая экстрасистола, ЖТ — желудочковая тахикардия, ФЖ — фибрилляция желудочков, НЖЭС — наджелудочковые экстрасистолы ФИБРИЛЛЯЦИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ Большая часть внезапных сердечных смертей во время острого ИМ происходит вследствие фибрилляции желудочков (быстрой, беспорядочной электрической активности желудочков). К сожалению, большая часть летальных исходов наступает до приезда скорой помощи и госпитализации. Эпизоды фибрилляции желудочков в первые 48 часов часто связаны с транзиторной электрической нестабильностью и не влияют на долгосрочный прогноз у переживших ее больных. Однако при развитии ФЖ в более поздние сроки острого ИМ фибрилляция обычно отражает тяжелую дисфункцию левого желудочка и ассоциируется с последующей высокой смертностью. Желудочковая экстрасистолия, желудочковая тахикардия и фибрилляция желудочков во время острого ИМ имеют в своей основе либо механизм ре-ентри, либо повышение автоматизма кардиомиоцитов желудочков (см. главу 11). Желудочковая экстрасистолия встречается часто и обычно не нуждается в лечении, если не является групповой, политопной или частой. Лидокаин (антиаритмик I класса, см. главу 17) при внутривенном введении эффективно предупреждает развитие фибрилляции желудочков в условиях ишемии, но не применяется для рутинного лечения всех больных ИМ из-за потенциальных побочных эффектов, а также в связи с готовностью персонала ОКП оказать помощь при появлении нарушений ритма. НАДЖЕЛУДОЧКОВЫЕ НАРУШЕНИЯ РИТМА При остром ИМ также часто встречаются наджелудочковые аритмии. Синусовая брадикардия возникает из-за стимуляции блуждающего нерва или ишемии СА узла, обычно при нижней локализации инфаркта. Синусовая тахикардия также встречается часто и может иметь несколько причин, включая боль и тревожность, застойную сердечную недостаточность, действие лекарств (например, допамина, нитратов) или уменьшение объема циркулирующей крови (гиповолемию). Дифференциальная диагноста-
228 Глава 7 ка между сердечной недостаточностью и гиповолемией может потребовать трансвенозной катетеризации легочной артерии: снижение давления заклинивания легочной артерии будет указывать на гиповолемию, а повышение — на недостаточность кровообращения. Поскольку синусовая тахикардия увеличивает потребность сердца в кислороде и может провоцировать ишемию миокарда, очень важно установить и ликвидировать ее причину. Наджелудонковая экстрасистолия и фибрилляция предсердий (см. главу 12) могут развиваться из-за ишемии предсердий или их растяжения при левожелудочковой недостаточности. НАРУШЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ Нарушения проводимости (АВ блокада и блокады ножек пучка Гиса) часто развиваются в остром периоде ИМ. Причиной их могут быть ишемия и некроз элементов проводящей системы (таблица 7.6) или, в случае АВ блокад, транзиторное повышение тонуса блуждающего нерва (обсуждается в гл. 11). Вагусная активность увеличивается вследствие стимуляции афферентных нервных окончаний в зоне воспаления или генерализованной активации вегетативной нервной системы при болевом синдроме. Таблица 7.6. Источники кровоснабжения проводящей системы сердца Элементы проводящей системы Первичный источник кровоснабжения СА узел • ПКА (70% больных) АВ узел • ПКА (85% больных) Пучок Гиса • ПМЖА (септальные ветви) Правая ножка пучка Гиса • Проксимальная часть — ПМЖА • Дистальная часть — ПКА Левая ножка пучка Гиса: Левая передняя ветвь • ПМЖА Правая задняя ветвь • ПМЖА и ЗМЖА СА — синоатриальный; АВ — атриовентрикулярный, ПКА — правая коронарная артерия, ПМЖА — передняя межжелудочковая артерия, ЗМЖА — задняя межжелудочковая артерия. Дисфункция миокарда ЗАСТОЙНАЯ СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ Острая ишемия приводит к нарушению сократимости желудочка (снижению систолической функции), а также к повышению жесткости его стенки (нарушение диастолической функции); оба этих обстоятельства могут приводить к появлению симптомов сердечной недостаточности. Кроме того, ЗСН могут провоцировать аритмии и остро развившиеся механические осложнения ИМ (рис. 7.10). Симптомы декомпенсации вклю-
Острый инфаркт миокарда 229 чают одышку, хрипы в легких и III тон при аускультации. Лечение соответствует стандартам терапии ЗСН (рассматриваются в главе 9) и включает диуретики и вазодилататоры. КЛРДИОГЕННЫЙ ШОК Кардиогенный шок развивается при инфаркте миокарда, охватывающем более 40% массы миокарда левого желудочка, и характеризуется резким снижением сердечного выброса и артериальной гипотензией (систолическое АД < 90 мм рт. ст.) и, как следствие, неадекватной перфузией периферических тканей. Он также может сопутствовать описанным ниже тяжелым механическим осложнениям. При кардиогенном шоке возникает своеобразный порочный круг (рис. 7.10): 1) гипотензия приводит к снижению коронарной перфузии и усилению ишемического повреждения и 2) снижение ударного объема увеличивает размеры левого желудочка и, следовательно, потребность миокарда в кислороде. Несмотря на агрессивное лечение, летальность при кардиогенном шоке превышает 70%. Пациентам при кардиогенном шоке показано внутривенное введение инотропных агентов (например, добутамина) с целью повышения сердечного выброса и артериальных вазодилататоров для снижения постнагрузки на левый желудочек. Часто стабилизации состояния удается достичь путем внутриаортальной баллонной контрпульсации. Применяемое для этого устройство вводится в аорту через бедренную артерию и состоит из эластичного баллона, который расширяется в диастолу, повышая давление в аорте и улучшая перфузию коронарного русла и периферических тканей. Спадение баллона в систолу присасывает кровь из левого желудочка в аорту. Из-за риска тромбоза и суперинфекции этот метод может использоваться только в течение нескольких дней. Инфаркт правого желудочка Приблизительно у одной трети больных с инфарктом нижней стенки левого желудочка также развивается некроз части правого желудочка, поскольку у большинства людей эти зоны имеют единый источние кровоснабжения (обычно ПКА). Развивающееся вследствие этого снижение сократимости и эластичности правого желудочка приводит к появлению симптомов декомпенсации по большому кругу (например, к набуханию яремных вен), не соответствующих по выраженности явлениям левоже- лудочковой недостаточности. Поскольку в результате дисфункции правого желудочка нарушается приток крови к легким и снижается наполнение левого желудочка, может развиться тяжелая артериальная гипотензия. В этих условиях стабилизировать АД можно путем внутривенной инфузии больших объемов жидкости при инвазивном контроле гемодинамики путем катетеризации легочной артерии.
230 Глава 7 Механические осложнения Механические осложнения ИМ обусловлены ишемией и некрозом тканей. РАЗРЫВ ПАПИЛЛЯРНОЙ МЫШЦЫ Ишемический некроз и разрыв папиллярной мышцы левого желудочка может быстро привести к летальному исходу из-за остро развившейся тяжелой митральной регургитации. Частичный разрыв, при котором регургитация менее выражена, не всегда заканчивается летально, однако может привести к развитию сердечной недостаточности или отека легких. Задне-медияльная папиллярная мышца левого желудочка более подвержена некрозу, чем передне-латеральная, в связи с более частыми нарушениями ее кровоснабжения, это осложнение более типично для нижне-заднего ИМ. РАЗРЫВ СВОБОДНОЙ СТЕНКИ ЖЕЛУДОЧКА Разрыв свободной стенки ЛЖ в области некроза является нечастым, но смертельным осложением, которое может развиться в первые две недели после ИМ. Он чаще встречается у женщин и пациентов с артериальной гипертензией в анамнезе. Развивающееся в результате такого разрыва кровотечение в полость перикарда быстро ведет к тампонаде сердца, то есть к нарушению заполнения сердца из-за скопления крови в перикарде (см. главу 14). Выживают при этом единицы. Иногда при неполном разрыве свободной стенки, прикрытом тромбом, формируется псевдоаневризма сердца. Эту ситуацию можно сравнить с бомбой замедленного действия, поскольку в любой момент может произойти полный разрыв с гемотампонадой. При своевременном выявлении (обычно с помощью эхокардиографии) хирургическая коррекция может предотвратить неблагоприятный исход. РАЗРЫВ МЕЖЖЕЛУДОЧКОВОЙ ПЕРЕГОРОДКИ Это осложнение аналогично разрыву свободной стенки желудочка, за тем исключением, что патологический поток крови не попадает в перикард. Тем не менее, кровь поступает через дефект перегородки из левого в правый желудочек, что обычно вызывает развитие сердечной недостаточности из-за объемной перегрузки малого круга кровообращения. При аускультации часто выслушивается громкий систолический шум вдоль левого края грудины, отражающий сброс крови через перегородку. Этот шум можно дифференцировать от остро возникшей митральной регургитации с помощью доплер-эхокардиографии или путем измерения сатурации кислорода в крови, взятой из правых камер сердца с помощью центрального венозного катетера. При сбросе оксигенированной крови из левого желудочка в правый содержание кислорода в правом желудочке становится выше, чем в правом предсердии.
Острый инфаркт миокарда 231 ИСТИННАЯ АНЕВРИЗМА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА Истинная аневризма является поздним осложнением, возникающим через несколько недель или месяцев после ИМ. Она развивается в тех случаях, когда стенка желудочка под действием фагоцитоза некротических масс ослабляется, но не разрывается, так что при сокращении неповрежденного миокарда этот участок локально выбухает наружу. В отличие от описанной выше псевдоаневризмы, в этом случае сообщение между полостью левого желудочка и перикардом отсутствует, так что разрыва и тампонады сердца не происходит. Осложения аневризмы левого желудочка включают: 1) внутрижелудочковый тромбоз из-за замедленного кровотока, являющийся потенциальным источником периферических тромбоэмболии, 2) желудочковые аритмии из-за растяжения кардиомио- цитов и 3) сердечную недостаточность из-за снижения сердечного выброса, поскольку часть ударного объема ЛЖ во время систолы «теряется» в полости аневризмы. Признаками наличия аневризмы левого желудочка являются сохраняющаяся элевация сегмента ST в соответствующих отведениях ЭКГ (спустя недели после острого ИМ с Q-зубцом) и выбухание стенки ЛЖ при рентгенографии органов грудной клетки. Наличие аневризмы (и ее тромбоза) обычно может быть подтверждено с помощью эхокардиогра- фии. Перикардит Острый перикардит может развиться в раннем постинфарктном периоде, когда некроз и нейтрофильная инфильтрация распространяются на эпи- и перикард (см. главу 14). При этом могут отмечаться острая боль, лихорадка и шум трения перикарда, который помогает отличить перикардит от ишемической боли. Перикардит является относительным противопоказанием для назначения антикоагулянтов, поскольку существует риск кровотечения из воспаленного перикарда. Частота развития перикардита при ИМ снизилась после появления тромболитической терапии, так как этот вид лечения ограничивает зону некроза и воспаления. Тромбоэмболии Турбулентность и замедленный кровоток в зонах нарушенной сократимости могут провоцировать внутриполостное тромбообразование, особенно при верхушечной локализации инфаркта или при формировании истинной аневризмы. Последующие тромбоэмболии могут приводить к развитию инфарктов других органов (например, эмболии церебральных сосудов приводят к инсультам).
232 Глава 7 СТРАТИФИКАЦИЯ РИСКА И ТАКТИКА ВЕДЕНИЯ БОЛЬНЫХ, ПЕРЕНЕСШИХ ИМ Большинство больных могут быть выписаны уже через 5—7 дней после ИМ. Тем не менее, возможны рецидивы инфаркта, и очень важно своевременно выявлять пациентов с высоким риском этого осложнения. Наиболее важным прогностическим фактором после ИМ является выраженность дисфункции левого желудочка. Другими факторами, указывающими на неблагоприятный прогноз, являются ранняя постинфарктная стенокардия, большой объем жизнеспособного миокарда в зоне нарушенного кровотока и желудочковые аритмии высоких градаций. С целью идентификации больных с высоким риском применяется проба с физической нагрузкой на тредмиле (перед выпиской применяются нагрузки низкой интенсивности, а через 4—6 недель — субмаксимальный тест). Пациенты, у которых при нагрузке выявляются значительные нарушения, а также больные с ранней постинфарктной стенокардией подлежат коронароангиографии для оценки характера поражения коронарного русла. Стандартная терапия после выписки включает 1) аспирин, 2) р-блока- тор, 3) ингибитор АПФ (особенно при наличии дисфункции левого желудочка). Гиполипидемическая терапия (наиболее часто ингибитором ГМГ-КоА-редуктазы, то есть статином) показана для достижения целевого уровня ЛНП < 100 мг/дл. Необходимо обратить внимание на другие факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний (курение, артериальная гипертензия, сахарный диабет), а также на стандартную программу физической реабилитации, которая обычно ускоряет выздоровление. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: 1. Инфаркт миокарда (ИМ) представляет собой некроз миокарда вследствие длительной ишемии. Большая часть инфарктов развивается вследствие окклюзирующего тромбоза коронарной артерии в месте атеросклеротической бляшки. Обычно триггерным фактором для развития тромбоза является разрыв бляшки, запускающий активацию тромбоцитов и каскад гемокоагуляции. Атеросклеротическая дисфункция эндотелия усугубляет этот процесс из-за сниженной секреции ва- зодилатирующих и антитромботических веществ. 2. Острый ИМ приводит к ряду биохимических и механических нарушений, которые снижают сократимость левого желудочка, его эластичность (нарушение диастолической функции) и предрасполагают к развитию опасных для жизни нарушений ритма. Инфаркт запускает механизм воспалительного ответа, который приводит к замещению некротических масс рубцовой тканью. Транзиторная тяжелая ишемия без формирования инфаркта может приводить к появлению «оглушенного» миокарда, феномена, при котором систолическая дисфункция сохра-
Острый инфаркт миокарда 233 няется и после купирования ишемии, а затем сократимость постепенно восстанавливается. 3. Диагностика острого ИМ основана на типичной клинической картине, характерных изменениях ЭКГ и преходящем повышении кардиоспе- цифических ферментов в крови. 4. В остром периоде ИМ основными принципами лечения являются: ограничение объема повреждения миокарда путем реперфузии с помощью тромболитических препаратов или экстренной чрескожной ангиопластики. Также обычно назначаются аспирин, р-блокаторы, ингибиторы АПФ и, при необходимости, гепарин. Для купирования болей применяются морфин и нитраты. В ОКП проводится мониторирование ЭКГ с целью своевременного выявления аритмий. 5. Непосредственными осложнениями ИМ являются такие нарушения ритма, как желудочковая тахикардия и фибрилляция желудочков, АВ блокады, блокады ножек пучка Гиса и суправентрикулярные аритмии. Вследствие дисфункции левого желудочка или механических осложнений (разрыв свободной стенки левого желудочка или межжелудочковой перегородки, остро возникшая митральная регургитация) могут развиваться кардиогенный шок или застойная сердечная недостаточность. Кроме того, нарушения сократимости в зоне инфаркта могут предрасполагать к образованию тромбов. 6. Стандартная терапия после выписки из стационара включает аспирин и р-блокатор, а также, при необходимости, ингибитор АПФ (при наличии дисфункции левого желудочка), непрямые антикоагулянты (при наличии внутрижелудочковых тромбов или большой зоны акинеза) и гиполипидемические препараты. 7. Стратификация риска после ИМ направлена на выявление пациентов с высоким риском рецидива инфаркта и смерти. Систолическая дисфункция левого желудочка, электрическая нестабильность (желудочковые нарушения ритма высоких градаций) и признаки ишемии во время нагрузочной пробы являются неблагоприятными прогностическими факторами и требуют соответствующего дополнительного обследования и коррекции терапии. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Ambrose JA, Weinrauch M. Thrombosis in ischemic heart disease. Arch Intern Med. 1996; 156:1382-1394. Anderson HV, Willerson JT. Thrombolysis in acute myocardial infarction. N Engl J Med 1993; 329:703-709. Antman EM, Braunwald E. Acute myocardial infarction. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 5th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1997:1184-1288. CaliffRM, Bengtson JR. Cardiogenic shock. N Engl J Med 1994; 330:1724-1730.
234 Глава 7 Committee on Management of Acute Myocardial Infarction. ACC/AHA guidelines for the management of patients with acute myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 1996; 28:1328-1428. Fuster V, Badimon L, Badimon JJ, et al. The pathogenesis of coronary artery disease and the acute coronary syndromes. N Engl J Med 1992; 326:242-250, 310-318. Fuster V, Verstraete M. Hemostasis, thrombosis, fibrinolysis, and cardiovascular disease. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 5th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1997:1809-1842. Gruppo Italiano per lo Studio della Soprawivenza nell'Infarcto Miocardico. GISSI-3: effects of lisinopril and transdermal glyceryl trinitrate singly and together on 6-week mortality and ventricular function after acute myocardial infarction. Lancet 1994; 343:1115-1122. GUSTO Investigators. An international randomized trial comparing four thrombolytic strategies for acute myocardial infarction. N Engl J Med 1993; 329:673—682. Hennekens CH, Albert CM, Godfried SL, et al. Adjunctive drug therapy of acute myocardial infarction: evidence from clinical trials. N Engl J Med 1996; 335:1660-1667. Huber K, Maurer G. Thrombolytic therapy in acute myocardial infarction, Semin Thromb Hemost 1996; 22:15-26. ISIS-4 (Fourth International Study of Infarct Survival) Collaborative Group. ISIS-4: a randomised factorial trial assessing early oral captopril, oral mononitrate, and intravenous magnesium sulphate in 58,050 patients with suspected acute myocardial infarction. Lancet 1995; 345:669-685. Kawai С Pathogenesis of acute myocardial infarction: novel regulatory systems of bioactive substances in the vessel wall. Circulation. 1994; 90:1033-1043. Kloner RA, Przyklenk K, Patel B. Altered myocardial states: the stunned and hibernating myocardium. Am J Med 1989; 86 (Suppl 1A): 14-22. McGovern PG, Pankow JS, Shahar E, et al. Recent trends in acute coronary heart disease—mortality, morbidity, medical care, and risk factors. N Engl J Med 1996; 334: 884-890. Mitchell G, Pfeffer MA. Left ventricular remodeling after myocardial infarction. In: Kloner RA, ed. The Guide to Cardiology. 3rd ed. Greenwich, CT: Le Jacq Communications, Inc., 1995:317-328. Pfeffer MA. ACE inhibition in acute myocardial infarction. N Engl J Med 1995; 332: 118-120. Phibbs B. «Transmural» versus «subendocardial» myocardial infarction: an electrocardiographic myth. J Am Coll Cardiol 1983; 1:561. Puleo PR, Meyer D, Wathen C, et al. Use of a rapid assay of subforms of creatine kinase MB to diagnose or rule out acute myocardial infarction. N Engl J Med 1994; 331:561-566. Sacks FM, Pfeffer MA, Moye LA, et al. The effect of pravastatin on coronary events after myocardial infarction in patients with average cholesterol levels. Cholesterol and Recurrent Events Trial investigators. N Engl J Med 1996; 335:1001-1009. Van de Werf F. Cardiac troponins in acute coronary syndromes. N Engl J Med. 1996; 335:1388-1389. Благодарности. Авторы благодарят доктора Роберта Хэндина (Robert Handin) за полезные советы. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Дж. Г. Флетчером (J. G. Fletcher), Вильямом Карлсоном (William Carlson) и Леонардом С. Лилли (Leonard S. Lilly).
КЛАПАННЫЕ ПОРОКИ СЕРДЦА Стивен К. Фрэнкел, Леонард С. Лилли и Джон А. Биттл Ревматическая лихорадка Митральные пороки • Стеноз левого атриовентрикулярного отверстия • Недостаточность митрального клапана • Пролапс митрального клапана Аортальные пороки • Стеноз устья аорты • Недостаточность аортального клапана Пороки трехстворчатого клапана • Стеноз правого атриовентрикулярного отверстия • Недостаточность трикуспидального клапана Пороки клапана легочной артерии • Стеноз устья легочной артерии • Недостаточность клапана легочной артерии Протезированные клапаны Инфекционный эндокардит • Патогенез • Клинические проявления
236 Глава 8 В этой главе рассматриваются патофизиология и клинические проявления клапанных пороков сердца. Все наиболее распространенные пороки будут рассматриваться по отдельности, так как не все случаи стеноза или недостаточности клапанов подчиняются единым патофизиологическим законам. Обследование больного с клапанным пороком начинается с его тщательного расспроса и физикального исследования, которые обычно позволяют опытному врачу определить тип клапанной патологии. Для точного определения степени поражения необходима дополнительная информация, которую дает электрокардиография, рентгенография органов грудной клетки и эхокардиография. Помимо этого, отдельным пациентам для уточнения тяжести порока и контроля лечения могут понадобиться такие дополнительные методы, как проба с физической нагрузкой и катетеризация сердца. Таким образом, для эффективного лечения больных клапанными пороками сердца требуется точная диагностика порока, определение его тяжести и четкое понимание патофизиологических последствий и прогноза заболевания. РЕВМАТИЧЕСКАЯ ЛИХОРАДКА Острая ревматическая лихорадка (ОРЛ) ранее была одной из наиболее часто встречающихся причин поражения клапанов сердца, но в последние 50 лет в развитых странах заболеваемость ею значительно снизилась. В сороковые годы XX века заболеваемость ОРЛ в США превышала 200000 в год; ныне она представляется редкостью. Снижению заболеваемости непосредственно предшествовало появление пенициллина, а также общее улучшение работы органов здравоохранения и уменьшение скученности населения. В последние годы появились сообщения об отдельных вспышках болезни в США, но они носят локальный характер. Тем не менее, в развивающихся странах Среднего Востока, Юго-Восточной Азии и в Индии ОРЛ остается распространенным заболеванием, нередко оканчивающимся летально. ОРЛ — это воспалительное заболевание, поражающее в первую очередь сердце, кожу и соединительную ткань. ОРЛ является осложнением инфекций верхних дыхательных путей, вызываемым стрептококками группы А, и обычно оно развивается в детском и юношеском возрасте. По эпидемиологическим данным, ОРЛ развивается приблизительно у 3% больных острым стрептококковым фарингитом через 2—3 недели после первичной инфекции. Патогенез ОРЛ остается неизвестным, но он не связан с непосредственным бактериальным поражением сердца. Гипотетические механизмы включают выработку стрептококками токсинов и аутоиммунный процесс вследствие перекрестного реагирования между антителами к бактериальным антигенам и антигенами эндокарда. Наиболее частыми симптомами являются озноб, лихорадка, мигрирующие арт- ралгии и слабость. Основные симптомы, являющиеся диагностическими критериями ОРЛ, известны как критерии Джонса (таблица 8.1).
Клапанные пороки сердца 237 Таблица 8.1. Критерии Джонса (диагаостические критерии ревматической лихорадки1) Большие критерии Кардит Полиартрит Хорея Кольцевидная эритема (покраснение кожи с более яркими краями и светлым центром) Подкожные узелки Малые критерии Ревматическая лихорадка в анамнезе Мигрирующие артралгии Лихорадка Повышение острофазовых показателей (СОЭ, лейкоцитоз) Удлинение интервала PR на электрокардиограмме Признаки стрептококковой инфекции Антитела (анти-О-стрептолизин) Положительный результат мазка из глотки на стрептококки группы А Недавно перенесенная скарлатина [Для установления диагноза требуется наличие признаков стрептококковой инфекции в сочетании с 2 большими критериями, или 1 большим и 2 малыми. Патоморфологически при ревмокардите (то есть при воспалительном процессе в сердце) могут поражаться все три оболочки сердца. Патогно- моничными являются «гранулемы Ашоффа», представляющие собой участок фибриноидного некроза, окруженный воспалительными клетками, включая лимфоциты, плазматические клетки и макрофаги, которые со временем исчезают, оставляя за собой рубцовую ткань. Наиболее опасным последствием является вовлечение в воспалительный процесс клапанного эндокарда, что ведет к хроническому ревматическому поражению сердца, характеризующемуся прогрессирующей деформацией и нарушением функции одного или нескольких клапанов. Тем не менее, симптомы дисфункции клапанного аппарата обычно появляются только через 10-30 лет после ОРЛ (в развивающихся странах, при более активном процессе, латентный период может быть короче). В остром периоде ревмокардит может сопровождаться снижением сократимости левого желудочка и преходящими шумами митральной и аортальной регургитации, а также «шумом Кери-Кумбса», среднеди- астолическим шумом на верхушке сердца, вероятнее всего отражающим турбулентность потока через воспаленный митральный клапан. Лечение ОРЛ включает высокие дозы аспирина с противовоспалительной целью, пенициллин для элиминации остаточной стрептококковой инфекции и лечение осложнений (застойная сердечная недостаточность, перикардит).
238 Глава 8 В хронической фазе часто встречается стеноз или недостаточность митрального клапана. У 40% пациентов с ревматизмом развивается стеноз левого атриовентрикулярного отверстия (или, для краткости, митральный стеноз). У 25% больных кроме митрального поражается еще и аортальный клапан. Изредка отмечают также пороки трикуспидального клапана. Острая ревматическая лихорадка рецидивирует у 10% пациентов, и рецидив может усугубить поражение сердца. Поэтому перенесшие ОРЛ больные должны профилактически получать небольшие дозы пенициллина приблизительно до 30 лет, когда частота контакта со стрептококком и подверженность этой инфекции заметно снижаются. МИТРАЛЬНЫЕ ПОРОКИ Стеноз левого атриовентрикулярного отверстия этиология Митральный стеноз (МС) почти всегда является следствием перенесенной ревматической лихорадки, так что практически у всех взрослых с этим пороком при аутопсии находят типичную ревматическую деформацию клапана. Примерно у 50% лиц с клинически выраженным митральным стенозом в анамнезе есть указания на ОРЛ, перенесенную примерно за 20 лет до манифестации порока. Другими редкими причинами МС (менее 1% случаев) являются врожденный стеноз левого атриовентрикулярного отверстия, у пожилых — кальцификация створок клапана, распространяющаяся на них с фиброзного кольца, или эндокардит с очень большими вегетациями, создающими препятствие кровотоку. МОРФОЛОГИЯ Острое и рецидивирующее воспаление вызывает типичные патомор- фологические проявления ревматического МС. Они включают фиброзное уплотнение и кальцификацию створок клапана, сращение их по комиссурам (зонам соприкосновения створок), утолщение и укорочение сухожильных хорд. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ В норме в начале диастолы митральный клапан открывается и кровь беспрепятственно течет из левого предсердия (ЛП) в левый желудочек (ЛЖ). Градиент давления между двумя камерами практически отсутствует. При митральном стенозе, однако, имеется препятствие току крови через клапан, которое затрудняет опорожнение ЛП и способствует развитию патологического градиента давления между ЛП и ЛЖ (рис. 8.1, 8.2). В результате этого давление в левом предсердии превышает нормальное, благодаря чему кровь проталкивается через суженное отверстие. В норме
Клапанные пороки сердца 239 Повышение давления в легочной артерии и в правых отделах сердца НОРМА (ДИАСТОЛА) МИТРАЛЬНЫЙ СТЕНОЗ Рис. 8.1. Патофизиология митрального стеноза. В норме кровь в диастолу свободно течет из левого предсердия (ЛП) в левый желудочек (ЛЖ). При митральном стенозе имеется препятствие для опорожнения ЛП. Поэтому давление в ЛП увеличивается, что в свою очередь приводит к росту давления в малом круге кровообращения и в правых отделах сердца Время cS- I I lllllllllll ,.lll I I тон II тон ЩО I тон II тон Рис. 8.2. Схема гемодинамики при митральном стенозе. Давление в левом предсердии (ЛП) повышено, и в диастолу имеется градиент давления (заштрихован) между ЛП и левым желудочком (ЛЖ). Сравните со схемой нормальной гемодинамики (рис. 2.1). Имеются патологические тоны сердца: диастолический тон открытия (ЩО), отражающий открытие митрального клапана, за которым следует убывающий шум. Непосредственно перед I тоном отмечается усиление шума, что отражает увеличение градиента давления во время систолы Л П. ЭКГ — электрокардиограмма -Л
240 Глава 8 площадь отверстия митрального клапана составляет 4—6 см2. Митральный стеноз становится гемодинамически значимым при сужении отверстия до 2 см2 и менее. Хотя давление в левом желудочке при МС обычно нормально, в результате возросшего сопротивления митрального клапана его заполнение нарушается, что приводит к уменьшению ударного объема и сердечного выброса. Высокое давление в левом предсердии при МС передается на малый круг кровообращения, приводя к повышению давления в легочных венах и капиллярах (рис. 8.1). Это повышение гидростатического давления в легочном сосудистом русле может вызвать транссудацию плазмы в легочное интерстициальное пространство и альвеолы, вызывая одышку и другие симптомы застойной сердечной недостаточности. В тяжелых случаях значительное повышение легочного венозного давления приводит к открытию коллатералей между легочными и бронхиальными венами. При этом высокое давление в малом круге кровообращения может спровоцировать разрыв бронхиальной вены в паренхиму легкого, что приводит к кровохарканью. Повышение давления в левом предсердии при МС может привести к двум различным типам легочной гипертензии: пассивной и активной. У большинства больных с МС развивается пассивная легочная гипертензия. Она представляет собой «облигатное» повышение давления в легочной артерии, которое в условиях повышенного давления в левом предсердии и в легочных венах обеспечивает ток крови в правильном направлении. Кроме того, приблизительно 40% пациентов с МС имеют активную легочную ги- пертензию, которая характеризуется гипертрофией медии и фиброзом интимы легочных артериол. Активная легочная гипертензия развивается компенсаторно, так как более высокое сопротивление артериол препятствует кровотоку в полнокровное легочное капиллярное русло и снижает капиллярное гидростатическое давление. Таким образом, активная легочная гипертензия «защищает» легочные капилляры от еще более высокого давления и уменьшает застойные явления в легких. Однако эти преимущества достигаются ценой снижения легочного кровотока, что в конце концов приводит к повышению давления в правых камерах сердца. Хроническое повышение давления в правом желудочке приводит к его гипертрофии и, в конце концов, к правожелудочковой недостаточности. Хроническая перегрузка левого предсердия давлением при МС приводит к увеличению его размера, растяжению волокон предсердной проводящей системы и, вследствие этого, к мерцанию предсердий (см. главу 12 — быстрому нерегулярному ритму). Мерцательная аритмия при МС приводит к падению сердечного выброса из-за укорочения диастолы при высокой ЧСС, поскольку соответственно укорачивается и время протекания крови через суженное отверстие. Относительный застой крови в дилатированном левом предсердии при МС, особенно при наличии мерцательной аритмии, предрасполагает к тромбообразованию внутри предсердия. В результате возможны тромбоэмболии периферических артерий, что приводит к таким опасным осложне-
Клапанные пороки сердца 241 ниям, как окклюзия церебральных артерий (инсульт). Турбулентный поток крови через суженный митральный клапан при МС предрасполагает к развитию инфекционного эндокардита (см. ниже); однако при МС это осложнение встречается реже, чем при других приобретенных пороках сердца. КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ОБСЛЕДОВАНИЕ При отсутствии лечения МС приводит к существенному снижению продолжительности жизни — средняя выживаемость после появления клинических проявлений порока составляет около 7 лет. Даже больные со слабо выраженной симптоматикой без коррекции порока погибают в течение 10 лет (таблица 8.2). Таблица 8.2. Результаты наблюдения за больными митральным стенозом без операции Клиническая картина через 10 лет наблюдения, % Клиническая картина на момент постановки диагноза Без изменений Ухудшение Умерли Симптомы отсутствуют 59 25 16 Незначительно выраженная 21 21 58 симптоматика Умеренно выраженная сим- 4 11 85 птоматика Адаптировано из Rowe J С et al. The course of mitral stenosis without surgery. Ann Intern Med 1960;52:741. Клинические проявления МС во многом зависят от степени сужения митрального отверстия. Чем тяжелее стеноз, тем более выражены проявления повышения давления в левом предсердии и легочных венах. Наиболее ранними из них являются одышка и снижение толерантности к физическим нагрузкам. При небольшой выраженности МС одышка в покое может отсутствовать; но она появляется при нагрузке из-за увеличения объема протекающей через сердце крови и ускорения сердечного ритма (и укорочения времени диастолического наполнения желудочка), которые способствуют росту давления в левом предсердии. Другими состояниями, приводящими к ускорению ритма сердца и увеличению кровотока, являются лихорадка, анемия, гипертиреоз, беременность и тахиаритмии (мерцание предсердий). При более тяжелом МС (то есть при малой площади атриовентрику- лярного отверстия) одышка появляется даже в покое. Развиваются прогрессирующая слабость и более тяжелые признаки застоя в малом круге — ортопноэ и приступы удушья по ночам. При тяжелом МС и легочной ги- пертензии появляются признаки правожелудочковой сердечной недостаточности: набухание яремных вен, гепатомегаяия, асцит и периферические
242 Глава 8 отеки. Сдавление возвратного гортанного нерва увеличенной легочной артерией или левым предсердием может вызвать осиплость голоса. Изредка митральный стеноз диагностируется после развития одного из своих осложнений.— мерцательной аритмии, тромбоэмболии, инфекционного эндокардита, кровохаркания, описанных выше в разделе патофизиологии. При физикальном исследовании можно обнаружить несколько типичных симптомов. При пальпации прекордиальной области часто обнаруживается правожелудочковый сердечный толчок вследствие повышения давления в правом желудочке. При аускультации практически у всех пациентов усилен I тон, ассоциирующийся с закрытием митрального клапана. Механизм его возникновения следующий: из-за высокого градиента давления между предсердием и желудочком элементы створок митрального клапана, сохранившие подвижность, максимально открыты в течение всей диастолы, а в начале систолы они из относительно широко раскрытого состояния быстро захлопываются, в результате чего громкость тона выше, чем в норме (см. главу 2). Основным аускультативным признаком МС является высокочастотный «щелчок открытия» (ЩО), следующий за II тоном. Считается, что ЩО появляется из-за резкого натяжения сухожильных хорд и стенозиро- ванных створок клапана при его открытии. Продолжительность интервала между II тоном и ЩО обратно пропорциональна тяжести порока: чем тяжелее МС, тем выше давление в ЛП и тем раньше при диастолическом расслаблении ЛЖ открывается клапан. За ЩО следует диастолический низкочастотный убывающий шум вследствие турбулентного потока крови через стенозированный клапан (рис. 8.2). С тяжестью МС коррелирует продолжительность, а не громкость шума: чем тяжелее порок, тем более долгое время требуется для опорожнения ЛП и для исчезновения градиента между ЛП и ЛЖ. В конце диастолы вследствие сокращения левого предсердия градиент давления между ЛП и ЛЖ временно возрастает (рис. 8.2) и шум на короткое время делается громче. Такое пресистолическое усиление шума не происходит при развитии мерцательной аритмии, когда отсутствует эффективное сокращение предсердий. Кроме того, у больных с МС часто выслушиваются шумы, характерные для других клапанных пороков. Например, МС часто сочетается с митральной недостаточностью (см. ниже). Помимо этого, развивающаяся при тяжелом МС правожелудочковая сердечная недостаточность обусловливает появление трикуспидальной регургитации. Убывающий диастолический шум вдоль левого края грудины может отмечаться вследствие сопутствующей аортальной недостаточности (ревматического происхождения) или недостаточности клапана легочной артерии (из-за легочной гипертензии вследствие митрального стеноза). На ЭКГ при МС обычно обнаруживаются признаки увеличения левого предсердия и, при развитии легочной гипертензии, гипертрофия правого желудочка. Возможно мерцание предсердий. При рентгенографии органов грудной клетки выявляется увеличение левого предсердия, перестройка
Клапанные пороки сердца 243 сосудистого рисунка, интерстициальный отек и линии Керли вследствие отека междолевых перегородок (см. главу 3). При развитии легочной ги- пертензии также выявляются увеличение правого желудочка и расширение легочных артерий. Эхокардиография при митральном стенозе обладает наибольшей диагностической значимостью. Она позволяет увидеть утолщенные створки митрального клапана, ненормальное сращение их по комиссурам, ограничивающее раскрытие в диастолу. При эхокардиофафии измеряется степень дилатации левого предсердия, возможна визуализация внутрипредсердных тромбов при их наличии. Площадь митрального кольца может быть непосредственно измерена планиметрически в поперечном сечении или рассчитана с помощью измерения скоростей при доплер-эхокардиофафии. Хотя для подтверждения диагноза МС катетеризация сердца не обязательна, она часто проводится для более точного измерения площади митрального кольца и выявления митральной регургитации, легочной гипертензии и коронарной болезни сердца. ЛЕЧЕНИЕ Лечение МС включает профилактику рецидива ОРЛ у молодых пациентов и инфекционного эндокардита у всех больных (см. ниже). Для уменьшения явлений застоя используются диуретики. При митральном стенозе, сочетающемся с нарушением сократительной функции левого желудочка или с мерцательной аритмией, показан дигоксин; причем в последнем случае его назначают с целью урежения сердечного ритма (см. главу 17). Для урежения ритма можно также использовать р-блокаторы или такие антагонисты кальция, как верапамил и дилтиазем. Антикоагулянтная профилактика тромбоэмболии показана при мерцателвной аритмии, застойной сердечной недостаточности или тромбоэмболии в анамнезе. Если симптомы МС не устраняются диуретиками и контролем за ЧСС, фебуется хирургическая коррекция порока. Чрескожная трансвенозная митральная вальвулопластика применяется с 1985 года и является «малоинвазивной» процедурой, осуществляемой при катетеризации сердца. При этом через бедренную вену в правое предсердие вводится баллонный катетер, затем проделывают маленькое отверстие в межпредсердной перегородке, через которое катетер проводят в левое предсердие и, наконец, к стенозированному мифальному клапану. Там баллон бысфо раздувается, разрывая сросшиеся комиссуры. Наибольший успех операции достигается при неосложненном МС, то есть при отсутствии митральной регургитации, кальцификации клапана и фомбоза предсердия. В рандомизированных исследованиях результаты этой методики оказались не хуже, чем при традиционном хирургическом лечении. Хирургические методы коррекции МС включают открытую митральную комиссуротомию (операцию, при которой сросшиеся комиссуры разделяются непосредственно под контролем зрения) и, в тяжелых случаях, протезирование мифального клапана. Операционная летальность при
244 Глава 8 протезировании митрального клапана приблизительно составляет 1—2%, а 10-летняя выживаемость превышает 80%, что является значительным достижением по сравнению с естественным течением болезни (табл. 8.2). Недостаточность митрального клапана этиология В норме закрытие митрального клапана в систолу требует координированного действия всех компонентов клапанного аппарата. Поэтому митральная недостаточность (МН) может иметь в основе изменения структуры митрального кольца, створок клапана, сухожильных нитей и папиллярных мышц (таблица 8.3). Миксоматозная дегенерация клапана (это состояние называется «пролапсом митрального клапана») вызывает МН, поскольку в систолу увеличенные, растянутые створки не располагаются друг напротив друга, как в норме, а избыточно прогибаются в полость ЛП. При ишеми- ческой болезни сердца возможен некроз или транзиторная дисфункция папиллярных мышц, что сказывается на закрытии клапана. При инфекционном эндокардите причиной МН служат перфорация створки или разрыв инфицированной хорды. Первичный (идиопатический) разрыв сухожильных нитей ассоциируется с остро развивающейся тяжелой клапанной недостаточностью. Ревматизм может, как уже было сказано, приводить к МС, или в первую очередь вызывать митральную регургитацию, если преобладают укорочение сухожильных нитей и стягивание створок. Гипертрофическая кардиомиопатия (см. главу 10) ассоциируется с аномальным систолическим движением передней створки митрального клапана, что нарушает его закрытие и у 50% пациентов приводит к значимой МН. Значительная дилатация левого желудочка приводит к МН за счет двух механизмов: 1) увеличивается расстояние между папиллярными мышцами и 2) растягивается митральное кольцо. Кальцификация митрального кольца в старших возрастных группах может быть вариантом нормы, но все же она чаще встречается у пациентов с артериальной гипертензией или стенозом устья аорты. Кальцификация уменьшает подвижность базальных отделов створок, нарушая их экскурсию и систолическое закрытие. Таблица 8.3. Частые причины митральной недостаточности Миксоматозная дегенерация (пролапс митрального клапана) Ишемическая болезнь сердца с дисфункцией папиллярных мышц Инфекционный эндокардит Идиопатический разрыв сухожильных нитей Ревматическая деформация Гипертрофическая кардиомиопатия (глава 10) Дилатация левого желудочка любой этиологии Патология митрального кольца (кальцификация или растяжение)
Клапанные пороки сердца 245 ПАТОФИЗИОЛОГИЯ При МН часть ударного объема левого желудочка попадает обратно в ЛП, камеру с более низким давлением (рис. 8.3). В результате антеградный сердечный выброс (в аорту) меньше, чем общий выброс левого желудочка (антеградный кровоток + регургитация). Поэтому прямыми следствиями МН являются: 1) увеличение объема крови и давления в левом предсердии, 2) снижение антеградного сердечного выброса в аорту, 3) перегрузка левого желудочка объемом, так как объем регургитации возвращается в ЛЖ в диастолу вместе с нормальным количеством крови из легочных вен. С целью обеспечения нормального кровообращения и перекачивания дополнительного объема крови ударный объем ЛЖ должен увеличиваться. Это реализуется по механизму Франка—Старлинга (см. главу 9), то есть увеличение диастолического объема ЛЖ (преднагрузки) вызывает большее растяжение миофибрилл с увеличением ударного объема при последующем сокращении. Дальнейшие гемодинамические последствия МН зависят от тяжести и длительности существования порока. Тяжесть МН и отношение антеградного сердечного выброса к объему регургитации обусловлены пятью факторами: 1) размером митрального отверстия во время регургитации, 2) систолическим градиентом давления между ЛЖ и ЛП, 3) системным сосудистым сопротивлением антеградно- му току крови из ЛЖ, 4) эластичностью левого предсердия и 5) продолжите- НОРМА (СИСТОЛА) ОСТРАЯ МИТРАЛЬНАЯ ХРОНИЧЕСКАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ МИТРАЛЬНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ Рис. 8.3. Патофизиология митральной недостаточности. В норме во время систолы сокращение левого желудочка проталкивает кровь только в аорту через аортальный клапан; закрытый митральный клапан препятствует регургитации в левое предсердие (ЛП). При митральной недостаточности (МН) часть выбрасываемой ЛЖ крови попадает ретроградно в ЛП, так что антеградный сердечный выброс в аорту снижается. При острой МН ЛП нормального размера и неэластичное, поэтому давление в нем значительно возрастает, и может развиться отек легких. При хронической МН ЛП увеличено и обладает большей податливостью, так что при нормальной систолической функции ЛЖ давление в нем ниже и признаки застоя в малом круге встречаются реже. Отмечается увеличение и эксцентрическая гипертрофия ЛЖ вследствие хронической перегрузки объемом
246 Глава 8 льностью регургитации во время каждой систолы. Фракция регургитации при МН определяется по формуле: Объем MP Суммарный ударный объем ЛЖ Этот показатель возрастает при любом повышении сопротивления аортальному кровотоку (то есть кровь выбирает путь с наименьшим сопротивлением). Так, высокое системное АД или сопутствующий стеноз устья аорты увеличивают фракцию регургитации. Эластичность левого предсердия (мера растяжимости камеры, описываемая как изменение объема в ответ на изменение давления на одну единицу) обусловливает рост давления в левом предсердии в ответ на объем регургитации. Например, при остро развившейся МН жесткость ЛП относительно велика, поэтому небольшое увеличение объема ЛП вызывает значительный прирост давления в нем, что предотвращает дальнейшую регургитацию. При высокой эластичности ЛП (например, вследствие его длительного растягивания при хронической МН) для достаточного роста внутрипредсердного давления и прекращения обратного тока крови требуется больший объем регургитации. При острой МН (например, вследствие ишемии папиллярной мышцы или разрыва сухожильной хорды) эластичность левого предсердия нормальная (то есть относительно низкая) и объем внезапно появившейся регургитации приводит к резкому росту давления в ЛП (рис. 8.3). Это повышение давления в ЛП быстро передается на малый круг кровообращения, приводя к застойным явлениям и отеку легких, требующему неотложных мероприятий. При острой МН измерение давления в ЛП или давления заклинивания легочной артерии (непрямой способ оценки давления в ЛП, описанный в главе 3) демонстрирует типичную волну V, отражающую рост давления в Л П в систолу (рис. 8.4). Кроме того, как и при _!ЯЛ по -+ 90 Ч- 70 50 -+ а зо ю -+■ Рис. 8.4. Схема гемодинамики при острой митральной недостаточности. На кривой давления в левом предсердии (ЛП) регистрируется высокая систолическая волна V. Имеется голосистолический шум, начинающийся после I тона и продолжающийся в течение II тона. ЭКГ — электрокардиограмма. ЛЖ — левый желудочек Время Тоны сердца: I тон || тон
Клапанные пороки сердца 247 МС, давление в легочной артерии и правых отделах сердца пассивно повышается, чтобы обеспечить антеградный ток крови через сердце. При острой МН ЛЖ справляется с увеличившимся притоком крови из ЛП за счет механизма Франка-Старлинга. Таким образом, увеличение объема ЛЖ приводит к 1) обязательному повышению диастолического давления в левом желудочке, 2) компенсаторному увеличению ударного объема ЛЖ, так что при отсутствии сердечной недостаточности в конце каждой систолы объем ЛЖ нормализуется. Систолическое опорожнение желудочка при МН облегчается более низким сопротивлением сокращению ЛЖ (то есть постнагрузка при этом ниже, чем в норме), поскольку часть выбрасываемой желудочком крови поступает в левое предсердие, давление в котором ниже, чем в аорте, куда кровь должна поступать в норме. В отличие от острой ситуации, при более постепенном развитии хронической МН (например, вследствие ревматической деформации или хронического миксоматозного перерождения) ЛП подвергается компенсаторным изменениям, уменьшающим влияние регургитации на малый круг кровообращения (рис. 8.3). В частности, ЛП растягивается, его эластичность возрастает, так что оно может вмещать значительные объемы крови без существенного прироста давления. Таким образом, дилатация ЛП является компенсаторным механизмом, предотвращающим значительное повышение давления в малом круге. Однако ценой такой адаптации является неадекватный антеградный сердечный выброс, так как предпочтительным путем кровотока по сравнению с оказывающей большее сопротивление аортой становится эластичное ЛП с более низким сопротивлением. Соответственно при прогрессивном увеличении регургитации в ЛП начинают доминировать симптомы низкого сердечного выброса (например, слабость). Кроме того, хроническая дилатация ЛП предрасполагает к развитию мерцательной аритмии. При хронической МН происходит также постепенная компенсаторная дилатация ЛЖ (эксцентрическая гипертрофия, см. главу 9). В отличие от острой МН, из-за повышения эластичности желудочка увеличение его объема не приводит к значительному росту давления. Антеградный выброс при хронической МН поддерживается на близких к норме значениях за счет механизма Франка—Старлинга, обеспечивающего высокий ударный объем. Однако с течением времени (обычно через несколько лет) хроническая перегрузка объемом приводит к нарушению систолической функции левого желудочка, снижению сердечного выброса и появлению симптомов сердечной недостаточности. Итак, основные различия между острой и хронической митральной недостаточностью связаны с размером и эластичностью левого предсердия (рис. 8.3): 1. Острая митральная регургитация: нормальные размеры и эластичность ЛП, высокое давление в ЛП, высокое давление в легочных венах и отек легких.
248 Глава 8 2. Хроническая митральная регургитация: увеличение размеров и эластичности ЛП, близкие к норме показатели давления в ЛП и легочных венах, слабость вследствие низкого сердечного выброса. КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ОБСЛЕДОВАНИЕ Как уже должно быть очевидно из раздела патофизиологии, остро развившаяся МН обычно дебютирует симптомами отека легких (глава 9). Симптомы же хронической МН в основном обусловлены низким сердечным выбросом, особенно при нагрузке, и представлены слабостью и быстрой утомляемостью. Пациенты с тяжелой МН или с нарушенной систолической функцией ЛЖ часто жалуются на одышку, у них могут встречаться ортопноэ или приступы ночного удушья. При тяжелой хронической МН также могут появляться симптомы правожелудочковой недостаточности (асцит, периферические отеки). При физикальном исследовании можно выявить голосистолический шум на верхушке, проводящийся в подмышечную область (рис. 8.4). Он характерен для ревматической МН; при других же ее причинах шум имеет свои особенности. Например, когда ишемическая дисфункция папиллярной мышцы сочетается с нормальным закрытием митрального клапана, струя регургитации может быть направлена к передней стенке левого предсердия, находящейся сразу за аортой. В этой ситуации шум будет лучше выслушиваться над аортой (глава 2) и может не занимать всю систолу. К счастью, систолические шумы МН и аортального стеноза (АС) можно различить при динамической аускультации. Если попросить пациента сжать руки в кулак, системное сосудистое сопротивление возрастет и увеличится выраженность МН и сопровождающего ее шума, а при АС интенсивность шума не изменится. Еще более полезным дифференциально- диагностическим признаком является влияние изменения продолжительности сердечного цикла (интервала между двумя последовательными сокращениями) на интенсивность систолического шума. У больных с мерцательной аритмией или частыми экстрасистолами степень заполнения левого желудочка прямо пропорциональна длине предшествующего сердечного цикла (то есть, при более длинном цикле заполнение больше). Систолический шум при АС становится громче после длинного сердечного цикла из-за увеличения градиента давления между двумя камерами. При МН громкость шума при изменении продолжительности кардио- циклов существенно не меняется, так как градиент давления между Л Ж и ЛП остается прежним. Кроме систолического шума, обычной находкой при хронической МН является III тон, отражающий увеличение объема крови, возвращающегося в левый желудочек в начале диастолы. При хронической МН из-за увеличения левого желудочка верхушечный толчок часто смещен латера- льно, в сторону подмышечной области. При рентгенографии органов грудной клетки у больных с хронической МН можно выявить увеличение левого предсердия и желудочка. Можно
Клапанные пороки сердца 249 также обнаружить одну из причин регургитации — кальцификацию митрального кольца. На ЭКГ обычно видны признаки увеличения левого предсердия и гипертрофии левого желудочка. Эхокардиография часто позволяет выявить структурные изменения митрального клапана и, при применении цветной доплерографии, степень выраженности МН. Можно оценить размеры левого желудочка и его функцию (при отсутствии декомпенсации — обычно усиленную из-за увеличения ударного объема). Катетеризация сердца применяется для диагностики ИБС как причины недостаточности (то есть дисфункции папиллярных мышц) и для оценки тяжести регургитации. Характерным гемодинамическим отклонением является большая волна V на кривой давления заклинивания легочной артерии (отражающая давление в левом предсердии) (рис. 8.4). ПРОГНОЗ И ЛЕЧЕНИЕ Прогноз хронической МН зависит от ее причины. Например, ревматическая МН отличается очень медленным прогрессированием; 15-летняя выживаемость достигает 70%. С другой стороны, течение МН любой этиологии может внезапно ухудшиться при присоединении осложнений, таких как разрыв сухожильной нити или эндокардит, что требует неотложного вмешательства. Медикаментозное лечение митральной недостаточности направлено на увеличение антеградного сердечного выброса и уменьшение регургитации в ЛП, а также на снижение выраженности легочного застоя. При острой МН с явлениями сердечной недостаточности лечение включает внутривенное введение диуретиков для купирования отека легких и вазо- дилататоров (например, нитропруссида натрия) для уменьшения сопротивления антеградному кровотоку и увеличения сердечного выброса. При хронической МН увеличение антеградного кровотока может быть достигнуто назначением пероральных вазодилататоров, таких как ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента или гидралазин. Поскольку хроническая МН вызывает постоянную перегрузку ЛЖ объемом, с течением времени она может привести к нарушению его сократительной функции и, в конце концов, к сердечной недостаточности. Оперативное лечение порока должно проводиться до развития дисфункции левого желудочка, но, учитывая операционную смертность и ограничения, связанные с протезированными клапанами, хирургическое вмешательство стараются максимально отсрочить. Несмотря на более чем 30-летний опыт, определение сроков вмешательства у больного с хронической МН остается одной из самых сложных проблем в практической кардиологии. Это связано с отсутствием четких доказательств улучшения выживаемости после протезирования митрального клапана по сравнению с естественным течением болезни (из-за потенциальных осложнений, связанных с наличием искусственных клапанов), даже при улучшении состояния больных после операции. К счастью, последние достижения хирургии позволяют проводить многим больным реконструктивные операции на митральном
250 Глава 8 клапане, а не его протезирование, и, таким образом, избегать проблем, связанных с искусственными клапанами. Реконструктивные операции включают хирургическое восстановление структур клапана, ответственных за регургитацию. Например, на перфорированную створку накладывают заплату из аутологичного перикарда, а разорванную сухожильную нить подшивают к папиллярной мышце. У таких пациентов послеоперационная выживаемость лучше, чем при естественном течении болезни, что стимулирует проведение подобных операций в радние сроки. Операционная летальность составляет приблизительно 2—4% при реконструкции клапана и 8—10% при его протезировании. 10-летняя выжи- вамость составляет более 80% при реконструкции клапана и 50% при его протезировании. В целом, реконструктивные операции на клапане более показаны молодым пациентам с миксоматознои дегенерацией клапана, а протезирование чаще используется у пожилых больных с более тяжелым нарушением его структуры. Пролапс митрального клапана Пролапсом митрального клапана (ПМК) называется частое и обычно бессимптомное состояние, при котором створки митрального клапана во время систолы желудочков прогибаются внутрь левого предсердия; иногда это сопровождается митральной регургитацией. Это состояние обозначается также как «гибкий» митральный клапан, миксоматозный митральный клапан или синдром Барлоу. Морфологической основой ПМК является удлинение створок клапана, особенно задней. В норме створки состоят из плотного коллагена и эластинового матрикса. При ПМК нормальная ткань фрагментарно замещается рыхлой «миксоматознои» соединительной ткайью. Кроме того, в более тяжелых случаях, возможны удлинение или разрывы сухожильных нитей, растяжение митрального кольца или утолщение створок. Пролапс митрального клапана имеется примерно у 3—5% здоровой популяции, чаще у женщин. Эта аномалия может наследоваться самостоятельно по аутосомно-доминантному типу или быть симптомом других болезней соединительной ткани, таких как синдромы Марфана и Элерса—Данло. Пролапс митрального клапана часто протекает бессимптомно, но некоторые больные могут жаловаться на боли в грудной клетке или сердцебиение из-за сопутствующих нарушений ритма. Чаще всего он выявляется при обычном обследовании, когда внимание врача привлекают «щелчок» в середине систолы и поздний систолический шум, лучше всего выслушиваемый на верхушке сердца. Считается, что причиной систолического щелчка является внезапное натяжение пораженной створки или сухожильных нитей в момент резкого прогибания створки в предсердие, а систолический шум является следствием потока регургитации через несостоятельный клапан. Щелчок и шум типичным образом меняются во время динамической аускультации: приемы, повышающие объем ЛЖ (например, быстрое приседание), отсрочивают прогибание створок, так что и щелчок, и
Клапанные пороки сердца 251 шум во время систолы выслушиваются позже (то есть дальше от I тона). Напротив, при уменьшении объема крови в левом желудочке (например, при резком вставании), щелчок и шум выслушиваются раньше (то есть ближе к I тону). Диагноз подтверждается эхокардиографией, которая показывает систолическое смещение назад одной или обеих створок митрального клапана. ЭКГ и рентген органов грудной клетки обычно не выявляют отклонений от нормы, кроме тех случаев, когда хроническая МН приводит к увеличению левого предсердия и желудочка. Клиническое течение пролапса митрального клапана большей частью благоприятное. От врача в первую очередь требуется успокоить пациента и убедить его в хорошем прогнозе, хотя отдельным больным, при выраженном утолщении створок или МН, показана антибиотикопрофилактика инфекционного эндокардита. Наиболее частым осложнением является возникновение медленно прогрессирующей митральной регургитации. Иногда вследствие разрыва миксоматозно измененной сухожильной нити может отмечаться внезапное появление тяжелой регургитации и отека легких. К другим редким осложнениям относятся инфекционный эндокардит, периферические эмболии вследствие образования микротромбов на увеличенных створках, а также наджелудочковые и желудочковые аритмии. АОРТАЛЬНЫЕ ПОРОКИ Аортальный стеноз этиология Раньше аортальный стеноз (АС) в основном бывал ревматической этиологии; в настоящее время у лиц старше 65 лет, как правило, он является следствием сенильной дегенерации, а в возрасте моложе 65 лет — ка- льциноза врожденного двустворчатого клапана. У тех же, у кого АС имеет ревматическую природу, в 95% случаев он сочетается с ревматическим поражением митрального клапана. МОРФОЛОГИЯ Патоморфологические изменения при аортальном стенозе зависят от его этиологии: 1. При сеншъном АС в результате длительного «изнашивания» эндотелий и фиброзный слой клапана повреждаются, что в конце концов выливается в кальцификацию в других отношениях нормального клапана. Поэтому признаки этого порока обычно обнаруживают у людей старше 70 лет. 2. При наличии врожденного порока двухстворчатого клапана аорты, аномальный кровоток через клапан в течение многих лет приводит к повреждению эндотелия и коллагенового матрикса створок клапана, что приводит к постепенному отложению кальция, как и при сенильной форме, однако кальцификация развивается на десятки лет раньше.
252 Глава 8 3. При ревматическом АС воспаление эндокарда приводит к склерозу клапана, сращению комиссур, а также к отложению кальция в толще створок. Независимо от причины, на далеко зашедших стадиях порок имеет единую патоморфологическую картину. В глубине фиброзного слоя створок имеются кальцинаты, которые растут к поверхности, образуя выпуклые или узелковые структуры, достигающие иногда синусов Вальсальвы в корне аорты. ПА ТОФИЗИОЛОГИЯ При АС имеется препятствие систолическому кровотоку через аортальный клапан (рис. 8.5). Когда площадь просвета уменьшается более чем на 50% от нормальной, для проталкивания крови в аорту требуется значительное повышение давления в левом желудочке (рис. 8.6). При далеко зашедшем пороке градиент давления между ЛЖ и аортой может составлять 100 мм рт. ст. и более. С течением времени в ответ на высокое систолическое давление, которое он должен поддерживать, развивается концентрическая гипертрофия левого желудочка. Гипертрофия имеет важное компенсаторное значение, поскольку позволяет уменьшить напряжение стенки (глава 6); однако из-за нее снижается эластичность желудочка. В результате повышается диастолическое давление в ЛЖ, что приводит к гипертрофии ЛП, которому приходится заполнять «жесткий» ЛЖ. Хотя в норме сокращение левого предсердия обеспечивает только небольшую часть ударного объема левого желудочка, при АС его вклад может составлять более 25% от ударного объема жесткого ЛЖ. Таким образом, гипертрофия левого предсердия является компенсаторным механизмом, и потеря его эффективного сокращения (например, в случае развития мерцательной аритмии) может привести к выраженному ухудшению состояния больного. Рис. 8.5. Патофизиология аортального стеноза (АС). Наличие препятствия на пути систолического тока крови из левого желудочка (ЛЖ) приводит к росту внутрижелудочкового давления и вторичной гипертрофии ЛЖ
Клапанные пороки сердца 253 ЭКГ Рис. 8.6. Схема гемодинамики при аортальном стенозе. Между левым желудочком (ЛЖ) и аортой имеется высокий систолический градиент давления (заштрихован). Интенсивность II тона снижена, и имеется систолический шум типа крещендо-декрещендо, который не выходит за пределы II тона. ЭКГ — электрокардиограмма Время IОНЫ I ,11. сердца: ||||||||||||| I тон II тон Тремя основными симптомами, встречающимися у пациентов с далеко • зашедшим АС (подробнее о них будет сказано ниже) являются: 1) застойная сердечная недостаточность, 2) стенокардия и 3) обмороки; все они имеют патофизиологическое объяснение. На ранних стадиях АС ненормальное повышение давления в ЛП происходит в основном в конце диастолы, когда при систоле предсердий кровь поступает в утолщенный, неэластичный желудочек. В результате среднее давление в левом предсердии и давление в легочных венах на ранних стадиях болезни существенно не меняются. По мере прогрессирования стеноза, вследствие перегрузки давлением, развивается систолическая дисфункция ЛЖ, что приводит к увеличению конечного диастолического объема и давления в левом желудочке. Сопутствующее значительное повышение давления в ЛП и легочных венах вызывает отек легочных альвеол и застойную сердечную недостаточность. Вследствие значительного дисбаланса между доставкой кислорода к миокарду и потребностью в нем аортальный стеноз может привести к стенокардии. Потребность миокарда в кислороде увеличивается за счет двух причин. Во-первых, увеличивается мышечная масса ЛЖ, и требуется большая, чем в норме, перфузия. Во-вторых, из-за повышения систолического давления в желудочке увеличивается напряжение его стенки. Кроме того, при АС уменьшается доставка кислорода к миокарду, так как из-за повышенного диастолического давления в левом желудочке снижается градиент перфузионного давления между аортой и миокардом (особенно в субэндокардиальных слоях, где интрамуральное давление максимально). И, наконец, АС может вызывать обмороки. Хотя гипертрофированный левый желудочек и может создавать высокое давление и обеспечивать нормальный сердечный выброс в покое, он не может значительно увели-
254 Глава 8 чивать сердечный выброс при физической нагрузке из-за фиксированного диаметра стенозированного отверстия. Кроме того, нагрузка приводит к расширению сосудов в скелетных мышцах. Таким образом, сочетание периферической вазодилатации и неспособности увеличивать сердечный выброс ведет к снижению церебрального перфузионного давления и, в некоторых случаях — к обморокам при нагрузке. В норме площадь аортального кольца превышает 3 см2. Когда площадь кольца уменьшается до 1,2 см2 и менее, возникает значительный градиент давления между ЛЖ и аортой (умеренный АС). Если площадь аортального кольца менее 0,7 см2, говорят о критическом стенозе устья аорты. КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ОБСЛЕДОВАНИЕ Долгие годы медленного бессимптомного прогрессирования клапанного стеноза завершаются появлением стенокардии, обмороков и застойной сердечной недостаточности. После появления этих симптомов смертность начинает заметно расти, если только не производится хирургическая коррекция порока (табл. 8.4). Таблица 8.4. Средняя выживаемость при клинически выраженном аортальном стенозе Клиническая симптоматика Средняя выживаемость Стенокардия 5 лет Обмороки 3 года Застойная сердечная недостаточность 2 года Мерцательная аритмия 6 месяцев Воспроизведено с разрешения из Ross J Jr, Braunwald E. Aortic stenosis. Circ Suppl 1968;38:v-61. Выявить аортальный стеноз и оценить его тяжесть часто можно уже при физикальном исследовании. Ключевыми признаками являются: 1) грубый, с поздним максимумом, систолический шум изгнания (рис. 8.6) и 2) малый («parvus») и медленный («tardus») пульс на сонных артериях вследствие препятствия току крови из левого желудочка. Другими частыми симптомами являются наличие IV тона (из-за сокращения предсердия в условиях повышенной жесткости желудочка) и ослабление или полное отсутствие аортального компонента второго тона (рис. 8.6). На ЭКГ при выраженном пороке часто имеются признаки гипертрофии левого желудочка, хотя более чувствительным методом оценки толщины стенки ЛЖ является эхокардиография. Трансклапанный градиент давления может быть оценен на основании доплеровского измерения скоростей. Катетеризация сердца применяется для оценки тяжести АС и уточнения анатомии коронарного русла, поскольку больные с сопутствующей ИБС нередко нуждаются в одновременном протезировании аортального и операции аортокоронарного шунтирования.
Клапанные пороки сердца 255 ЛЕЧЕНИЕ Прогноз при тяжелом, клинически выраженном аортальном стенозе без хирургического лечения крайне неблагоприятен. По данным клиники Мейо, без операции в течение 1 года выживают только 57% больных с тяжелым АС. Единственным эффективным методом лечения далеко зашедшего АС является хирургическая замена аортального клапана. Протезирование аортального клапана показано пациентам с клинически выраженным или тяжелым АС. После протезирования клапана фракция выброса левого желудочка практически всегда возрастает, даже если исходно она была сниженной. Протезирование аортального клапана оказывает очень благоприятное влияние на прогноз: после операции 10-летняя выживаемость превышает 75%. В отличие от митрального стеноза, результаты чрескожной баллонной ангиопластики при аортальном стенозе оставляют желать лучшего, поэтому рутинно эта процедура не проводится. Иногда она выполняется как паллиативное вмешательство для временного облегчения симптомов у пожилых больных с тяжелой клиникой, у которых риск операции очень велик. Бессимптомный АС легкой степени выраженности прогрессирует медленно, и только у 20% больных за 20 лет наблюдения формируется тяжелый клинически выраженный стеноз. Тактика ведения пациентов с бессимптомным АС подразумевает тщательное динамическое наблюдение, антибиотикопрофилактику эндокардита и отказ от препаратов, способных спровоцировать у этих больных артериальную гипотензию (то есть вазодилататоров, диуретиков, нитроглицерина). Недостаточность аортального клапана этиология Аортальная недостаточность (АН), также обозначаемая как недостаточность аортального клапана, может возникать вследствие: 1) поражения створок аортального клапана или 2) расширения корня аорты. Наиболее частые причины АН перечислены в таблице 8.5. Таблица 8.5. Примеры аортальной недостаточности Повреждение створок клапанов 1. Ревматическое 2. Эндокардит 3. Врожденное (двустворчатый клапан) Расширение корня аорты 1. Аневризма/расслоение аорты 2. Растяжение аортального кольца 3. Синдром Марфана 4. Сифилис
256 Глава 8 ПА ТОФИЗИОЛОГИЯ При АН имеется отсутствующий в норме обратный ток крови из аорты в ЛЖ во время систолы. Поэтому при каждом сокращении ЛЖ должен помимо нормального объема крови, притекающего из ЛП, перекачивать еще и объем регургитации. Гемодинамическая компенсация при этом основана на механизме Франка—Старлинга, благодаря которому увеличивается ударный объем. Факторы, определяющие тяжесть АН, аналогичны имеющим место при митральной недостаточности: 1) величина клапанного отверстия во время регургитации, 2) трансклапанный градиент давления в диастолу, 3) продолжительность диастолы. Как и при митральной недостаточности, гемодинамические нарушения и симптоматика различны при острой и хронической АН (рис. 8.7). При острой АН ЛЖ имеет нормальные размеры и сравнительно низкую эластичность стенок. Поэтому перегрузка объемом при недостаточности ведет к значительному повышению диастолического давления в ЛЖ. Быстрое возрастание диастолического давления передается на ЛП и малый круг кровообращения, часто приводя к одышке и отеку легких. Поэтому внезапное развитие тяжелой АН является острым хирургическим заболеванием, требующим немедленного протезирования клапана. При хронической АН в ответ на длительное существование порока ЛЖ претерпевает рад компенсаторных изменений. АН преимущественно вызывает перегрузку ЛЖ объемом, однако также и давлением; поэтому ком- ОСТРАЯ АОРТАЛЬНАЯ ХРОНИЧЕСКАЯ АОРТАЛЬНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ Рис. 8.7. Патофизиология острой и хронической аортальной недостаточности (АН). На каждой из схем показана патологическая регургитация крови из аорты в левый желудочек (большие стрелки). При острой АН левый желудочек имеет нормальные размеры и относительно низкую эластичность, так что диастолическое давление в нем значительно возрастает; оно передается на левое предсердие (ЛП) и легочное русло, приводя к застойным явлениям в легких или к их отеку. При хронической АН происходит компенсаторная дилатация ЛЖ и ЛП, так что больший объем регургитации вызывает меньшее повышение диастолического давления в Л Ж, и застой в малом круге встречается реже. N — норма
Клапанные пороки сердца 257 пенсаторными реакциями являются дилатация и, в меньшей степени, гипертрофия. С течением времени за счет дилатации повышается эластичность ЛЖ, который может вмещать большой объем регургитации без значительного повышения диастолического давления. Поэтому не происходит выраженного увеличения давления в ЛП и малом круге кровообращения. Однако, делая возможной регургитацию значительных объемов крови во время диастолы, дилатация ЛЖ заставляет существенно снижаться диастолическое давление в аорте, а с ними системное диастоличес- кое давление. Комбинация возросшего ударного объема ЛЖ (и, вследствие этого, высокого систолического артериального давления) со сниженным диастолическим давлением в аорте приводит к увеличению пульсового давления (разницы между систолическим и диастолическим давлением), характерному для аортальной недостаточности (рис. 8.8). В результате снижения диастолического давления в аорте падает перфузионное давление в коронарном русле, и доставка кислорода к миокарду уменьшается. К этому фактору присоединяется еще увеличение размера левого желудочка (которое, в свою очередь, повышает напряжение стенки и потребность миокарда в кислороде), и в результате у больных с АН стенокардия может отмечаться даже в отсутствии коронарной болезни сердца. 110 -+ о ь- Q. 5 2 CD S I CD ^ Ш со d 90 70 h() 30 10 —h Время Тоны сердца: III!.. I тон II тон Рис. 8.8. Схема гемодинамики при аортальной недостаточности. В диастолу давление в аорте быстро падает (показано стрелкой), и по ходу регургитации крови из аорты в левый желудочек (ЛЖ) давление в нем растет. Наличие патологического потока регургитации отражает диастолический убывающий шум, начинающийся после II тона
258 Глава 8 Поскольку дилатация и гипертрофия ЛЖ обычно компенсируют гемо- динамические нарушения при хронической АН, пороку свойственно длительное бессимптомное течение. Тем не менее, прогрессирующее ре- моделирование ЛЖ нарушает систолическую функцию миокарда. Это в свою очередь ведет к дальнейшему снижению антеградного выброса и повышению давления в левом предсердии и в малом круге. На этой стадии у больного появляются признаки сердечной недостаточности. ^ КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ОБСЛЕДОВАНИЕ Наиболее частыми симптомами хронической АН являются одышка при физической нагрузке, слабость, снижение толерантности к нагрузкам и неприятное ощущение усиленного сердцебиения из-за высокого пульсового давления. При физикальном исследовании можно выявить «скачущий» пульс (вследствие высокого пульсового давления), усиленный верхушечный толчок и дующий протодиастолический шум вдоль левого края грудины (рис. 8.8). Лучше всего этот шум выслушивается на выдохе, когда пациент наклоняется вперед. При хронической АН рентгенография органов грудной клетки выявляет расширение сердечной тени за счет левого желудочка. При острой АН оно, как правило, отсутствует; в этой ситуации чаще обнаруживают признаки застоя в легочных сосудах. Доплер-эхокардиография позволяет выявить АН, оценить ее степень, нередко можно также выявить причину порока. Катетеризация сердца применяется для оценки функции левого желудочка, оценки тяжести АН и выявления сопутствующей ИБС. ЛЕЧЕНИЕ По данным Национального института здоровья, у 60% больных хронической бессимптомной АН с нормальной сократительной функцией ЛЖ за 10-летний период наблюдения не возникает клинического ухудшения. Поэтому больным с доклинической стадией болезни показано только динамическое наблюдение, включающее периодическую оценку функции ЛЖ (обычно с помощью эхокардиографии), и антибиотикопрофилактика эндокардита. Состояние больных с клиническими проявлениями болезни и сохраненной функцией ЛЖ улучшается при терапии диуретиками и вазодилататорами, например, ингибиторами АПФ или гидралазином, которые снижают постнагрузку. Недавно было показано, что антагонист кальция нифедипин способен тормозить дилатацию ЛЖ, увеличивать его фракцию выброса и удлинять время до операции у больных с тяжелой хронической АН и сохраненной систолической функцией ЛЖ. Появление клинической симптоматики у пациента с хронической АН обычно отражает снижение сократительной функции ЛЖ. Больные с клинически выраженной тяжелой хронической АН или пациенты без жалоб, но с признаками нарушения систолической функции ЛЖ, в результате регургитации должны направляться на операцию протезирования клапана, которая предотвращает дальнейшее ухудшение функции ЛЖ.
Клапанные пороки сердца 259 ТРИКУСПИДАЛЬНЫЕ ПОРОКИ Трикуспидальный стеноз1 Трикуспидальный стеноз (ТС) обычно имеет ревматическое происхождение. Как и при МС, при этом пороке выслушиваются тон открытия и диастолический шум, однако в этом случае шум выслушивается ближе к грудине и усиливается на вдохе вследствие усиления кровотока в правых отделах сердца. При ТС отмечаются набухание шейных вен и увеличение волны «а» на кривой пульса вследствие усиления сокращения правого предсердия для преодоления суженного трикуспидального кольца. Больным обычно показано хирургическое лечение (вальвулопластика или протезирование клапана). Трикуспидальная недостаточность Трикуспидальная недостаточность (ТН) чаще бывает «функциональной», а не органической природы, развиваясь вследствие увеличения правого желудочка при его перегрузке давлением или объемом, а не вследствие первичного поражения клапана. 20% больных с ревматическим митральным стенозом имеют значительную ТН, которая в 80% случаев является «функциональной» и развивается из-за легочной гипертензии с увеличением правого желудочка, а только в 20% оставшихся случаев имеет органическую природу из-за ревматического поражения трехстворчатого клапана. Наиболее чувствительными физикальными признаками являются выраженные волны «v» пульсации яремных вен и пульсация печени из-за регургитации крови из правого желудочка в полые вены. Систолический шум ТН выслушивается справа от мечевидного отростка. Обычно он слабый, но усиливается на высоте вдоха. Доплер-эхокардиог- рафия является чувствительным методом выявления и оценки степени ТН. Лечение функциональной ТН направлено в первую очередь на устранение состояний, сопровождающихся увеличением объема правого желудочка или давления в нем; также применяются диуретики, в тяжелых случаях показана хирургическая реконструкция клапана. ПОРОКИ КЛАПАНА ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ Стеноз устья легочной артерии Причиной стеноза устья легочной артерии (СУЛА) наиболее часто является врожденная деформация клапана. В тяжелых случаях градиент давления превышает 80 мм рт. ст.,. при умеренной степени порока градиент составляет 40—80 мм рт. ст., а в легких случаях — менее 40 мм рт. ст. Клинические проявления развиваются при градиенте давления > 40 мм рт. ст. Точнее — стеноз правого атриовентрикулярного отверстия (прим. Д. М. Аронова)
260 Глава 8 Эффективным методом лечения больных с тяжелым или клинически выраженным СУЛА является катетерная баллонная вальвулопластика. Недостаточность клапана легочной артерии Недостаточность клапана легочной артерии (ЛН) часто возникает при тяжелой легочной гипертензии вследствие расширения легочной артерии и дилатации клапанного кольца. При аускультации вдоль левого края грудины выслушивается высокочастотный убывающий шум, который часто невозможно отличить от шума аортальной регургитации (эти два состояния можно легко дифференцировать с помощью доплер-эхокардиогра- фии). Обычно лечение направлено на устранение причины легочной гипертензии. ПРОТЕЗИРОВАННЫЕ КЛАПАНЫ После операции протезирования клапанов у больных часто отмечается значительное улучшение гемодинамики и, соответственно, клинической картины, однако само наличие внутрисердечного протеза связано с риском возможных осложнений. Поскольку все имеющиеся сейчас протезы обладают определенными ограничениями, протезирование клапанов не является истинным «излечением». Современные протезы клапанов делятся на механические и биологические (из животных или человеческих тканей). Старые модели механических протезов относились к типу шариковых, они были довольно объемными и нередко вызывали значительный трансклапанный градиент, а иногда провоцировали внутрисосудистый гемолиз из-за механической травмы эритроцитов. Эти клапаны, однако, поставили впечаляющий рекорд прочности — некоторые модели нормально функционировали по 30 и более лет. Более новые протезы, такие как двустворчатый протез госпиталя св. Иуды, были более плоскими и имели гемодинамические преимущества (меньшие трансклапанные градиенты) без существенного проигрыша в прочности. Клапан госпиталя св. Иуды является шарнирным двустворчатым протезом, состоящим из двух пирополимерных углеродных дисков. Диски открываются друг напротив друга, как двери салуна на Старом Западе. Несмотря на свою высокую прочность, механические протезы обладают рядом недостатков: в частности, они представляют собой инородную тромбогенную поверхность и требуют постоянной системной антикоагуляции (обычно варфарином) для профилактики тромбоэмболии. Наиболее часто используемые биопротезы представляют собой фиксированные глутаральдегидом свиные клапаны на поддерживающей рамке. В последние годы также появились протезы из бычьего перикарда и замороженные человеческие трупные протезы. По сравнению с механическими клапанами биопротезы обладают ограниченной прочностью, так что в течение 10 лет до 50% клапанов претерпевают структурные изменения, а после этого срока случаи отказа клапана учащаются еще более. Частота деструк-
Клапанные пороки сердца 261 ции клапана сильно зависит от его позиции. Так, биопротезы в митральной позиции изнашиваются быстрее, чем в аортальной, это, возможно, объясняется тем, что митральный клапан закрывается во время систолы, а значит, створки при этом подвержены большему напряжению, чем створки аортального клапана, которые закрываются при меньшем давлении в диастолу. Основными причинами нарушения функции биопротезов являются разрывы створок и кальцификация. Несмотря на высокую частоту разрушения, для биопротезов клапанов характерен низкий риск тромбоэмболии и отсутствие необходимости в постоянном приеме антикоагулянтов. Общим для всех типов клапанных протезов является высокий риск инфекционного эндокардита, частота развития которого составляет 1—2% в год. При развитии эндокардита в первые 60 дней после операции смертность очень высока и достигает 50-80%. При более позднем развитии эндокардита смертность составляет 20-50%. При эндокардите искусственного клапана обычно требуется повторная операция, поскольку почти во всех случаях рядом с клапаном имеется абсцесс (сам протез инфицироваться не может). В некоторых случаях эндокардит биологического протеза клапана поддается лечению одними антибиотиками. При использовании механических и биопротезов клапанов сердца смертность и частота осложнений после первых 10 лет после операции одинакова. ИНФЕКЦИОННЫЙ ЭНДОКАРДИТ Микробная инфекция эндокардиальной поверхности сердца, включая его клапаны, различными микроорганизмами является тяжелым состоянием, которое может привести к поражению многих органов и тканей и часто заканчивается летально. Даже в условиях адекватной терапии летальность составляет 10—30%, а при отсутствии своевременного распознавания и правильного лечения достигает 100%. Клиническая классификация инфекционного эндокардита (ИЭ) основывается на трех признаках: 1) на клиническом течении, 2) на его субстрате и 3) на этиологическом принципе. Согласно первой из классификаций, ИЭ называется острым бактериальным эндокардитом (ОБЭ) при остром развитии симптоматики и тяжелом течении. Возбудителем болезни чаще всего является высоковирулентный и инвазивный микроорганизм, например, золотистый стафилококк. Из-за высокой агрессивности возбудителя ОБЭ может развиваться на ранее интактных клапанах. При менее остром течении говорят о подостром бактериальном эндокардитом (ПБЭ), который вызывается менее вирулентной флорой, например, зеленящим стрептококком. ПБЭ наиболее часто развивается у лиц с предшествующей патологией клапанов. В зависимости от поражающегося у больного субстрата (второй классификационный принцип) ИЭ делится на: 1) эндокардит нативных клапанов (ЭНК), 2) эндокардит протезированных клапанов (ЭПК) и 3) эндокардит при внутривенной наркомании (ЭВН). До 60-80% инфекционного эндокардита приходятся на ЭНК. Для каждой из этих разновид-
262 Глава 8 ностей характерны своя доминирующая микрофлора и свои особенности течения. Например, представитель микрофлоры кожи эпидермальный стафилококк является частой причиной эндокардита протезированных клапанов, но почти не встречается при поражении нативных клапанов. Третий классификационный принцип основан на микробиологической характеристике возбудителя (например, «эндокардит, вызванный золотистым стафилококком»). В оставшейся части этой главы будет использоваться деление эндокардитов по клиническому течению, но следует помнить, что на практике используются все три классификации. Патогенез В патогенезе эндокардита задействовано несколько факторв: 1) повреждение эндокарда, 2) тромбообразование в месте повреждения, 3) бактериемия и 4) адгезия бактерий к поврежденной эндокардиальной поверхности. Первые два фактора создают благоприятные условия для инфицирования, а два последних обусловливают инвазию возбудителя внутрь эндокарда. Наиболее частой причиной повреждения эндотелия является турбулентный кровоток вследствие патологии клапанного аппарата, когда высокоскоростные потоки крови механически повреждают поверхность эндотелия. Более чем у 70% больных удается выявить лежащие в основе эндокардита структурные и гемодинамические нарушения (таблица 8.6). Инородные тела в кровеносном русле, такие как центральные венозные катетеры и клапанные протезы, также могут вызывать повреждение эндотелия. Таблица 8.6. Предрасполагающие к эндокардиту заболевания сердца • Ревматические клапанные пороки • Другие приобретенные пороки сердца: Аортальный стеноз с кальцификацией Аортальная недостаточность Митральная недостаточность Пролапс митрального клапана (при выслушивании шума или выявлении ре- гургитации при доплерографии) • Гипертрофическая обструктивная кардиомиопатия • Врожденные пороки сердца, включая: Дефект межжелудочковой перегородки Открытый боталлов проток Тетраду Фалло Коарктацию аорты Двустворчатый аортальный клапан Стеноз легочной артерии • Имплантированные устройства в кровеносном русле, включая: Протезы клапанов Легочно-системные сосудистые шунты Желудочково-предсердные шунты при гидроцефалии • Эндокардит в анамнезе
Клапанные пороки сердца 263 После повреждения эндокардиальной поверхности клапана к обнажившейся субэндокардиальной соединительной ткани прилипают тромбоциты, которые инициируют отложение фибрина и формирование стерильного тромба (так называемой «вегетации»). Этот процесс называется небактериальным тромботическим эндокардитом (НБТЭ) или «марантическим» эндокардитом. НБТЭ создает в эндокарде благоприятную среду для микроорганизмов: 1) фибриново-тромбоцитарные отложения облегчают адгезию бактерий, 2) фибрин закрывает прикрепившиеся микробы и, ингибируя хемотаксис и миграцию фагоцитов, предохраняет их от защитных сил макроорганизма. При наличии НБТЭ поступление с кровотоком микроорганизмов к поврежденной поверхности может привести к развитию инфекционного эндокардита. В таблице 8.7 перечислены наиболее частые возбудители эндокардита и их относительная частота встречаемости. Способность микроорганизма вызывать эндокардит определяется тремя факторами: 1) проникновением в кровоток, 2) сохранением жизнеспособности микроорганизма в циркулирующей крови, 3) способностью к адгезии к эндокарду. Бактерии могут попадать в кровоток при повреждении кожного покрова или слизистых организма, например, из полости рта при стоматологических вмешательствах или с кожи при внутривенном введении препаратов. Хотя транзиторная бактериемия является относительно частым явлением, к развитию эндокардита приводят только те микроорганизмы, которые способны сохранять жизнеспособность в циркулирующей крови и прикрепляться к вегетациям. В частности, приблизительно 90% случаев эндокардита обусловлено грамположительной флорой, и в первую очередь из-за ее устойчивости к деструкции системой комплемента. Кроме того, частота развития эндокардита коррелирует со способностью определенных видов стрептококка продуцировать декстран, компонент клеточной стенки бактерии, ответственный за адгезию к тромбу. Таблица 8.7. Наиболее распространенные возбудители инфекционного эндокардита Микроорганизм Частота (%) Стрептококки 70 Зеленящий 35 Энтерококки 10 Другие стрептококки 25 Стафилококки 20 Золотистый 18 Коагулазанегативные 2 Другие микроорганизмы 10 (например, грамотрицательные, гемо- филюс, грибы)
264 Глава 8 После своей адгезии к поврежденной поверхности микроорганизмы защищаются от фагоцитарной активности покрывающим их фибрином. Теперь они могут свободно размножаться, в результате чего вегетации еще больше увеличиваются. Наличие инфицированных вегетации является источником постоянной бактериемии и может приводить к развитию ряда осложнений. Эти осложнения имеют в своей основе: 1) механическое повреждение сердца, 2) тромботические или септические эмболии и 3) иммунное повреждение, обусловленное отложением комплексов антиген-антитело. Так, локальное распространение инфекции внутри сердца может привести к прогрессирующему разрушению клапанов с исходом в сердечную недостаточность, образованию абсцессов или деструкции проводящей системы сердца. Кусочки вегетации могут вызывать периферические эмболии, наиболее часто в центральную нервную систему, почки и селезенку, провоцируя инфекционное поражение или инфаркты этих органов. Отложение иммунных комплексов может приводить к гломеру- лонефриту, артриту, васкулиту. Все эти осложнения могут оказаться фатальными. Клинические проявления Острый ИЭ отличается бурным быстро прогрессирующим течением; заболевание начинается с высокой лихорадки и потрясающего озноба. Напротив, подострый ИЭ начинается исподволь, с невысокой температуры и ряда неспецифических симптомов, таких как утомляемость, анорексия, слабость, миалгии, потливость по ночам. Подострый ИЭ часто напоминает другие болезни, например, грипп или инфекцию верхних дыхательных путей, и его ранняя диагностика требует высокой степени настороженности. При этом помогает наличие в анамнезе клапанного порока и других состояний, предрасполагающих к эндокардиту. Системный воспалительный ответ на инфекцию обусловливает развитие таких симптомов, как лихорадка и спленомегалия, а также ряд лабораторных отклонений, таких как лейкоцитоз со сдвигом влево (увеличение процента нейтрофилов и незрелых гранулоцитов из-за острого воспаления), повышение скорости оседания эритроцитов и, более чем в 50% случаев, повышение уровня ревматоидного фактора в крови. При объективном исследовании сердца можно выявить шум, отражающий первичную клапанную патологию, приведшую к ИЭ. В других случаях можно обнаружить также появление новых шумов вследствие обусловленной эндокардитом недостаточности одного или нескольких клапанов. Поражение клапанов правых отделов сердца, редко встречающееся у обычных людей, очень типично для наркоманов (ЭВН). В целом, шумы чаще выявляются при ПБЭ, чем при ОБЭ. С другой стороны, оценка динамики аускультативной картины при ОБЭ может оказаться
Клапанные пороки сердца 265 особенно полезной, так как изменение характера шума с течением времени (например, усиление регургитации) может отражать быстропрогресси- рующую деструкцию клапанов, более характерную для ОБЭ. С течением времени повреждение клапанов может приводить к появлению признаков застойной сердечной недостаточности. Инфицированные эмболы могут разноситься кровотоком практически во все внутренние органы, включая кожу, мозг, почки, кишечник и селезенку. Эмболии в центральную нервную систему отмечаются у 33% пациентов. Поражение почек, иммунного или эмболического генеза, может манифестироваться гематурией, болью в боку или почечной недостаточностью. Инфаркты легких (эмболии легочной артерии) и их инфицирование (пневмония) наиболее часто встречаются при эндокардите правых отделов сердца. Эмболии и последующее инфицирование vasa vasorum могут привести впоследствии к локальному образованию аневризм (так называемые «микотические аневризмы»), которые ослабляют сосудистую стенку и могут разрываться. Микотические аневризмы могут обнаружиться в аорте, внутренних органах и на периферии, но особенно опасно их образование в церебральных сосудах, где их разрыв может вызвать фатальное внутричерепное кровоизлияние. Другие физикальные признаки ИЭ связаны с септическими эмболи- ями или дистальным иммунокомплексным васкулитом. Например, образуются петехии — маленькие круглые образования красно-коричневого цвета на коже и слизистых. Под ногтями можно обнаружить «следы от заноз» — небольшие линейные кровоизлияния, возникающие в результате микроэмболий в ногтевое ложе. Безболезненные слегка выпуклые пятна на ладонях и стопах называются «пятнами Джейнуэя». Нежные, размером с горошину эритематозные узелки, появляющиеся в первую очередь на внутренней стороне пальцев рук и ног, известны как «узелки Ослера». Эмболии в сетчатку обусловливают появление так называемых «пятен Рота», представляющих собой микроинфаркты; при исследовании глазного дна они выглядят как белые пятна с геморрагическим венчиком. Диагностика и адекватное лечение эндокардита основаны на идентификации возбудителя с помощью посевов крови. Лечение затем может быть направлено на элиминацию конкретного возбудителя с учетом его чувствительности к антибиотикам. Этиологический агент может быть выделен в культуре приблизительно в 95% случаев. Этого не удается сделать в случае недавнего назначения антибиотиков или если микроорганизм требует особых питательных сред. В диагностике применяются и другие методы. Электрокардиограмма может выявить инфекционное поражение проводящей системы сердца, которое может обусловливать блокады сердца различной степени и появление нарушений ритма. Эхокардиография существенно облегчает диагностику, когда удается непосредственно визуализировать вегетации. Она
266 Глава 8 также полезна в выявлении таких осложнений эндокардита, как клапанные пороки и образование абсцессов. Чреспищеводная эхокардиография гораздо более чувствительна в выявлении вегетации, чем стандартное трансторакальное исследование. Лечение эндокардита предусматривает длительное (4-6 недель) внутривенное введение этиотропных антибиотиков в больших дозах. Хирургическое вмешательство, обьино протезирование клапана, предпринимается только в случае неэффективности антибактериальной терапии или развитии жизнеугрожающих осложнений, таких как тяжелая клапанная дисфункция с явлениями сердечной недостаточности, повторные эмболии и формирование абсцесса миокарда. Возможно, наиболее важным аспектом лечения является профилактика эндокардита, заключающаяся в назначении антибиотиков лицам из групп риска в связи с вызывающими бактериемию вмешательствами (таблица 8.8). Таблица 8.8. Процедуры, требующие профилактики эндокардита Стоматологические манипуляции, при которых возможны кровотечения из десен Бронхоскопия жестким бронхоскопом и операции на верхних дыхательных путях Операции на мочеполовом тракте, включая: Катетеризацию мочевого пузыря Цистоскопию Простатэктомию Родоразрешение через естественные пути (при наличии внутриутробной инфекции) Операции на желудочно-кишечном тракте, включая холецистэктомию ЗАКЛЮЧЕНИЕ Клапанные пороки сердца являются важной причиной инвалидизации и смертности. В настоящее время патофизиология этих состояний изучена достаточно основательно, что дает возможность использовать как простые диагностические методы, которые можно применить непосредственно у постели больного, так и сложные исследования гемодинамики. Краткий обзор наиболее типичных признаков самых частых клапанных пороков представлен в таблице 8.9.
Таблица 8.9. Краткая характеристика основных клапанных пороков Порок Этиология Клиника Физикальные признаки Механизмы компенсации Митральный стеноз Митральная регургита- ция Аортальный стеноз Аортальная регургита- ция Последствия ревматической лихорадки Острая: • Эндокардит • Разрыв хорды • Дисфункция папиллярных мышц Хроническая: • Ревматизм • Пролапс митрального клапана • Кальцификация кольца • Дилатация ЛЖ • Врожденный • Ревматизм • Сенильная кальцификация • Врожденная (например, двустворчатый клапан) • Эндокардит • Ревматизм • Дилатация корня аорты • Симптомы левожелудоч- ковой (а позднее и право- желудочковой) сердечной недостаточности1 Острая: • Отек легких Хроническая: • Симптомы левожелу- дочковой недостаточности1 и низкого сердечного выброса (например, слабость) Боли в грудной клетке Обмороки Одышка при нагрузке Одышка при нагрузке Боли в грудной клетке (иногда) • Громкий I тон • Щелчок открытия • Диастолический шум • Расщепление II тона • Голосистолический шум на верхушке Сонные артерии: малый медленный пульс Пальпация: Дрожание над грудиной Аускулыпация: • Тихий II тон • Систолический шум типа изгнания с поздним пиком Высокое пульсовое давление Высокий скорый пульс Убывающий протоди- астолический шум • Вазоконстрикция легочных артериол «защищает» легочное русло Острая: • Механизм Франка-Стар- линга позволяет увеличить ударный объем и поддерживать нормальный конечный систолический объем Хроническая: • Дилатированное левое предсердие служит «резервуаром» для дополнительного объема • Компенсаторная гипертрофия левого желудочка • Механизм Франка-Стар- линга позволяет повысить ударный объем и поддерживать нормальный конечный систолический объем • (Хроническая) Гипертрофия левого желудочка 1 Симптомы левожелудочковой недостаточности включают одышку при нагрузке, ортопноэ, пароксизмальную ночную одышку; симптомы правожелудочковой недостаточности включают периферические отеки, асцит и боли в правом подреберье (вследствие гепатомегалии).
268 Глава 8 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Carabello BA, Crawford FA. Valvular heart disease. N Engl J Med 1997; 337:32-41. Carroll JD, Feldman T. Percutaneous mitral balloon valvotomy and the new demographics of mitral stenosis. JAMA 1993; 270:1731-1736. Cheitlin MD, Douglas PS, Parmley WW. Task Force 2: acquired valvular heart disease. J Amer Coll Cardiol 1994; 24:874-880. Cohen DJ, Kuntz RE, et al. Predictors of long-term outcome after percutaneous balloon mitral valvuloplasty. N Engl J Med 1992; 327:1329-1334. Dajani AS, Ayoub E, Bierman FZ, et al. Guidelines for the diagnosis of rheumatic fever: Jones criteria, updated 1992. Circulation 1993; 87:302-307. Durack DT. Prevention of infective endocarditis. N Engl J Med 1995; 332:38-44. Hammermeister KE, Sethi CK, et al. A comparison of outcomes in men 11 years after heart-valve replacement with a mechanical valve or bioprosthesis. N Engl J Med 1993; 328:1289-1296. Jones EL. Mitral valve replacement: indications, choice of valve prosthesis, results, and long-term morbidity of porcine and mechanical valves. J Card Surg 1994; 9 (Suppl): 218-221. Pellikka PA, Nishimura RA, Bailey KR, et al. The natural history of adults with asymptomatic, hemodynamically significant AS. J Am Coll Cardiol 1990; 15:1012-1017. Scognamiglio R, Rahimtoola SH, Fasoli G, et al. Nifedipine in asymptomatic patients with severe AR and normal left ventricular function. N Engl J Med 1994; 331: 689-694. Vongpatanasin W, Hillis LD, Lange RA. Medical progress: prosthetic heart valves. N Engl J Med 1996; 335:407-416. Waller BF, Howard J, Fess S. Pathology of mitral valve stenosis and pure mitral regurgitation-Part I. Clin Cardiol 1994; 17:330-336, 395-402. Wisenbaugh T. Mitral valve disease. Curr Opin Cardiol 1994; 9:146-151. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Эдвардом Чаном (Edward Chan), Элией Ду (Elia Duh), Брайаном Стидхэмом (Brian Stidham), Джоном А. Биттлом (John A. Bittl) и Леонардом С. Лилли (Leonard S. Lilly).
СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ Стивен К. Фрэнкел и Майкл А. Файфер Физиология • Факторы, определяющие сократительную функцию миокарда • Петля «Давление—объем» Патофизиология • Систолическая дисфункция • Диастолическая дисфункция • Правожелудочковая сердечная недостаточность Компенсаторные механизмы • Механизм Франка—Старлинга • Гипертрофия желудочков • Нейрогормональная активация Клеточная дисфункция Провоцирующие факторы Клинические проявления • Жалобы • Данные осмотра • Данные инструментальных исследований Прогноз Лечение • Диуретики • Инотропные препараты • р-блокаторы • Вазодилататоры • Лечение диастолической дисфункции Острая сердечная недостаточность: отек легких
270 Глава 9 В норме сердце при относительно низком давлении во время диастолы принимает в себя кровь и при более высоком давлении в систолу проталкивает кровь вперед. Сердечная недостаточность определяется как неспособность сердца перекачивать объем крови, необходимый для обеспечения метаболических потребностей организма («систолическая дисфункция») или возможность обеспечивать эти потребности только благодаря ненормально высокому давлению заполнения полостей сердца («диастолическая дисфункция»), или за счет обоих этих механизмов. Хотя эти условия встречаются в ряде ситуаций, не связанных с патологией сердца, например, при неадекватной тканевой перфузии (при массивном кровотечении) или при повышении метаболических потребностей (гипертиреоз), в этой главе рассматриваются только кардиальные причины сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность может быть основным проявлением практически всех болезней сердца, включая коронарный атеросклероз, инфаркт миокарда, клапанные пороки, артериальную гипертензию, врожденные пороки и кардиомиопатии. В США ежегодно выявляют до 400000 новых случаев сердечной недостаточности, и эти цифры растут, отчасти из-за старения населения, отчасти от того, что современное лечение позволяет продлевать жизнь после таких острых заболеваний сердца как инфаркт миокарда. Поскольку сердечная недостаточность наиболее часто развивается в условиях нарушенной функции левого желудочка, мы начинаем этот раздел с рассмотрения нормальной физиологии сокращения и расслабления миокарда. ФИЗИОЛОГИЯ В экспериментах на изолированных фрагментах сердечной мышцы было выявлено несколько важных физиологических принципов, которые применимы и к целому сердцу. При растяжении мышечного сегмента в экспериментальных условиях зависимость между его длиной и пассивно развиваемой им силой натяжения описывается кривой, отражающей его внутренние эластические свойства (рис. 9.1 А, нижняя кривая). Если же мышцу сначала растягивают, а затем стимулируют, вызывая ее сокращение (изометрическое, так как концы мышцы зафиксированы), общее напряжение (активное + пассивное напряжение), развиваемое миофибриллами, пропорционально длине мышцы в момент стимуляции (рис. 9.1 А, верхняя кривая). Иначе говоря, растягивание мышцы перед ее стимуляцией оптимизирует взаимодействие между нитями актина и миозина, увеличивая количество поперечных мостиков и силу сокращения. Кроме того, растяжение кардиомиоцитов повышает также чувствительность миофибрилл к кальцию, что еще более увеличивает силу сокращения. Соотношение между исходной длиной мышцы и развиваемой ею силой сокращения имеет огромное значения для интактного сердца: в физиологических пределах чем больше объем желудочка во время диастолы, чем больше растягиваются волокна перед стимуляцией, тем больше сила
Сердечная недостаточность 271 Длина мышцы (мм) Длина мышцы (мм) Длина мышцы (мм) Рис. 9.1. А. Пассивная (нижняя кривая) и общая (верхняя кривая) взаимосвязь длины и на: пряжения для изолированной папиллярной мышцы кошки. Линии ab и cd отражают силу, развиваемую при изометрическом сокращении. Исходная длина пассивной мышцы с больше (то есть мышца с была сильнее растянута), чем длина а, и поэтому напряжение в точке с выше, чем в точке а. Когда мышечные сегменты сокращаются в ответ на стимуляцию, мышца с большей исходной длиной развивает большее общее напряжение (точка d по сравнению с точкой Ь). Б. Если препарат мышцы может укорачиваться при фиксированной нагрузке, длина мышцы в конце сокращения зависит от этой нагрузки, а не от исходной длины волокна: стимуляция, произведенная в точках а и с приводит к одной и той же конечной длине волокна (е). Поэтому мышца, начавшая сокращаться при исходной длине с, сократится в большей степени (ALC), чем мышца с исходной длиной a (ALa). В. Верхняя кривая представляет собой отношение длины и напряжения при воздействии препарата с положительным инотропным действием. При любой исходной длине изометрическое сокращение в присутствии норадреналина совершается с большей силой (точка f), чем без него (точка Ь). При сокращении мышцы против фиксированной нагрузки норадреналин по сравнению с сокращением без добавления инотропного агента (точка е) вызывает большее укорочение мышечных волокон и меньшую конечную длину мышцы (точка g). (Адаптировано из Downing SE, Sonnenblick EH. Cardiac muscle mechanics and ventricular performance: force and time parameters. Am J Physiol 1964;207:705-715)
272 Глава 9 следующего сокращения. В этом суть механизма Франка—Старлинга, который основан на наблюдении, что желудочковый выброс увеличивается в ответ на увеличение преднагрузки (растяжения миокардиальных волокон перед сокращением). Второе основанное на экспериментах с изолированными мышечными сегментами наблюдение касается ситуации, когда мышечные волокна не фиксируются на определенной длине, а могут во время стимуляции укорачиваться, выполняя фиксированную нагрузку (так называемую постнагрузку). В этой ситуации (изотоническое сокращение) длина мышцы в конце сокращения напрямую связана с величиной нагрузки, но не зависит от длины мышцы до стимуляции (рис. 9.1В). Таким образом, 1) развиваемое мышечным волокном напряжение равно фиксированной нагрузке; 2) чем больше противодействующая сокращению сила, тем меньше укорачивается волокно; 3) если волокно перед стимуляцией растянуто до большей длины, а постнагрузка остается прежней, мышца укорачивается в большей степени и достигает в конце сокращения своей исходной длины; 4) максимальное напряжение, развиваемое волокном при изотоническом сокращении (то есть когда волокно не способно укорачиваться) равняется силе, продуцируемой при изометрическом сокращении при той же преднагрузке. Концепция постнагрузки применима и к нормальному сердцу: развиваемое желудочком давление и размер его камеры в конце каждого сокращения зависит от постнагрузки, против которой осуществляется сокращение (в основном это ) артериальное давление), но не от предшествующего сокращению растяжения миокардиальных волокон. Третьим ключевым наблюдением в условиях экспериментов является то, что сократимость миокарда (также называемая инотропным статусом) обусловливает изменения силы сокращений, не зависимые от исходной длины волокон и постнагрузки. Сократимость обычно отражает химические и гормональные влияния на сердечные сокращения, например, воздействие катехоламинов. Когда сократимость повышается с помощью фармакологических средств (например, с помощью инфузии норадрена- лина), кривая взаимосвязи между исходной длиной волокон и силой сокращения смещается вверх (рис. 9.1С), так что изометрические сокращения вызывают большее напряжение при любой преднагрузке. Подобным образом, при увеличении сократимости в эксперименте с укорочением волокна при фиксированной постнагрузке волокно будет укорачиваться в большей степени по сравнению с нормой и достигнет в конце меньшей длины. Видимо, сократимость увеличивается за счет повышения скорости образования поперечных мостиков между актином и миозином. Факторы, определяющие сократительную функцию и сердечного выброса В норме сердечный выброс соответствует общим метаболическим потребностям организма. Сердечный выброс (СВ) равняется произведению
Сердечная недостаточность 273 ударного объема (УО, количество выталкиваемой при каждом сокращении крови) на частоту сердечных сокращений (ЧСС): СВ = УОхЧСС Тремя основными детерминантами ударного объема являются пред- нагрузка, постнагрузка и сократимость миокарда (см. рис. 9.2). Сократимость | | Преднагрузка | | Постнагрузка | ЧСС N» Ч * л^ Ударный объем ^ Сердечный выброс < Рис. 9.2. Основные факторы, влияющие на сердечный выброс. Детерминанты ударного объема включают в себя сократимость, преднагрузку и постнагрузку. Сердечный выброс = Частота сердечных сокращений (ЧСС) х Ударный объем ПРЕДНАГРУЗКА Таблица 9.1. Термины, используемые для описания работы сердца Термин Определение Преднагрузка Постнагрузка Сократимость (инотропный статус) Ударный объем Напряжение стенки желудочка в конце диастолы. В клиническом выражении это степень растяжения миофибрилл сразу перед сокращением; ее часто приблизительно оценивают по конечному диастолическому объему и конечному диастоличе- скому давлению. Напряжение стенки желудочка во время сокращения; сопротивление, которое желудочек должен преодолеть, выбрасывая свое содержимое. Ей приблизительно соответствует систолическое левожелудочковое или артериальное давление. Свойство сердечной мышцы, с которым связаны не зависимые от пред- и постнагрузки изменения силы сокращения. Последняя меняется под влиянием химических и гормональных факторов (например, катехоламинов). Объем крови, выбрасываемый желудочком в систолу. (= конечный диастолический объем — конечный систолический объем). Продолжение таблицы на следующей странице
274 Глава 9 Термин Определение Фракция вы- Доля конечного диастолического объема, выбрасываемая же- броса (ФВ) лудочком во время каждой систолы (в норме 55—75%). ФР Ударный объем Конечный диастолический объем Сердечный Объем крови, выбрасываемой желудочком в минуту (= удар- выброс ный объем х ЧСС) Эластичность Внутреннее свойство камеры, которое характеризует взаимосвязь ее объема и давления в ней во время заполнения. Отражает трудность или легкость, с которой камера может быть заполнена. Краткое определение: ~ АОбъема Эластичность = Адавления Концепция преднагрузки (таблица 9.1) была разработана для интакт- ного сердца физиологами Франком и Старлингом 100 лет назад. Они показали экспериментально, что, в физиологических пределах, чем больше нормальный желудочек растягивается в диастолу (то есть чем больше он заполняется кровью), тем больший объем крови выбрасывается им в последующую систолу. Эта взаимосвязь описывается кривой Франка—Старлинга, также называемой кривой желудочковой функции (рис. 9.3). Эта кривая представляет собой зависимость систолической функции сердца, оцениваемой с помощью показателей сердечного выброса или ударного объема (по оси ординат), от преднагрузки (по оси абсцисс). Как говорилось выше, за преднагрузку может быть принята степень растяжения миокарда в конце диастолы, сразу перед сокращением. Показателями, коррелирующими с растяжением миокарда, которыми часто пользуются для оценки преднагрузки (обозначена по оси абсцисс), являются конечный диастолический объем левого желудочка (КДО) или конечное диастолическое давление (КДД). Состояния, связанные с уменьшением объема циркулирующей крови, и, таким образом, уменьшающие преднагрузку на желудочек (например, дегидратация или массивное кровотечение) приводят к уменьшению конечного диастолического объема и, вследствие этого, к снижению ударного объема во время систолы. Напротив, увеличение диастолического объема левого желудочка (например, при массивной ин- фузионной терапии) приводит к большему, чем обычно, ударному объему. ПОСТНАГРУЗКА В интактном сердце постнагрузка (таблица 9.1) отражает то сопротивление, которое левый желудочек должен преодолеть, выбрасывая свое содержимое. Более формально она определяется как развивающееся во время систолического изгнания напряжение стенки. Напряжение стенки
Сердечная недостаточность 275 Повышенная сократимость Норма Сердечная недостаточность 11|||ИЯ11шИ11111&1 Застой в малом круге Конечное диастолическое давление (или конечный диастолический объем) ЛЖ Рис. 9.3. Кривые «давление — объем» левого желудочка (ЛЖ) (Франка—Стерлинга) описывают взаимосвязь между преднагрузкой, выраженной в виде конечного диастолического объема (КДО) или конечного диастолического давления (КДЦ) ЛЖ и систолической функцией ЛЖ, которую характеризуют ударный объем или сердечный выброс. В норме (средняя кривая) сердечный выброс непрерывно возрастает с ростом преднагрузки. В случае повышения сократимости (например, или инфузии норадреналина) ударный объем увеличивается при любом уровне преднагрузки (верхняя кривая). Напротив, снижение сократимости ЛЖ (обычно ассоциирующееся с сердечной недостаточностью) характеризуется сдвигом кривой вниз (нижняя кривая). Точка а — пример здорового человека в покое. Точка b — тот же человек, но после развития систолической дисфункции и сердечной недостаточности (например, после обширного ИМ): ударный объем уменьшился, и нарушение опорожнения ЛЖ приводит к увеличению КДО. Поскольку точка b расположена на восходящей части кривой, увеличение КДО играет компенсаторную роль, так как оно приводит к повышению ударного объема при его следующем сокращении, хотя и в меньшей степени, чем в норме. Дальнейшее увеличение заполнения ЛЖ (например, при увеличении объема циркулирующей крови) у больного с сердечной недостаточностью характеризуется точкой с, которая расположена на относительно плоской части кривой: ударный объем растет очень незначительно, но выраженное увеличение КДО приводит к застойным явлениям в легких (а), как и давление, выражается как сила на единицу площади, и для левого желудочка, согласно уравнению Лапласа для полой сферы, описывается как Рх г где Р — давление в желудочке, г — радиус его полости, ah — толщина стенки. В целом, важным показателем, по которому можно оценивать уровень постнагрузки, является систолическое артериальное давление (которое при отсутствии обструкции на пути крови из желудочка в аорту
276 Глава 9 равняется систолическому давлению в желудочке). Напряжение стенки желудочка повышается при увеличении нагрузки давлением (например, при гипертензии) или размера его полости (например, при дилатации левого желудочка, отмечаемой при многих формах сердечной недостаточности). Как будет рассказано ниже, утолщение стенки желудочка играет компенсаторную роль в уменьшении напряжения стенки, так как сила распределяется на большую массу миокарда на единицу поверхности. СОКРАТИМОСТЬ В интактном сердце, как и при опытах на изолированных мышечных сегментах, сократимость определяет тот диапазон силы, которую миокард развивает в условиях заданной пред- и постнагрузки. Каждая из кривых Франка—Старлинга, отражающих зависимость показателей систолической функции желудочка (ударный объем или сердечный выброс) от преднагрузки (конечный диастолический объем или конечное диасто- лическое давление в левом желудочке), характеризует данный инотроп- ный статус сердца (рис. 9.3). Влияние изменения преднагрузки на ударный объем описывается перемещением вдоль по данной кривой Франка—Стар- линга. Изменение сократимости сдвигает всю кривую вверх или вниз. Поэтому, когда сократимость повышается фармакологически (например, с помощью инфузии норадреналина), кривая смещается вверх, так что ударный объем возрастает при любом уровне преднагрузки. Напротив, при назначении препаратов, уменьшающих сократимость (например, р-блокаторы) или нарушении сократительной функции левого желудочка (как при многих формах сердечной недостаточности), кривая сдвигается вниз, так что при любом уровне преднагрузки ударный объем и сердечный выброс снижаются. Петля «Давление — объем» Другим полезным способом графического изображения детерминант функции сердца является петля «давление — объем» желудочка, которая позволяет связать изменения объема желудочка с соответствующими им изменениями давления в течение кардиоцикла (рис. 9.4). Заполнение камеры левого желудочка начинается после открытия митрального клапана в раннюю диастолу (точка а). Кривая между точками а и b характеризует диастолическое наполнение. Увеличение объема во время диастолы ассоциируется с небольшим повышением давления, зависящим от способности миокарда к пассивному растяжению или его эластичности (таблица 9.1), аналогично препарату изолированного мышечного сегмента (см. нижнюю кривую на рис. 9.1 А). Затем с началом систолического сокращения давление в желудочке начинает расти. Когда давление в ЛЖ превышает давление в левом предсердии (точка Ь), закрывается митральный клапан. По мере роста давления объем желудочка сначала не меняется, поскольку аортальный клапан остается закрытым — это так называемая фаза изово- люметрического сокращения. Когда давление в желудочке достигает
Сердечная недостаточность 277 о а 0 S I CD Объем (мл) Рис. 9.4. Пример петли «давление — объем» левого желудочка (ЛЖ) в норме. В точке а открывается митральный клапан. Во время диастолического заполнения ЛЖ (линия ab) объем возрастает, что ассоциируется с постепенным ростом давления. Когда начинается сокращение ЛЖ, и давление в нем превышает давление в левом предсердии, митральный клапан (МК) закрывается, и происходит изоволюметрическое сокращение ЛЖ (аортальный клапан еще не открыт, и кровь не покидает его полость), представленное линией be. Когда давление в ЛЖ возрастает до уровня давления в аорте, открывается аортальный клапан (АК) — точка с — и начинается изгнание крови. Во время изгнания объем внутри ЛЖ уменьшается (линия cd), но давление в нем продолжает нарастать, пока не наступит диастола. Снижающееся во время диастолы давление в ЛЖ в точке d становится меньше уровня давления в аорте, и АК закрывается, после чего начинается изоволюметрическое расслабление (линия da). При дальнейшем снижении давления в ЛЖ вновь открывается митральный клапан (точка а). Точка b отражает конечный диастолический объем и давление, а точка d — конечный систолический объем и давление. Ударный объем представляет собой разность между КДО и КСО уровня диастолического давления в аорте, аортальный клапан открывается (точка с) и происходит выброс крови в аорту. Во время выброса крови объем желудочка уменьшается, но давление продолжает расти вплоть до начала его расслабления. Давление, против которого желудочек выбрасывает кровь (постнагрузка), представлено кривой cd. Выброс крови заканчивается во время расслабления желудочка, когда давление в нем становится меньше давления в аорте и аортальный клапан закрывается (точка d). В дальнейшем, в фазе расслабления, давление в желудочке снижается, а объем остается постоянным вплоть до открытия митрального клапана (эта фаза называется изоволюметрическим расслаблением). Когда давление в желудочке становится ниже давления в левом предсердии, открывается митральный клапан (точка а — и цикл повторяется. Обратите внимание, что точка b отражает давление и объем в конце диастолы, а точка d — в конце систолы. Разница между конечным диастолическим и конечным систолическим объемами соответствует количеству выброшенной в аорту за систолу крови (ударному объему). Изменения любой из детерминант функции сердца приводят к изменениям петли «Давление—объем». Путем анализа эффектов изменения одного из параметров (преднагрузка, постнагрузка или сократимость) на петлю «давление—объем» могут быть предсказаны результирующие изменения давления в желудочке и его объема (рис. 9.5). Ударный ^~объем~~'
278 Глава 9 Объем (мл) Объем (мл) Объем (мл) Рис. 9.5. Влияние изменения преднагрузки, постнагрузки и сократимости на петли «давление—объем». А. При неизменных артериальном давлении (постнагрузке) и сократимости последовательное повышение (линии 1,2,3) преднагрузки, которая в данном случае оценивается по конечному диастолическому объему (КДО), приводит к появлению петель, в которых ударный объем прогрессивно возрастает, а конечный систолический объем (КСО) не изменяется. Б. При постоянных преднагрузке (КДО) и сократимости и последовательном увеличении (точки 1,2,3) артериального давления (постнагрузки) появляются петли с прогрессирующим снижением ударного объема и увеличением конечного систолического объема. Имеется почти линейная зависимость между постнагрузкой и КСО, так называемое отношение конечного систолического давления и объема (ОКСД/О). В. Препарат с положительным инотропным действием сдвигает соотношение конечного систолического давления и объема вверх и влево, от ОКСД/О-1 к ОКСД/О-2, так что петля 2 имеет больший ударный объем и меньший конечный систолический объем, чем исходная петля 1 ПРЕДНЛГРУЗКА Если постнагрузка и сократимость остаются неизменными, а преднаг- рузка увеличивается (например, при внутривенной инфузии жидкостей), конечный диастолический объем левого желудочка увеличивается. Повышение преднагрузки приводит посредством механизма Франка-Стар-
Сердечная недостаточность 279 линга к увеличению ударного объема, так что конечный систолический объем не меняется по сравнению с исходным уровнем. Это означает, что в норме, при неизменных сократимости и постнагрузке, левый желудочек способен приспосабливать свой ударный объем к своему диастолическо- му заполнению и эффективно выталкивать содержащуюся в нем кровь. Следует отметить, что, хотя конечный диастолический объем и конечное диастолическое давление часто используются для оценки преднагруз- ки без пересчета, степень диастолического заполнения в значительной степени определяется соотношением между объемом и давлением заполнения (известным как эластичность желудочка (таблица 9.1)). При снижении эластичности желудочка (например, при его выраженной гипертрофии) угол наклона кривой диастолического заполнения (сегмент ab на рис. 9.4) становится более пологим, как будет описано ниже. «Жесткий» или малоэластичный желудочек обладает сниженной способностью к заполнению кровью, что приводит к более низкому, чем в норме, конечному диасто- лическому объему. В этой ситуации, если постнагрузка и сократимость остаются неизменными, конечный систолический объем останется неизменным и, соответственно, ударный объем уменьшится. ПОСТНАГРУЗКА Если преднагрузка и сократимость остаются неизменными, а увеличивается постнагрузка (например, при состояниях с высоким сопротивлением выбросу, таких как артериальная гипертензия и аортальный стеноз), левый желудочек вынужден развивать более высокое давление для выброса крови. В этой ситуации ЛЖ выполняет большую работу для преодоления сопротивления сокращению, и его волокна укорачиваются в меньшей степени. Как показано на рисунке 9-5Б, увеличение постнагрузки приводит к повышению систолического давления в желудочке и увеличению по сравнению с нормой конечного систолического объема ЛЖ. Таким образом, при повышении постнагрузки ударный объем желудочка (КДО — КСО) снижается. Зависимость конечного систолического объема от постнагрузки почти линейная: чем выше постнагрузка, тем больше конечный систолический объем. Эта взаимосвязь изображена на рисунке 9.5 в качестве соотношения: конечный систолический объем / давление (ОКСД/О); она аналогична описанной выше кривой общего напряжения, полученной в экспериментах на изолированной мышце. СОКРАТИМОСТЬ Угол наклона линии ОКСД/О на графике петли «давление — объем» находится в функциональной зависимости от сократимости миокарда. В случае увеличения сократимости (например, при инфузии норадренали- на) угол ОКСД/О становится более крутым, то есть кривая смещается вверх и влево. В этом случае при любых значениях пред- и постнагрузки желудочек опорожняется более полно (увеличивается ударный объем), и
280 Глава 9 конечный систолический объем уменьшается (рис. 9.5В). Напротив, при снижении сократимости (например, при лечении р-блокаторами в больших дозах или при дилатационной кардиомиопатии) кривая ОКСД/О смещается вниз, что ассоциируется с уменьшением ударного объема и увеличением конечного систолического объема. Таким образом, конечный систолический объем зависит от постнагрузки, которая противодействует сокращению желудочка, и его инотропного статуса, но не зависит от конечного диастолического объема желудочка перед сокращением. Перечислим еще раз коротко основные физиологические принципы, представленные в этом разделе: 1. Ударный объем желудочка (УО) находится в функциональной зависимости от преднагрузки, постнагрузки и сократимости. УО увеличивается при увеличении преднагрузки, уменьшении постнагрузки или усилении сократимости. 2. Конечный диастолический объем желудочка (или конечное диастоли- ческое давление) часто используется для характеристики преднагрузки. Конечный диастолический объем зависит от податливости стенок левого желудочка. 3. Конечный систолический объем желудочка зависит от постнагрузки и сократимости, но не от преднагрузки. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ Как уже говорилось в предисловии к этой главе, причиной сердечной недостаточности может быть широкий спектр сердечно-сосудистых заболеваний. Все возможные этиологические факторы по механизму развития сердечной недостаточности можно сгруппировать на 1) нарушающие сократимость, 2) повышающие постнагрузку, 3) нарушающие заполнение желудочка. Сердечная недостаточность, которая развивается вследствие нарушения опорожнения желудочка (из-за снижения сократимости или повышения постнагрузки) называется систолической дисфункцией, а развивающаяся вследствие нарушения диастолического расслабления или заполнения желудочка называется диастолической дисфукнкцией. Приблизительно у двух третей больных с сердечной недостаточностью имеется именно систолическая дисфункция, в то время как у остальных преобладает диастолическая дисфункция. На рисунке 9.6 представлены основные заболевания, которые могут привести к сердечной недостаточности. Систолическая дисфункция При систолической дисфункции способность пораженного желудочка выталкивать кровь снижена из-за нарушенной сократимости миокарда или перегрузки давлением (то есть, высокой постнагрузки). К потере сократимости могут приводить повреждение кардиомиоцитов, нарушение их функции или фиброз. При перегрузке давлением создается препятствие
Сердечная недостаточность 281 Нарушение сократимости 1. Инфаркт миокарда 2. Преходящая ишемия миокарда 3. Хроническая перегрузка объемом а. Митральная недостаточность б. Аортальная недостаточность 4. Дилатационная кардиомиопатия ft Постнагрузки (Перегрузка давлением) 1. Аортальный стеноз 2. Артериальная гипертензия Систолическая дисфункция 1 Левожелудочковая недостаточность t Диастолическая дисфункция Нарушение расслабления ЛЖ 1. Гипертрофия ЛЖ 2. Гипертрофическая кардиомиопатия 3. Рестриктивная кардиомиопатия 4. Преходящая ишемия миокарда Нарушение наполнения ЛЖ 1. Митральный стеноз 2. Констриктивный перикардит или тампонада сердца Рис. 9.6. Механизмы и примеры состояний, приводящих к развитию левожелудочкОвой сердечной недостаточности желудочковому выбросу за счет значительного увеличения сопротивления потоку. На рисунке 9.7А с помощью петли «давление — объем» изображены эффекты систолической дисфункции вследствие нарушенной сократимости: кривая ОКСД/О смещается вниз, так что систолическое опорожнение желудочка заканчивается при большем конечном систолическом объеме, чем в норме. В результате уменьшается ударный объем. Когда к увеличен-
282 Глава 9 Кривая диастолического давления-объема Объем (мл) Объем (мл) Рис. 9.7. А. Зависимость между давлением и объемом наполнения ЛЖ в норме (сплошная линия) и при систолической дисфункции (пунктирная линия). При систолической дисфункции, обусловленной снижением сократимости ЛЖ, кривая, характеризующая связь конечно-систолического давления и объема наполнения ЛЖ, смещена вниз и вправо (от линии 1 к линии 2). Как следствие, увеличивается конечно-систолический объем, к которому добавляется нормальный венозный возврат, что, в свою очередь, неизбежно приводит к увеличению конечно-диастолического объема и повышению преднагрузки. Теоретически, этот компенсаторный механизм направлен на поддержание нормального ударного объема ЛЖ в соответствии с законом Франка-Старлинга. Б. Зависимость между давлением и объемом наполнения при диастолической дисфункции, обусловленной увеличением жесткости (снижением эластичности) ЛЖ (пунктирная линия). Кривая диастолического давления-объема наполнения смещена вверх (от линии 1 к линии 2), так что при любом объеме наполнения давление в ЛЖ выше нормального. Таким образом, увеличение жесткости ЛЖ сочетается с уменьшением конечно-диастолического объема (показано стрелкой) при повышении конечно-диастолического давления ному конечному систолическому объему добавляется обычное количество крови, притекающее из легочных вен, увеличивается диастолический объем камеры, и конечные диастолические давление и объем превышают норму. Несмотря на то, что это увеличение преднагрузки через механизм Франка-Старлинга приводит к увеличению ударного объема, из-за нарушения сократимости и снижения фракции выброса конечный систолический объем желудочка остается увеличенным. Во время диастолы стойко повышенное давление в левом желудочке ретроградно через открытый митральный клапан передается на левое предсердие, а затем на легочные вены и капилляры. Повышение гидростатического давления в легочных капиллярах, достигая достаточных величин (обычно > 20 мм рт. ст.), приводит к транссудации жидкости в легочный интерстиций и симптомам застоя в малом круге кровообращения. Диастолическая дисфункция левого желудочка Примерно у каждого третьего больного с сердечной недостаточностью (СН) полностью сохранена сократительная (систолическая) функция левого желудочка (ЛЖ). Вместе с тем, многие больные этой категории имеют выраженные нарушения диастолической функции
Сердечная недостаточность 283 ЛЖ, включая замедление расслабления (активный процесс, требующий затрат энергии) и/или увеличение жесткости ЛЖ (пассивный процесс). Так, острая ишемия миокарда — это пример состояния, при котором преходящее нарушение диастолического расслабления ЛЖ обусловлено недостаточным поступлением энергетических субстратов в миокард. Гипертрофия ЛЖ, фиброз миокарда или рестриктивная кардиомиопатия (глава 10) являются типичными примерами стойкого увеличения жесткости ЛЖ. Последствия диастолической дисфункции наглядно отражены на кривой, характеризующей зависимость между диастолическим давлением и объемом наполнения ЛЖ (петля «давление-объем») (рис. 9.7Б). У больных этой категории наполнение ЛЖ происходит при более высоком диастолическом давлении, т. к. вследствие снижения податливости ЛЖ нижняя часть кривой диастолического наполнения смещается вверх. При диастолической дисфункции нередко отмечают признаки застойной СН, обусловленной ретроградной передачей высокого диастолического давления в систему легочных вен и в большой круг кровообращения. Правожелудочковая сердечная недостаточность Несмотря на общие физиологические механизмы развития левожелу- дочковой (см. начало главы) и правожелудочковой СН, строение и функции левого и правого желудочков сердца во многом различаются. В отличие от ЛЖ, правый желудочек (ПЖ) имеет более тонкие стенки, лучше растяжим, способен наполняться кровью при довольно низком давлении и выбрасывать кровь в малый круг, преодолевая небольшое сопротивление легочных сосудов. Из-за большей растяжимости объем ПЖ может увеличиваться (например, за счет венозного возврата) без существенного повышения давления наполнения. Очевидно, что правожелудочковая недостаточность нередко развивается при внезапном увеличении пост-нагрузки (т. е. при увеличении сопротивления сердечному выбросу), например, вследствие эмболии легочной артерии или тяжелого заболевания легких. Левожелудочковая СН — наиболее частая причина развития правожелудочковой недостаточности (таблица 9.2), которая в этом случае обусловлена увеличением постнагрузки вследствие дисфункции ЛЖ и повышения сопротивления легочных сосудов. Изолированная правожелудочковая недостаточность встречается реже и, как правило, связана с увеличением постнагрузки правого желудочка, вызванным паренхиматозным заболеванием легких или поражением легочных сосудов (например — эмболией легочной артерии). Наконец, правожелудочковая недостаточность нередко наблюдается у больных со сформировавшимся легочным сердцем (cor pulmonale) в результате первичного обструктивного заболевания легких.
284 Глава 9 Таблица 9.2. Типичные причины развития правожелудочковой недостаточности Сердечно-сосудистые заболевания Левожелудочковая недостаточность Стеноз устья легочной артерии Инфаркт правого желудочка Паренхиматозное заболевание легких Хроническое обструктивное заболевание легких Интерстициальное поражение легких (например, саркоидоз) Респираторный дистресс-синдром взрослых Хронические инфекционные заболевания легких или бронхоэктазы Заболевания сосудов легких Эмболия легочной артерии Первичная легочная гипертензия При дисфункции правого желудочка высокое диастолическое давление ретроградно передается на правое предсердие, что сопровождается венозным застоем в большом круге и появлением симптомов правожелудочковой недостаточности (см. ниже). Изолированная правожелудочко- вая недостаточность может негативно влиять на функцию ЛЖ: уменьшение выброса правого желудочка приводит к снижению наполнения ЛЖ (преднагрузки) и, как следствие, к уменьшению ударного объема и сердечного выброса (СВ). КОМПЕНСАТОРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ Развитие СН сопровождается активацией ряда компенсаторных механизмов, направленных на увеличение СВ и поддержание артериального давления на уровне, необходимом для адекватного кровоснабжения жизненно важных органов. К их числу относят: 1) механизм Франка—Стар- линга; 2) гипертрофию миокрада и 3) нейрогуморальную активацию. Механизм (закон) Франка—Старлинга При СН, обусловленной нарушением сократимости ЛЖ, кривая функциональной активности ЛЖ (рис. 9.3) смещена вниз. Как следствие, при любой величине преднагрузки ударный объем сердца всегда оказывается меньше нормального. Снижение ударного объема сопровождается неполным опорожнением полости ЛЖ во время систолы, что приводит к увеличению объема крови, накапливающейся в желудочке во время диастолы (рис. 9.3, б). По закону Франка—Старлинга, сократимость миофибрилл пропорциональна их первоначальному растяжению, следовательно, увеличение конечно-диастолического объема ЛЖ способствует увеличению
Сердечная недостаточность 285 ударного объема, более полному освобождению полости желудочка от крови во время систолы и поддержанию нормального СВ. Вместе с тем, возможности этого компенсаторного механизма ограничены. Так, при тяжелой СН и выраженном нарушении сократимости миокарда функциональная кривая ЛЖ на участке, соответствующем большим значениям конечно-диастолического объема, имеет более пологую форму. В этом случае даже выраженное увеличение конечно-диастолического объема сопровождается относительно небольшим усилением СВ. Более того, рост конечно-диастолического объема и давления (которое передается левому предсердию, легочным венам и капиллярам) может приводить к застою в малом круге и отеку легких (рис. 9.3, в). Гипертрофия левого желудочка Сердечная недостаточность сопровождается усилением напряжения (<т) стенки ЛЖ, что может быть связано как с дилатацией (увеличением размеров) полости желудочка, так и с необходимостью создания более высокого диастолического давления, способного преодолеть избыточную постнагрузку (например, при СН, вызванной аортальным стенозом или артериальной гипертензией). Длительное увеличение напряжения стенки ЛЖ (в сочетании с активацией нейроэндокринных систем, см. ниже) способствует развитию гипертрофии миокарда (т. е. увеличению массы ЛЖ, обусловленному пролиферацией кардиомиоцитов и отложением большого количества внеклеточного матрикса). Увеличение массы миофибрилл является компенсаторным механизмом, направленным на поддержание силы сокращения миокарда и снижение напряжения в стенке ЛЖ (толщина стенки желудочка является одним из параметров, определяющих величину напряжения). Однако гипертрофия миокарда приводит к увеличению жесткости (снижению эластичности) стенок ЛЖ, и в результате действия этого компенсаторного механизма неизбежно повышается не только диастолическое давление ЛЖ, но и давление в левом предсердии и легочных сосудах (рис. 9.8). Тип гипертрофии миокарда зависит от того, подвергается ли ЛЖ длительной перегрузке объемом или давлением. При дилатации ЛЖ вследствие перегрузки объемом (например, при митральной или аортальной регургитации) усиливается синтез новых саркомеров, которые располагаются последовательно относительно старых саркомеров. Как следствие, утолщение стенки ЛЖ сопровождается пропорциональным расширением полости желудочка, и такая гипертрофия называется эксцентрической. При длительной перегрузке давлением (артериальная гипертензия, аортальный стеноз) синтезированные саркомеры располагаются параллельно старым, такую гипертрофию миокарда называют концентрической. Концентрическая гипертрофия миокарда характеризуется утолщением стенки ЛЖ без пропорционального увеличения полости желудочка и может приводить к значительному снижению напряжения в стенке ЛЖ.
286 Глава 9 t Давления в левом предсердии Рис. 9.8. Компенсаторные механизмы при сердечной недостаточности. Механизм Фран- ка-Старлинга (включающийся при повышении конечно-дастолического объема ЛЖ) и гипертрофия миокарда (развивающаяся при перегрузке ЛЖ объемом или давлением) направлены на поддержание нормального ударного объема (пунктирная линия). Однако длительное повышение конечно-диастолического давления (за счет механизма Франка—Старлинга) и увеличение жесткости стенок Л Ж (за счет гипертрофии миокарда) сопровождается повышением давления в левом предсердии, что нередко является причиной «обратной» (backward) сердечной недостаточности (например, застой в малом круге при ле- вожелудочковой недостаточности) Нейрогормональная активация Стимуляция нейроэндокринных систем является одним из основных компенсаторных механизмов при СН, который включает в себя: 1) симпатическую нервную систему, 2) ренин-ангиотензиновую систему, а также 3) усиление продукции антидиуретического гормона (АДГ) в ответ на снижение сердечного выброса (рис. 9.9). Активация этих систем необходима, в том числе, для повышения общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) и поддержания нормального уровня артериального давления (АД), несмотря на снижение СВ. Поскольку уровень АД равен произведению СВ на ОПСС: АД = СВ х ОПСС, увеличение ОПСС позволяет компенсировать снижение СВ и поддерживать практически нормальное АД на начальных стадиях СН. Кроме того, активация нейроэндокринных систем сопровождается задержкой натрия и воды в организме, что приводит к увеличению объема циркулирующей крови (ОЦК), преднагрузки и, в соответствии с законом Франка—Старлинга, — к увеличению СВ. Несмотря на положительные, «компенсаторные» эффекты нейроэн- докринной стимуляции, длительная активация указанных систем неизбежно ведет к усугублению СН. СИМПАТИЧЕСКАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА Уменьшение СВ на фоне СН воспринимается барорецепторами каро- тидного синуса и дуги аорты как сигнал, свидетельствующий о снижении перфузионного давления. Барорецепторы, активность которых прямо ^«i^-iea i !чипечпи- диастолического | объема
Сердечная недостаточность 287 Снижение сердечного выброса Т Симпатической t Ренин-ангиотензиновой Т Продукции нервной системы системы АДГ i t" It V ± t Сократимости t ЧСС Вазоконстрикция Тоцк Артерий Вен Поддержание нормального АД ® Сердечный выброс t t t Венозного возврата (Т преднагрузки) t© 0 w t Ударного ^ объема Рис. 9.9. Снижение сердечного выброса и уровня артериального давления при сердечной недостаточности сопровождается нейрогормональной активацией. Повышение симпатического тонуса, активация ренин-ангиотензиновой системы и усиление продукции антидиуретического гормона способствуют поддержанию нормального сердечного выброса и артериального давления (квадраты). Вместе с тем, активация этих компенсаторных механизмов сопровождается такими неблагоприятными последствиями (пунктирная линия), как увеличение постнагрузки вследствие выраженного сосудосуживающего действия (что может приводить к снижению сердечного выброса) и избыточной задержкой воды в организме, что нередко является причиной периферических отеков и застоя в легких. АД — артериальное давление; АДГ — антидиуретический гормон; ОЦК — объем циркулирующей крови; ЧСС — частота сердечных сокращений пропорциональна величине АД, передают соответствующую информацию по волокнам 9 и 10 пары черепномозговых нервов в вазомоторный центр продолговатого мозга, в результате чего симпатический тонус сердца и сосудов повышается, а парасимпатический — снижается. Повышение симпатического тонуса сопровождается тахикардией, усилением сократимости ЛЖ и сужением кровеносных сосудов вследствие активации б-ад- ренорецепторов системных вен и артерий (рис. 9.9). Увеличение частоты сердечных сокращений и сократимости ЛЖ непосредственно способствует повышению СВ. Такой же положительный эффект первоначально оказывает и сужение кровеносных сосудов. Так, при сужении вен усиливается венозный возврат, повышается преднагрузка ЛЖ и, по закону
288 Глава 9 Франка—Старлинга, увеличивается СВ (если сократимость ЛЖ соответствует восходящему участку функциональной кривой, рис. 9.3). Сужение мелких артерий приводит к повышению ОПСС и, следовательно, способствует поддержанию АД (напомним, что АД= СВ х ОПСС). а-адренерги- ческие рецепторы распределены в тканях организма так, что при усилении симпатического тонуса в первую очередь кровоснабжаются такие жизненно важные органы, как сердце и головной мозг (за счет кожи, органов брюшной полости и почек). РЕНИН-АНГИОТЕНЗИНОВАЯ СИСТЕМА Активность ренин-ангиотензиновой системы у больных с СН повышена (рис. 9.9). Основными факторами, стимулирующими секрецию ренина юкстагломерулярными клетками почек у больных этой категории, являются 1) снижение перфузионного давления в почечной артерии вследствие уменьшения СВ, 2) снижение концентрации натрия в macula densa (плотном пятне) дистального отдела нефрона в результате изменения показателей внутрипочечной гемодинамики, и 3) прямая стимуляция юкстагломерулярных р2-адренорецепторов при повышении тонуса симпатической нервной системы. Ренин катализирует превращение ангиотензиногена в ангиотензин I, который под влиянием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) превращается в ангиотензин II (АН) — соединение, оказывающее выраженное сосудосуживающее действие (глава 13). Повышение уровня All сопровождается увеличением ОПСС, что также способствует поддержанию АД. Кроме того, АН может увеличивать объем циркулирующей крови (ОЦК), 1) связываясь с рецепторами центра жажды в гипоталамусе и стимулируя потребление воды, и 2) действуя на клетки коры надпочечников, усиливая секрецию альдостерона — гормона, регулирующего реабсор- бцию натрия в проксимальных канальцах почек (глава 17). Повышение ОЦК сопровождается увеличением преднагрузки, что по закону Франка—Старлинга приводит к повышению СВ (если сократимость ЛЖ соответствует восходящему участку кривой «давление—объем», рис. 9.3). АНТИДИУРЕТИЧЕСКИЙ ГОРМОН У многих больных с СН в плазме крови повышен уровень антидиуретического гормона (АДГ) задней долей гипофиза. В регуляции уровня АДГ важную роль играют барорецепторы левого предсердия и артерий, а также изменение концентрации АН в плазме крови. Антидиуретический гормон усиливает реабсорбцию воды в дистальных почечных канальцах (Глава 17), что сопровождается увеличением ОЦК, повышением преднагрузки и СВ. Нейроэндокринные компенсаторные механизмы, играя положительную роль на начальных стадиях СН, в дальнейшем оказывают неблагоприятное действие и могут ускорять прогрессирование заболевания. Так, увеличение ОЦК и венозного возврата нередко сопровождается симптомами застоя в
Сердечная недостаточность 289 малом круге. Повышение ОПСС приводит к увеличению постнагрузки, что затрудняет работу сердца при левожелудочковой недостаточности и ведет к еще большему уменьшению ударного объема и СВ (рис. 9.9). Увеличение ЧСС требует дополнительных затрат энергии и, следовательно, может неблагоприятно влиять на сократимость пораженного сердца. Наконец, длительное повышение симпатического тонуса приводит по принципу обратной связи к уменьшению количества р-адренорецепторов в миокарде и усилению синтеза G-белков, что сопровождается снижением чувствительности миокарда к катехоламинам и ослаблением положительного инотроп- ного действия этих гормонов. Неблагоприятные последствия активации нейроэндокринных систем нередко превосходят возможные положительные эффекты, поэтому медикаментозная терапия СН, как правило, направлена на коррекцию этих «компенсаторных» реакций. При повышении давления в полостях сердца предсердия начинают активно вырабатывать предсердный натрийуретинеский гормон, действие которого во многом противоположно эффектам других гормонов, выбрасываемых в кровь при СН. Предсердный натрийуретический гормон усиливает выведение воды и натрия из организма, оказывает сосудорасширяющее действие, подавляет секрецию ренина и препятствует эффектам АН (вазоконстрикция, стимуляция секреции альдостерона). Хотя при СН концентрация предсердного натрийуретического гормона в плазме крови увеличивается, его положительное действие может быть ослаблено вследствие сниженной чувствительности некоторых органов-мишеней (в первую очередь — почек). НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИИ КАРДИОМИОЦИТОВ Сердечная недостаточность сопровождается изменением структуры кардиомиоцитов и нарушением многих биохимических процессов, протекающих в этих клетках. Так, механическое напряжение стенки ЛЖ и нейрогуморальная активация, т. е. процессы, вызывающие гипертрофию миокарда, приводят к нарушению экспрессии генов, кодирующих сократительные белки, компоненты ионных каналов, ферменты, рецепторы клеточных мембран, вторичные посредники и пр. По данным экспериментальных исследований, изменения внутриклеточных структур кардиомиоцитов ведут к нарушениям депонирования ионов кальция в саркоплазматическом ретикулуме, снижению чувствительности мио- фибрилл к ионам кальция, разобщению процессов возбуждения и сокращения, нарушениям метаболизма энергии и пр. Полагают, что дисфункция кардиомиоцитов при СН обусловлена в первую очередь: 1) нарушением внутриклеточного метаболизма кальция и/или 2) изменением процессов биосинтеза и расщепления макроэргических фосфорных соединений. Вместе с тем, неясно, какие именно изменения структуры и функции кардиомиоцитов могут приводить к развитию СН, и поиск ответа на этот вопрос — одно из основных направлений современных научных исследований в кардиологии.
290 Глава 9 ПРОВОЦИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ Многие больные с хронической СН длительное время не имеют явных клинических симптомов заболевания (например, при легких нарушениях сократимости миокарда или благодаря действию описанных выше компенсаторных механизмов). Нередко клинические проявления СН наблюдаются только на фоне провоцирующих факторов, сопряженных с увеличением нагрузки на миокард и развитием декомпенсированной дисфункции ЛЖ. В таблице 9.3 перечислены типичные факторы и состояния, провоцирующие возникновение симптомов СН. Так, симптомы СН могут развиваться при состояниях, сопровождающихся активацией метаболических процессов и, следовательно, требующих адекватного увеличения СВ (например, при лихорадке, инфекционных заболеваниях). Возникновение симптомов СН при тахиаритмиях связано с укорочением периода диастолического наполнения ЛЖ (и отсюда — снижением СВ), а также с увеличением потребности миокарда в кислороде. Брадиаритмии всегда сопровождаются уменьшением СВ (поскольку СВ = ЧСС х ударный объем) и, следовательно, также могут провоцировать возникновение симптомов СН. Избыточное потребление поваренной соли, почечная недостаточность, несоблюдение режима приема диуретиков нередко являются причиной увеличения ОЦК, нарушения венозного оттока и застоя в легких и системных венах. Неконтролируемая артериальная гипертензия часто сопровождается нарушением систолической функции ЛЖ вследствие увеличения пост-нагрузки. Массивные тромбоэмболии легочной артерии приводят не только к гипоксии (и снижению поступления кислорода в миокард), но и к значительному повышению пост-нагрузки на правый желудочек. Наконец, возникновение клинических симптомов у больных с компенсированной СН может быть следствием ишемии или инфаркта миокарда, потребления большого количества алкоголя или приема препаратов, обладающих отрицательным инотропным действием (|3-адреноблокаторы, некоторые антагонисты кальция). Таблица 9.3. Факторы, провоцирующие возникновение симптомов застоя у больных с компенсированной сердечной недостаточностью Состояния, сопровождающихся активацией метаболических процессов Лихорадка Инфекция Анемия Тахикардия Гипертиреоз Беременность Увеличение ОЦК (повышение преднагрузки) Избыточное потребление поваренной соли
Сердечная недостаточность 291 Избыточное потребление жидкости Почечная недостаточность Состояния, сопровождающиеся повышением постнагрузки Нелеченная артериальная гипертензия Эмболия легочной артерии (повышение постнагрузки на правый желудочек) Состояния, сопровождающиеся нарушением сократимости миокарда Препараты с отрицательным инотропным эффектом (р-адреноблокаторы) Ишемия или инфаркт миокарда Употребление алкоголя Несоблюдение режима медикаментозной терапии сердечной недостаточности Выраженная брадикардия Л''' КЛИНЙЧЕСЩ ПРОЯВЛЕНИЯ Клинические проявления СН обусловлены низким СВ и/или высоким венозным давлением и зависят от того, функции какого из желудочков сердца нарушены в большей степени (таблица 9.4). Симптомы СН могут нарастать постепенно или в некоторых случаях (например, при быстрой декомпенсации ЛЖ) возникать внезапно в виде острого отека легких (см. ниже). Таблица 9.4. Типичные клинические проявления сердечной недостаточности Жалобы Данные осмотра Левожелудочковая недостаточность Диспноэ Усиленное потоотделение Ортопноэ Тахикардия, тахипноэ Пароксизмальная ночная одышка Влажные хрипы в легких Слабость Усиление легочного компонента II тона Ритм галопа (третий тон) ± четвертый тон Недостаточность по большому кругу Периферические отеки Набухание шейных вен Дискомфорт в правом подреберье Гепатомегалия (из-за гепатомегалии) . Периферические отеки Жалобы Самым выраженным симптомом хронической левожелудочковой недостаточности является одышка при нагрузке — ее происхождение главным
292 Глава 9 образом связывают либо с венозным застоем в легких, либо с низким СВ. Увеличение давления в легочных венах выше 20 мм рт. ст. сопровождается пропотеванием жидкости в интерстициальную ткань, что может приводить к застою в легких. Следствием этого является ухудшение податливости легких и увеличение нагрузки на дыхательные мышцы, т. к. для сохранения того же объема дыхания больные должны развивать большее отрицательное внутригрудное давление. Кроме того, при избытке жидкости в интерстициальной ткани легких сдавливаются стенки бронхиол и альвеол, что препятствует движению воздушного потока и требует дополнительных усилий при дыхании. Наконец, при отеке интерстициальной ткани легких активируются юкстакапиллярные рецепторы (J-рецепторы), стимуляция которых сопровождается учащенным поверхностным дыханием. Вместе с тем, нередко одышка у больных СН, даже при отсутствии отека легких, является следствием недостаточного кровоснабжения усиленно работающих дыхательных мышц и накопления в них большого количества молочной кислоты. Одышка у больных СН, возникающая первоначально только на фоне физической нагрузки, по мере прогрессирования заболевания может наблюдаться и в состоянии покоя. К типичным проявлениям СН и низкого СВ относят спутанность сознания и уменьшение дневного диуреза (вследствие гипоперфузии головного мозга и почек, соответственно). Нередко у больных этой категории усилен ночной диурез, т. к. в положении лежа кровоснабжение почек улучшается. Следствием недостаточного снабжения скелетных мышц кислородом может быть слабость и быстрая утомляемость. Сердечная недостаточность может сопровождаться ортопноэ, ночными приступами сердечной астмы и ночным кашлем. Ортопноэ — это ощущение затрудненного дыхания в положении лежа и уменьшающееся в сидячем положении. Его причиной служит перераспределение крови из органов брюшной полости и нижних конечностей в легкие в положении лежа. На практике тяжесть ортопноэ можно оценить по количеству подушек, которые подкладывает больной во время сна для того, чтобы уменьшить одышку. В некоторых случаях ортопноэ бывает настолько выражено, что больные вынуждены спать в положении сидя. Ночные приступы сердечной астмы — это тяжелые приступы одышки, от которых больной в испуге просыпается после 2—3 ч сна. Этот симптом наблюдается в положении лежа при проникновении в кровь жидкости из интерстициальных отеков нижних конечностей и последующем увеличении ОЦК и венозного возврата в сердце и легкие. Ночной кашель — еще один симптом застоя в легких; механизмы развития ночного кашля и ортопноэ во многом схожи. При СН может наблюдаться кровохаркание, обусловленное разрывом вен бронхов из-за их полнокровия. Больные с правожелудочковой недостаточностью, сопровождающейся повышением давления в системных венах, нередко испытывают чувство дискомфорта или боль в правом подреберье вследствие избыточного кровенаполнения печени и растяжения ее капсулы. По этой причине скопление транссудата в брюшной полости (асцит), приводит к потере аппетита
Сердечная недостаточность 293 (анорексии) и тошноте. Повышение гидростатического давления в венах сопровождается периферическими отеками (особенно на лодыжках). Под влиянием силы тяжести отеки нижних конечностей усиливаются к концу дня, если больной длительное время находился в вертикальном положении, но могут полностью исчезать утром. Накопление большого количества интерстициальной жидкости нередко приводит к увеличению массы тела больного еще до появления периферических отеков. На практике для оценки тяжести СН часто используют классификацию Нью-Йоркской Ассоциации кардиологов (таблица 9.5). Таблица 9.5. Функциональные классы сердечной недостаточности (по классификации Нью-Йоркской Ассоциации кардиологов) I класс Физическая активность не ограничена II класс Легкое ограничение активности. Одышка и слабость после умеренной физической нагрузки (например, после быстрого подъема по лестнице) III класс Выраженное ограничение активности. Одышка после минимальной физической нагрузки (например, после медленного подъема по лестнице) IV класс Тяжелое ограничение активности. Симптомы сердечной недостаточности в покое Физикалыюе обследование Результаты физикального исследования зависят от тяжести и продолжительности заболевания, а также наличия у больного право- или левожелу- дочковой недостаточности (таблица 9.4). Лица с СН 1-Й функционального класса могут выглядеть вполне здоровыми, тогда как больные с тяжелой хронической формой заболевания бывают крайне истощены, в том числе из-за потери аппетита и возросших метаболических потребностей при затрудненном дыхании. При декомпенсированной левожелудочковой недостаточности нередко наблюдается диффузный цианоз (вследствие низкого СВ) и обильное потоотделение (из-за повышения активности симпатической нервной системы); в результате сужения периферических артерий конечности становятся холодными и бледными, часто развивается тахип- ноэ. У больных с тяжелой СН встречается дыхание Чейна-Стокса, при котором периоды гипервентиляции чередуются с апноэ разной продолжительности. Дыхание Чейна-Стокса у больных этой категории обусловлено увеличением времени прохождения импульсов между легкими и дыхательным центром продолговатого мозга (при СН нарушается механизм обратной связи, регулирующий степень оксигенации крови). Другим типичным признаком СН и гиперактивности симпатической нервной системы является синусовая тахикардия. Альтернирующий пульс (чередование высоких и низких пульсовых волн) обычно указывает на тяжелую дисфункцию ЛЖ.
294 Глава 9 У больных с левожелудочковой недостаточностью при аускультации легких выявляют влажные хрипы (чаще мелко- и среднепузырчатые), возникающие при освобождении мелких дыхательных путей, заполненных в начале вдоха транссудатом. На начальных стадиях заболевания влажные хрипы выслушиваются в нижних отделах легких в зонах с максимальным гидростатическим давлением, но по мере прогрессирования застойных явлений они распространяются вверх. Сдавление дыхательных путей при выраженном отеке легких может сопровождаться возникновением сухих, свистящих хрипов — этот симптом иногда называют «сердечной астмой». При пальпации области сердца обращают внимание на верхушечный толчок, характер которого зависит от причин развития СН: разлитой (при дилатационной кардиомиопатии), «продолжительный» (при перегрузке давлением вследствие аортального стеноза или артериальной гипертен- зии) или «приподнимающий» (при перегрузке объемом, например, вследствие митральной недостаточности). Высокое давление наполнения ЛЖ приводит к повышению давления в сосудах легких, что сопровождается усилением легочного компонента II тона (так как захлопывание клапана легочной артерии происходит с силой). У взрослых больных часто выявляют протодиастолический тон (S3), возникающий при наполнении расширенной полости ЛЖ (глава 2). Пресистолический тон (S4) возникает во время интенсивного сокращения предсердий и наполнения кровью полости ЛЖ, стенки которого частично утратили эластичность (диасто- лическая дисфункция ЛЖ). При левожелудочковой недостаточности иногда выявляют шум митральной регургитации, обусловленный растяжением митрального кольца и увеличением расстояния между папиллярными мышцами вследствие дилатации ЛЖ (что приводит к неполному захлопыванию створок митрального клапана во время систолы). Существует несколько дополнительных физикальных признаков пра- вожелудочковой недостаточности. Так, у больных этой категории вдоль парастернальной линии иногда ощущается толчок правого желудочка; свидетельствующий о его дилатации, а также выслушивается правожелу- дочковый ритм галопа (S3, S4) или шум трикуспидальной недостаточности, обусловленный дилатацией правого желудочка (так же, как шум митральной недостаточности является следствием дилатации ЛЖ). Повышение системного венозного давления, обусловленное недостаточной сократительной способностью правого желудочка, приводит к набуханию шейных вен, гепатомегалии и болезненности в правом подреберье. Нередко возникают периферические отеки: у ходячих больных — преимущественно на лодыжках и ступнях, а при постельном режиме — в области крестца. Плевральный выпот может наблюдаться как при правожелудочковой, так и при левожелудочковой недостаточности (вены плевры получают кровь из большого и малого кругов кровообращения). На плевральный выпот может указывать притуплённый перкуторный звук над нижне-зад- ними отделами легких.
Сердечная недостаточность 295 Данные инструментальных исследований Давление в левом предсердии (ЛП) в норме не превышает 10 мм рт. ст., и при его увеличении до 15 мм рт. ст. или более на рентгенограмме грудной клетки наблюдают характерное изменение легочного рисунка — сосуды верхних долей становятся крупнее сосудов нижних долей легких (рис. 3.5). Причина этого заключается в следующем: при вертикальном положении тела больного кровоток в нижних отделах легких обычно интенсивнее, чем в верхушках (в силу эффекта гравитации), однако интер- стициальные и периваскулярные отеки, наиболее выраженные в основании легких (где выше гидростатическое давление), приводят к сдавлению сосудов нижних отделов, мало влияя на кровеносные сосуды верхушек легких. При увеличении давления в ЛП до 20 мм рт. ст. легочный рисунок становится размытым, и появляются В-линии Керли (горизонтальные линейные тени на рентгенограмме нижних отделов легких, наблюдаемые при отеке междольковых перегородок). Повышение давления в ЛП до 25—30 мм рт. ст. и более может приводить к развитию альвеолярного отека легких и затемнениию легочных полей на рентгенограмме. Необходимо отметить, что при хронической СН изменения легочного рисунка при повышении давления в ЛП нередко могут быть выражены менее четко, чем ожидалось, ввиду того, что происходит компенсаторное усиление оттока лимфы. При рентгенографическом исследовании у больных СН обычно выявляют кардиомегалию (увеличение кардиоторокального индекса во фронтальной проекции > 50%, см. главу 3). Повышение давления в правом предсердии нередко сопровождается расширением непарной и полунепарной вен. Плевральный выпот может наблюдаться как при правожелу- дочковой, так и при левожелудочковои недостаточности, однако чаще всего возникает у больных с дисфункцией обоих желудочков сердца. Анамнестические данные и результаты физикального исследования нередко позволяют выявить причины СН (например, перенесенный обширный инфаркт миокарда, митральный стеноз и пр.). В более сложных случаях для установления этиологии заболевания необходимо провести дополнительные инструментальные исследования. При дифференциальной диагностике СН решающее значение имеет наличие систолической дисфункции ЛЖ (рис. 9.6). Существует большое количество неинвазив- ных методов оценки функции ЛЖ, например: эхокардиография и изотопная вентрикулография (эти методы описаны в главе 3). Некоторым больным для выявления причин СН показана катетеризация сердца (поражение клапанов, ишемия миокарда и пр.). ПРОГНОЗ Прогноз СН при отсутствии адекватной терапии основного заболевания неблагоприятный — через 5 лет после установления диагноза в живых остается только 50% больных. Наиболее высока смертность среди
296 Глава 9 больных с тяжелой СН (III-IV функциональных классов NYHA), выживаемость которых в течение 1 года не превышает 40%. Высокая смертность больных этой категории обусловлена, в основном, выраженной СН, рефрактерной к проводимой терапии. Вместе с тем, при СН часто отмечаются желудочковые аритмии, которые, вероятно, являются основной причиной внезапной смерти этих больных. По данным клинических исследований, повышению выживаемости больных СН способствует медикаментозная терапия некоторыми препаратами сосудорасширяющего действия. ЛЕЧЕНИЕ Лечение больных СН зависит от этиологии заболевания. В этом разделе основное внимание уделяется медикаментозной терапии наиболее распространенной формы СН — систолической дисфункции ЛЖ. Лечение больных этой категории должно быть направлено на достижение следующих основных целей: 1. Выявление и лечение основного заболевания, приведшего к развитию СН. Так, некоторым больным может потребоваться протезирование клапанов сердца, аортокоронарное шунтирование, интенсивная антигипертензивная терапия или полный отказ от употребления алкоголя. 2. Устранение факторов, провоцирующих развитие декомпенсации у больных с компенсированной СН (например, адекватная терапия инфекционных заболеваний, аритмий и пр.). 3. Лечение декомпенсации СН: • Уменьшение застоя в малом и большом круге кровообращения: ограничение потребления поваренной соли и медикаментозная терапия, направленная на выведение из организма избытка воды и натрия (в первую очередь — диуретики). Для уменьшения застойных явлений на практике с успехом применяют препараты с инотроп- ным и сосудорасширяющим действием, прием которых способствует повышению СВ, улучшению перфузии почек и повышению диуреза (см. ниже). • Увеличение СВ и улучшение кровоснабжения жизненно важных органов. В клинической практике чаще всего применяются препараты инотропного действия, усиливающие сократимость миокарда, и сосудорасширяющие средства, механизм действия которых описан ниже. 4. Повышение выживаемости больных. В настоящее время получены убедительные доказательства того, что терапия некоторыми препаратами сосудорасширяющего действия способствует увеличению продолжительности жизни больных с СН.
Сердечная недостаточность 297 Диуретики Механизм действия и фармакологические свойства диуретических препаратов подробно описаны в Главе 17. Препараты этого класса усиливают выведение почками воды и натрия, что сопровождается уменьшением ОЦК и венозного возврата. Как следствие, снижается преднагрузка и диастолическое давление в ЛЖ, что предотвращает застой в легких (рис. 9.10, б). Адекватная терапия диуретиками не приводит к клинически значимому уменьшению СВ, поскольку функционирование ЛЖ у больных с застойной СН соответствует «плоскому» участку кривой Франка— Старлинга. Цель терапии диуретиками заключается в том, чтобы уменьшить конечно-диастолическое давление (и, следовательно, ослабить действие гидростатических сил, приводящих к застою в легких) без существенного снижения ударного объема. Вместе с тем, усиление диуреза может сопровождаться снижением давления наполнения ЛЖ до уровня, соответствующего крутому участку функциональной кривой ЛЖ, приводя к нежелательному уменьшению СВ (рис. 9.10, б). Очевидно, что диуретики следует применять только при наличии симптомов застоя в легких (влажные хрипы) или периферических отеках. При застойной СН наиболее эффективны диуретики, действующие на петлю Генле (фуросемид, буметанид, этакриновая кислота). На практике с успехом применяют и тиазидные диуретики, но они менее эффективны при снижении кровоснабжения почек, типичном для больных СН. Основные побочные эффекты диуретиков перечислены в главе 17. На фоне приема препаратов этого класса у больных СН нередко наблюдают чрезмерное усиление диуреза, что может сопровождаться нежелательным снижением СВ и нарушениями водно-электролитного баланса — в первую очередь, гипокалиемией и гипомагниемией, сопряженными с риском развития опасных для жизни аритмий. Назначать диуретики больным с выраженной диастолической дисфункцией ЛЖ следует с осторожностью, избегая чрезмерного усиления диуреза, т. к. у больных этой категории для адекватного наполнения ЛЖ необходимо повысить диастолическое давление наполнения (рис. 9.7Б). Следовательно, некоторое увеличение давления наполнения может оказывать положительный эффект у больных с диастолической дисфункцией ЛЖ. Препараты инотропного действия К лекарственным средствам, обладающим инотропным действием, относятся сердечные гликозиды, агонисты $-адренорецепторов и ингибиторы фосфодиэстеразы (см. главу 17). Препараты этих групп повышают концентрацию внутриклеточного кальция, что сопровождается усилением сократимости миокарда и смещением кривой Франка—Старлинга вверх (рис. 9.10). Как следствие, при любом конечно-диастолическом объеме (преднагрузке) увеличивается ударный объем и СВ. Эти препараты показаны при лечении больных с систолической, но не диастолической дисфункцией ЛЖ.
298 Глава 9 1 0) 3 fi m \o,s ° 3 )S X s s Норма Сердечная недостаточность Застой в легких Конечно-диастолическое давление (или конечно-диастолический объем — ЛЖ Рис. 9.10. Изменение кривой «давление — объем» ЛЖ (кривой Франка—Старлинга) на фоне терапии сердечной недостаточности. Точка а соответствует СН (кривая смещена вниз). При СН снижен ударный объем (до развития артериальной гипотензии) и повышено конечно-диастолическое давление ЛЖ, что сопровождается симптомами застоя в легких. Терапия диуретиками или препаратами, оказывающими венодилатирующее действие (точка £ на той же кривой), способствует снижению давления в ЛЖ без значительного изменения ударного объема (УО). Однако чрезмерное повышение диуреза или выраженная венодилатация могут приводить к нежелательному уменьшению У О и артериальной гипотензии (точка б). На фоне приема инотропных средств (точка в) или вазодилататоров, действующих преимущественно на артериолярное русло (а также «комбинированных» вазодилататоров) (точка г), увеличивается УО и снижается конечно-диастолическое давление ЛЖ (благодаря более полному выбросу крови во время систолы). Точка д отражает возможный положительный эффект комбинированной терапии инотропными и сосудорасширяющими препаратами. Пунктиром показано повышение кривой Франка—Старлинга на фоне терапии инотропными и сосудорасширяющими препаратами (которая, однако, не достигает уровня функциональной активности нормального ЛЖ) Больным с тяжелой формой заболевания, получающим лечение в стационаре, для временного поддержания показателей гемодинамики иногда внутривенно вводят агонисты $-адренорецепторов (добутамин, дофамин). Длительное применение этих препаратов ограничено, в связи с отсутствием лекарственных форм для перорального приема и быстро развивающейся толерантности — прогрессивном снижении их терапевтической эффективности вследствие уменьшения количества адренорецепторов в миокарде по принципу обратной связи. Ингибиторы фосфодиэстеразы обычно применяют при тяжелой СН III-IV функционального класса, требующей внутривенной терапии. Несмотря на высокую эффективность
Сердечная недостаточность 299 ингибиторов фосфодиэстеразы в начале лечения, результаты клинических исследований свидетельствуют о том, что терапия этими препаратами не способствует значительному увеличению продолжительности жизни больных. В клинической практике из всех препаратов инотропного действия наиболее широкое распространение получили сердечные гликозиды (глава 17), которые назначают как внутривенно, так и перорально. Сердечные гликозиды усиливают сократимость миокарда, уменьшают дилатацию ЛЖ, увеличивают СВ и способствуют ослаблению симптомов СН. На фоне приема сердечных гликозидов повышается чувствительность баро- рецепторов, и, следовательно, рефлекторно снижается симпатический тонус, что приводит к уменьшению постнагрузки на ЛЖ у больных СН. Кроме того, сердечные гликозиды позволяют контролировать частоту сердечных сокращений, что оказывает дополнительный положительный эффект у больных с сопутствующей мерцательной аритмией. Терапия сердечными гликозидами ослабляет симптомы СН, но не способствует увеличению продолжительности жизни больных этой категории. Препараты этого класса нецелесообразно применять при лечении больных с диастолической дисфункцией ЛЖ, т. к. они не улучшают расслабления желудочка. р-Адреноблокаторы Ранее считали, что (J-адреноблокаторы противопоказаны при систолической дисфункции ЛЖ, поскольку их отрицательное инотропное действие может привести к усилению симптомов заболевания. Вместе с тем, результаты недавно проведенных клинических исследований указывают на то, что терапия р-адреноблокаторами парадоксальным образом способствует увеличению СВ и нормализации показателей гемодинамики. Механизм этого явления пока не изучен, но полагают, что положительную роль в этих случаях может играть уменьшение частоты сердечных сокращений, ослабление симпатического тонуса и антиишемический эффект р-адреноблокаторов. В настоящее время применение р-адреноблокато- ров при лечении больных с СН остается предметом клинических исследований. Вазодилататоры Вазодилататоры, особенно ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента относятся к препаратам первого ряда при лечении больных СН. Ранее отмечалось, что активация компенсаторных нейроэндокринных механизмов при СН нередко сопровождается нежелательным сосудосуживающим эффектом, задержкой воды и натрия в организме и увеличением ОЦК. Вазодилататоры позволяют преодолеть эти неблагоприятные последствия действия «компенсаторных» механизмов. Более того, по данным большого количества клинических исследований, терапия неко-
300 Глава 9 торыми препаратами сосудорасширяющего действия способствует существенному увеличению выживаемости больных СН. Фармакологические свойства этих препаратов подробно обсуждаются в главе 17. Препараты, оказывающие преимущественно венодилатирующее действие (например, нитраты), увеличивают емкость венозного русла, снижают венозный возврат и, тем самым, уменьшают преднагрузку ЛЖ. Как следствие, уменьшается диастолическое давление в ЛЖ и гидростатическое давление в легочных капиллярах (эти изменения напоминают гемо- динамические эффекты терапии диуретиками). Все это способствует уменьшению застоя в легких и поддержанию нормального СВ, несмотря на снижение давления наполнения ЛЖ (если функциональное состояние ЛЖ у больного с СН соответствует «пологому» участку кривой Франка—Старлинга, рис. 9.10). С другой стороны, если функциональное состояние ЛЖ соответствует «крутому» участку кривой Франка—Старлинга, то выраженная дилатация емкостных вен может приводить к нежелательному снижению ударного объема, СВ, АД и кровоснабжения периферических органов. Препараты, расширяющие преимущественно периферические артерио- лы (например, гидралазин), снижают ОПСС и постнагрузку на ЛЖ, что способствует более сильному сокращению миофибрилл во время систолы (рис. 9.5Б). Как следствие, увеличивается ударный объем сердца, что на диаграмме Франка—Старлинга соответствует сдвигу кривой вверх и влево (рис. 9.10). Можно ожидать, что на фоне приема сосудорасширяющих препаратов уровень АД у больных с СН, многие из которых имеют артериальную гипотензию, будет снижаться в еще большей степени. Однако в действительности этого, как правило, не происходит. Уменьшение сосудистого сопротивления при дилатации артериол обычно сопровождается увеличением СВ, а уровень АД не изменяется или снижается незначительно. Некоторые вазодилататоры способны действовать как на венозное, так и на артериолярное русло. Наиболее важными из них являются ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Эти препараты блокируют образование мощного вазоконстриктора АН, продукция которого усиливается при СН. Более того, на фоне терапии ингибиторами АПФ снижается уровень альдостерона, что способствует выведению из организма натрия, снижению ОЦК и ослаблению симптомов застоя в большом и малом круге кровообращения. Результаты клинических исследований свидетельствуют о том, что ингибиторы АПФ высокоэффективны при лечении больных, перенесших инфаркт миокарда (особенно при выраженном снижении сократимости ЛЖ (глава 7). По данным широкомасштабных клинических исследований, терапия ингибиторами АПФ не только оказывает положительный эффект на показатели гемодинамики, но и сопровождается достоверным увеличением продолжительности жизни больных с хронической СН. Поэтому современные ингибиторы АПФ являются препаратами первого выбора при лечении больных с дисфункцией ЛЖ. Показано, что длительная терапия изосорбидом динитратом в сочетании с гидралазином (препараты, рас-
Сердечная недостаточность 301 ширяющие, соответственно, венозное и артериолярное русло) также повышает выживаемость больных с умеренной СН. Однако, по данным сравнительных клинических исследований, эффективность ингибитора АПФ эналаприла достоверно выше, чем комбинации гидралазина и изо- сорбида динитрата. В настоящее время гидралазин и изосорбид динитрат целесообразно назначать только тем больным, которые плохо переносят ингибиторы АПФ. Таким образом, при традиционной медикаментозной терапии застойной СН, сопровождающейся дисфункцией ЛЖ, больным следует назначать вазодилататоры (в основном — ингибиторы АПФ), диуретики и/или сердечные гликозиды. Как правило, лечение начинают небольшими дозами ингибиторов АПФ, при наличии симптомов и признаков застоя в малом или большом круге добавляют диуретики. Больным, которые плохо переносят ингибиторы АПФ, можно назначить гидралазин в комбинации с изосорбида динитратом. Если симптомы сохраняются или СВ остается низким, целесообразно применение сердечных гликозидов. Кроме того, больным с нарушением систолической функции ЛЖ нередко назначают: 1) антикоагулянты (для профилактики тромбоэмболии, особенно при выраженной дисфункции ЛЖ, однако эффективность такой терапии пока не подтверждена результатами контролируемых клинических исследований); и 2) антиаритмические препараты (для предотвращения предсердных и желудочковых аритмий, часто развивающихся на фоне хронической СН, см. главу 12). При тяжелой дисфункции ЛЖ и неэффективности активной медикаментозной терапии следует рассмотреть вопрос о пересадке сердца. Лечение больных с диастолической дисфункцией ЛЖ Лечение больных с нарушением диастолической функции ЛЖ должно быть направлено на выявление и коррекцию основного заболевания. Так, при констриктивном перикардите больному может быть показана пери- кардэктомия (глава 14), в других случаях будет необходимо медикаментозное или оперативное лечение ишемической болезни сердца (если диастолическая дисфункция ЛЖ обусловлена преходящими эпизодами ишемии миокарда). Не существует общих рекомендаций по применению инотропных средств у больных с выраженной диастолической дисфункцией ЛЖ. Терапия диуретиками способствует уменьшению периферических отеков и застойных явлений в легких, однако применять препараты этого класса следует с осторожностью, избегая снижения СВ или уровня АД, т.к. для поддержания СВ давление наполнения ЛЖ (частично утратившего эластичность) должно быть выше нормального. При нарушении диастолической функции ЛЖ вследствие артериальной гипертензии или гипертрофической кардиомиопатии с успехом применяют антагонисты кальция, однако эти препараты малоэффективны у больных с нарушением диастолической функции ЛЖ другой этиологии.
302 Глава 9 ОСТРЫЙ ОТЕК ЛЕГКИХ Кардиогенный отек легких — тяжелая форма острой левожелудочко- вой недостаточности — возникает при увеличении гидростатического давления в легочных капиллярах и быстром накоплении жидкости в ин- терстиции с последующим выпотом в альвеолы. Это состояние нередко сопровождается гипоксемией вследствие внутрилегочного шунтирования крови (через невентилируемые участки легких). Отек легких часто развивается внезапно, например, при остром инфаркте миокарда или у больных с компенсированной СН под действием провоцирующих факторов (табл. 9.3). Отек легких для больного — ужасающий опыт борьбы за глоток воздуха, потому что он сопровождается тяжелой одышкой и удушьем. При осмотре у больных отмечается тахикардия, кожа холодная, .бледная, покрыта липким потом вследствие повышения симпатического тонуса и спазма периферических сосудов. Тахипноэ и розовая пенистая мокрота при кашле указывают на скопление транссудата в альвеолах. Первоначально в нижних отделах, а затем над всеми участками легких выслушиваются влажные хрипы, иногда сопровождающиеся свистящими хрипами из-за скопления жидкости в дыхательных путях. При нормальном осмотическом давлении плазмы крови отек легких обычно возникает, когда давление в легочных капиллярах (пропорциональное диастрлическому давлению в ЛЖ) превышает 25 мм рт. ст. (или более 30 мм рт. ст. у больных с постоянно высоким давлением заклинивания легочной артерии). Отек легких — угрожающее жизни состояние, требующее немедленного медицинского вмешательства, восстановления оксигенации крови и устранения причин отека. Больному придают вертикальное положение, чтобы кровь скапливалась в крупных венах нижних конечностей и уменьшился венозный возврат. Больному дают кислород через маску, а для уменьшения тревоги и расширения периферических вен внутривенно вводят сульфат морфина. Для снижения преднагрузки ЛЖ и гидростатического давления в легочных капиллярах назначают быстродействующие диуретики (например, фуросемид в/в) или нитраты (часто — внутривенно), а в экстренных случаях проводят кровопускание. Для увеличения СВ вводят инотропные препараты. После устранения отека легких и гипоксемии необходимо выявить основное заболевание и назначить больному адекватное лечение. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Сердечная недостаточность — это состояние, при котором сердечный выброс не обеспечивает метаболических потребностей организма (или они обеспечиваются только при значительном увеличении давления наполнения ЛЖ). Чаще всего СН возникает вследствие нарушения систолической функции ЛЖ, но может наблюдаться и при диастоличе- ской дисфункции ЛЖ, а также других заболеваниях, сопряженных с нарушением наполнения или выброса крови из ЛЖ.
Сердечная недостаточность 303 2. При СН активируются некоторые компенсаторные механизмы, направленные на поддержание сердечного выброса и АД, включая: 1) увеличение ударного объема по закону Франка-Старлинга, 2) развитие гипертрофии ЛЖ и 3) активацию нейроэндокринных систем. 3. Симптомы СН могут усиливаться под действием провоцирующих факторов, сопряженных с возрастанием метаболических потребностей организма, увеличением объема циркулирующей крови, повышением постнагрузки или снижением сократимости миокарда (табл. 9.3). 4. Для эффективного лечения больных с СН необходимо выявить основное заболевание и устранить провоцирующие факторы. Медикаментозная терапия СН включает адекватное применение вазодилататоров (в первую очередь — ингибиторов АПФ), диуретиков и инотропных средств. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Braunwald E, Ross J Jr, Sonnenblick EH. Mechanisms of Contraction of the Normal and Failing Heart. 2nd ed Boston: Little, Brown & Co., 1976. Colucci WS, Braunwald E. Pathophysiology of heart failure. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 5th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1997:394-420. Cohn JN. The management of chronic heart failure. N Engl J Med 1996; 335: 490-498. The CONSENSUS Trial Study Group. Effects of enalapril on mortality in severe congestive heart failure: Results of the cooperative north Scandinavian enalapril survival study (CONSENSUS). N Engl J Med 1987; 316:1429-1435. Dzau VJ. Autocrine and paracrine mechanisms in the pathophysiology of heart failure. Am J Cardiol 1992; 70:4C-11C. Figueredo VM, Camacho SA. Basic mechanisms of myocardial dysfunction: cellular pathophysiology of heart failure. Curr Opin Cardiol 1994; 9:272-279. Gaasch WH. Diagnosis and treatment of heart failure based on left ventricular systolic or diastolic dysfunction. JAMA 1994; 271:1276-1280. Garg R, Yusef S. Overview of randomized trials of angiotensin-converting enzyme inhibitors on mortality and morbidity in patients with heart failure. JAMA 1995; 273: 1450-1456. Gottlieb SS. p-Blockers for heart failure: where are we now? Curr Opin Cardiol 1994; 9:295-300. Katz AM. Physiology of the Heart. 2nd ed. New York: Raven Press, 1992. Kelly RA, Smith TW. Pharmacologic treatment of heart failure. In: Goodman and Gilman's Pharmacological Basis of Therapeutics. 9th ed. New York Mc-Graw Hill, 1996:809-838. Lenihan DJ, Gerson MC, Hoit BD, et al. Mechanisms, diagnosis and treatment of diastolic heart failure. Am. Heart J 1995; 130:153-166. Pfeffer MA, Braunwald E, et. al. Effect of captopril on mortality and morbidity in patients with left ventricular dysfunction after myocardial infarction: results of the survival and ventricular enlargement trial. N Engl J Med 1992; 327:678-684. The SOLVD Investigators. Effect of enalapril on survival in patients with reduced left ventricular ejection fraction and congestive heart failure. N Engl J Med 1991; 325:293-302.
304 Глава 9 The SOLVD Investigators. Effect of enalapril on mortality and the development of heart failure in asymptomatic patients with reduced left ventricular ejection fractions. N Engl J Med 1992; 327:685-691. Williams JF, Bristow MR, Fowler MB, et al. Guidelines for the evaluation and management of heart failure: Report of the American College of Cardiology/ American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. Circulation 1995, 92:2764-2784. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Артуром Кодэй (Arthur Coday, Jr.), Викрамом Джана- кираманом (Vikram Janakiraman) и Майклом А. Файфером (Michael A. Fifer).
КАРДИОМИОПАТИИ Дэвид Грейзел, Дж. Вильям Дек и Леонард С. Лилли Дилатационная кардиомиопатия • Этиология • Патологическая анатомия • Патофизиология • Клиническая картина • Физикальное обследование • Инструментальные исследования • Лечение • Прогноз Гипертрофическая кардиомиопатия • Этиология • Патологическая анатомия • Патофизиология • Клиническая картина • Физикальное обследование • Инструментальные исследования • Лечение • Прогноз Рестриктивная кардиомиопатия • Патофизиология • Клиническая картина • Инструментальные исследования • Лечение 11 3115
306 Глава 10 Кардиомиопатии — общее название группы заболеваний, характеризующихся структурными изменениями миокарда. Кардиомиопатии нередко приводят к развитию сердечной недостаточности, и хотя в некоторых случаях удается выяснить причины дисфункции миокарда, чаще всего этиология болезни остается неизвестной. К этой группе заболеваний не относятся поражения миокарда вследствие артериальной гипертензии, ишемиче- ской болезни сердца или пороков сердца. В зависимости от анатомических и физиологических изменений левого желудочка (ЛЖ) сердца различают три формы кардиопатий (рис. 10.1). Дилатационная кардиомиопатия характеризуется увеличением размеров полости и снижением систолической (сократительной) функции ЛЖ; гипертрофическая кардиомиопатия — утолщением стенок и нарушением диастолического расслабления ЛЖ; рестриктивная кардиомиопатия — увеличением жесткости (снижением эластичности) миокарда ЛЖ (вследствие фиброза или инфильтрации), при этом нарушается диастолическое расслабление, но систолическая функция ЛЖ, как правило, сохранена. ДИЛАТАЦИОННАЯ КАРДИОМИОПАТИЯ (ДКМП) Этиология Увеличение размеров сердца при ДКМП обусловлено, в основном, расширением полости желудочков; степень гипертрофии миокарда при ДКМП, как правило, минимальна. Повреждение кардиомиоцитов, приводящее к развитию ДКМП, может быть следствием действия токсических факторов, нарушения метаболических процессов или инфекции (таблица 10.1). В большинстве случаев этиология ДКМП остается не выясненной («идиопатическая» ДКМП), однако причиной этого заболевания нередко является вирусный миокардит и хронический алкоголизм; кроме того, выделяется семейная форма ДКМП. Острый вирусный миокардит обычно наблюдается у молодых, ранее не болевших лиц. Чаще всего возбудителем этого заболевания являются вирусы Коксаки группы В или эховирусы. Как правило, вирусный миокардит заканчивается полным выздоровлением, но по неизвестным причинам у некоторых больных может прогрессировать до ДКМП. Полагают, что поражение и фиброз миокарда у больных этой категории обусловлены активацией иммунных механизмов под действием компонентов вируса. Вместе с тем, терапия иммунодепрессантами не улучшает прогноза у больных вирусным миокардитом. Анализ образцов, полученных при трансвенозной биопсии миокарда правого желудочка (ПЖ), свидетельствует о том, что вирусный миокардит нередко сопровождается острой воспалительной реакцией, а у некоторых больных в миокарде выявляют РНК вируса Коксаки В. Алкогольная кардиомиопатия развивается у лиц, хронически злоупотребляющих алкоголем. Патофизиология алкогольной кардиомиопатии неизвестна, однако этанол может нарушать функции клеток, ингибируя
Кардиомиопатии 307 А. Норма Б. Дилатационная кардиомиопатия Расширение полости ЛЖ без выраженной гипертрофии миокарда Выраженная гипертрофия миокарда ЛЖ Инфильтрация или фиброз миокарда В. Гипертрофическая кардиомиопатия Г. Рестриктивная кардиомиопатия Рис. 10.1. Патологическая анатомия кардиомиопатии (КМП). А. Нормальное сердце; ЛЖ — левый желудочек; ЛП — левое предсердие. Б. Дилатационная кардиомиопатия характеризуется расширением полости ЛЖ, которая сопровождается незначительной гипертрофией миокарда. В. При гипертрофической кардиомиопатии отмечается выраженная гипертрофия миокарда ЛЖ (чаще всего — преимущественная гипертрофия межжелудочковой перегородки). Г. Рестриктивная кардиомиопатия развивается как следствие инфильтрации или фиброза миокарда и обычно не сопровождается расширением полостей сердца. Увеличение размеров ЛП характерно для всех трех типов кардиомиопатии процессы окислительного фосфорилирования и р-окисления жирных кислот в митохондриях. Клинические и гистологические признаки алкогольной и дилатационной кардиомиопатии во многом схожи, но установление диагноза алкогольной кардиомиопатии имеет большое практическое значение, поскольку это одно из немногих потенциально обратимых состояний, при котором полный отказ от употребления алкоголя способствует значительному улучшению функции ЛЖ.
308 Глава 10 Патологическая анатомия Дилатационная кардиомиопатия характеризуется расширением всех полостей сердца (рис. 10.2), хотя у некоторых больных может отмечаться увеличение только правых или левых отделов. Стенка ЛЖ несколько утолщена, однако дилатация полости желудочка не сопровождается пропорциональной гипертрофией миокарда. При микроскопическом исследовании выявляют признаки дегенерации кардиомиоцитов, нерегулярную гипертрофию и атрофию миофибрилл, нередко — выраженный интер- стициальный и периваскулярный фиброз. Патофизиология Основным клиническим проявлением ДКМП является дисфункция желудочков сердца и снижение сократимости миокарда (рис. 10.3). При ДКМП обычно поражены оба желудочка, но иногда встречается изолированная дисфункция ЛЖ и несколько реже — ПЖ. Рис. 10.2. Сердце больного, умершего от дилатационной кардиомиопатии. Расширение полости ЛЖ не сопровождается пропорциональной гипертрофией миокарда
Кардиомиопатии 309 Повреждение кардиомиоцитов I Сократимости f t давления наполнения ЛЖ Застой в малом круге • одышка »ортопноэ ► влажные хрипы Застой в большом круге • отеки • асцит •НЯВ i I Ударного объема Т Дилатация ЛЖ <г Митральная «, регургитация ^~1г ->1СВ • Утомляемость • Слабость Рис. 10.3. Патофизиология дилатационной кардиомиопатии. Снижение ударного объема сопровождается уменьшением СВ и повышением давления наполнения ЛЖ, что приводит к появлению указанных симптомов. НЯВ — набухание яремных вен; ЛЖ — левый желудочек, СВ — сердечный выброс Снижение ударного объема и сердечного выброса (СВ) вследствие нарушения сократимости миокарда сопровождается активацией двух компенсаторных механизмов: 1) механизма Франка-Старлинга (согласно которому, сила сокращений волокон миокарда усиливается пропорционально увеличению конечно-диастолического объема ЛЖ) и 2) стимуляции нейроэндокринных систем, которая первоначально обусловлена активацией симпатической нервной системы (глава 9). Повышение симпатического тонуса приводит к увеличению частоты сердечных сокращений и усилению сократимости миокарда, что способствует поддержанию СВ. Благодаря этим компенсаторным механизмам на начальных стадиях дисфункции желудочков заболевание может протекать бессимптомно, однако по мере дегенерации кардиомиоцитов и увеличения перегрузки объемом у больных возникают клинические симптомы сердечной недостаточности. Снижение СВ и, как следствие, ухудшение кровоснабжения почек приводят к увеличению продукции ренина юкстагломерулярными клетками. При активации ренин-ангиотензиновой системы повышается общее периферическое сосудистое сопротивление (под действием ангиотензина
310 Глава 10 II) и увеличивается объем циркулирующей крови (в связи с повышением уровня альдостерона). Как отмечалось в главе 9, эти эффекты первоначально противодействуют снижению СВ. В дальнейшем нейроэндокринные «компенсаторные» реакции неизбежно приводят к ухудшению состояния больных. Так, при сужении ар- териолярного русла и повышении общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) ЛЖ должен создавать большее усилие для выброса крови во время систолы. Увеличение объема циркулирующей крови (ОЦК) также фиводит к усилению нагрузки на ЛЖ и увеличению венозного возврата, что может сопровождаться застоем в малом и большом круге кровообращения. Более того, дилатация полостей желудочков, усиливающаяся по мере прогрессирования кардиомиопатии, может быть причиной неполного захлопывания трикуспидального и митрального клапанов во время систолы и возникновения клапанной регургитации. Неблагоприятные последствия клапанной регургитации включают 1) перегрузку предсердий давлением и объемом, что сопровождается дилатацией предсердий и увеличением риска мерцательной аритмии; 2) уменьшение объема крови, выбрасываемой в аорту и поступающей в системную циркуляцию за счет регургитации части крови в левое предсердие. Таблица 10.1. Причины развития дилатационной кардиомиопатии Идиопатическая форма Воспаление Инфекционное (в первую очередь — вирусное) Неинфекционное Заболевание соединительной ткани Перипартальная кардиомиопатия Саркоидоз Токсические факторы Злоупотребление алкоголем Химиотерапия (например, адриамицином) Метаболические нарушения Гипотиреоз Хроническая гипокальциемия или гипофосфатемия Нейро-мышечные нарушения Мышечная или миотоническая дистрофия Клиническая картина Дилатационная кардиомиопатия проявляется, в основном, сердечной недостаточностью. Типичные симптомы, свидетельствующие о низком СВ, — это слабость, головокружение, одышка при нагрузке вследствие
Кардиомиопатии 311 недостаточной перфузии тканей. Застой в легких приводит к одышке, ор- топноэ, ночным приступам сердечной астмы, а застой в большом круге кровообращения — к появлению периферических отеков. Эти симптомы могут развиваться незаметно, и больные нередко жалуются только на увеличение массы тела (вследствие интерстициальных отеков) и одышку после нагрузки. Физикалыюе обследование У больных этой категории нередко отмечаются типичные симптомы низкого СВ: холодные бледные конечности (вследствие сужения периферических сосудов), низкое артериальное давление и тахикардия. Появление влажных хрипов указывает на застой в легочных венах, а притупление перкуторного звука в базальных отделах легких — на плевральный выпот. Размеры сердца увеличены, пальпаторно определяется ослабленный смещенный влево, разлитой верхушечный толчок, при аускультации выслушивается протодиастолический галоп, указывающий на систолическую дисфункцию ЛЖ. При выраженной дилатации ЛЖ нередко выслушивают шум митральной недостаточности. Правожелудочковая недостаточность характеризуется симптомами застоя в системных венах, набуханием шейных вен, гепатомегалией, асцитом и периферическими отеками. Увеличение полости ПЖ и нарушение сократимости миокарда часто сопровождаются три- куспидальной недостаточностью. Инструментальные исследования Рентгенография грудной клетки выявляет увеличение тени сердца. При развитии сердечной недостаточности изменяется легочный сосудистый рисунок, появляются признаки интерстициального и альвеолярного отека и плеврального выпота (рис. 3.5). Изменения ЭКГ обычно указывают на увеличение предсердий и желудочков сердца. Очаговый фиброз миокарда обусловливает развитие разнообразных аритмий (наиболее значимыми из них являются — мерцательная аритмия и желудочковая тахикардия). У большинства больных отмечаются нарушения проводимости (блокада правой или левой ножек пучка Гиса). Типичны нарушения реполяризации желудочков (изменение сегмента ST, зубца Т). Кроме того, в участках выраженного фиброза миокарда могут формироваться патологические зубцы Q, напоминающие зубцы Q при инфаркте миокарда. Результаты эхокардиографинеского (ЭхоКГ) исследования имеют большое значение в диагностике этого заболевания. Эхокардиографическое исследование выявляет увеличение всех полостей сердца, выраженное нарушение сократимости ЛЖ, митральную и/или трикуспидальную ре- гургитацию. В некоторых клиниках для оценки дилатации полостей сердца и количественного определения фракции выброса ЛЖ в дополнение или вместо ЭхоКГ проводят изотопную вентрикулографию (глава 3).
312 Глава 10 Катетеризация сердца позволяет выяснить, является ли дисфункция желудочков следствием ишемической болезни сердца. Эта процедура в первую очередь показана больным, у которых отмечаются приступы стенокардии или имеются электрокардиографические признаки перенесенного инфаркта миокарда. Анализ показателей гемодинамики обычно указывает на повышение диастолического давления в правых и левых отделах сердца (вследствие неполного освобождения полостей желудочков во время систолы), а также — на выраженное снижение СВ. Во время катетеризации сердца иногда проводят трансвенозную биопсию миокарда правого желудочка (для выявления этиологии ДКМП). Диагностическое значение биопсии миокарда у больных с ДКМП ограничено, и ее результаты лишь в редких случаях позволяют подобрать более эффективный способ лечения. Лечение Цель лечения больных с ДКМП заключается в устранении клинических симптомов и профилактике тяжелых осложнений этого заболевания, повышении качества и увеличении продолжительности жизни. Следовательно, проводимая терапия должна быть направлена на 1) устранение основного заболевания (если такое заболевание диагностировано); 2) профилактику прогрессирования дилатации желудочков сердца, 3) уменьшение выраженности застоя в малом и большом кругах кровообращения; 4) увеличение СВ; 5) профилактику угрожающих жизни аритмий и 6) тромбоэмболии, а также 7) решение вопроса о необходимости пересадки сердца. Терапевтические мероприятия, направленные на уменьшение выраженности застоя и увеличение СВ, подробно обсуждались в главе, посвященной сердечной недостаточности (глава 9). Вначале ограничивают потребление поваренной соли и назначают больным этой категории диуретические препараты. Одним из наиболее значительных достижений последних 20 лет следует признать внедрение в клиническую практику препаратов, обладающих вазодилатирующим действием. Так, длительная терапия пероральными ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) или гидралазином (вазодилататор, непосредственно влияющий на гладкие мышцы артериол) в сочетании с изосорбида динитратом (венодилататор) способствует нормализации показателей гемодинамики, повышению качества и увеличению продолжительности жизни больных этой категории. Результаты клинических исследований свидетельствуют о том, что терапия ингибиторами АПФ эффективна даже в тех случаях, когда у больных отсутствуют явные клинические симптомы дисфункции ЛЖ, поскольку предотвращает развитие симптомов сердечной недостаточности. Ингибиторы АПФ являются препаратами первого выбора при лечении больных с ДКМП. Комбинированная терапия гидралазином и изосорбида динитратом показана больным, плохо переносящим ингибиторы АПФ. В некоторых случаях больным с ДКМП для улучшения симптоматики назначают сердечные гликозиды, однако прием этих препаратов не сопровождается достоверным увеличением продолжительности жизни.
Кардиомиопатии 313 При развернутой форме ДКМП нередко отмечаются предсердные и желудочковые аритмии — в 40% случаев причиной смерти больных этой категории является желудочковая тахикардия и фибрилляция желудочка. Для предотвращения развития угрожающих жизни аритмий, особенно на фоне терапии диуретиками, крайне важно поддерживать уровень электролитов сыворотки крови в пределах нормальных значений (в первую очередь — концентрацию ионов натрия и магния). Результаты клинических исследований указывают на то, что антиаритмические средства, к сожалению, неэффективны в снижении смертности больных с ДКМП от желудочковых аритмий. Более того, назначение препаратов этого класса больным с выраженной дисфункцией ЛЖ может сопровождаться более выраженными нарушениями сердечного ритма (глава 17). В настоящее время единственно эффективным методом, позволяющим уменьшить риск смерти у больных с ДКМП и тяжелыми желудочковыми аритмиями, является имплантация автоматического дефибриллятора. Стаз крови в плохо сокращающихся желудочках часто приводит к образованию пристеночных тромбов. Тромб, образовавшийся в ПЖ, может вызвать тромбоэмболию легочной артерии, а тромбы из ЛЖ — эмболии любых системных артерий с развитием инфаркта головного мозга, миокарда, почки и пр. Очевидно, что больным с ДКМП и тяжелой дисфункцией ЛЖ (фракция выброса < 30%) показаны пероральные антикоагулянты (например, варфарин). Вместе с тем, эффективность (или риск) длительной терапии антикоагулянтами у больных с ДКМП пока не подтверждена результатами проспективных клинических исследований. В главе 9 отмечалось, что на фоне приема р-адреноблокаторов у больных ДКМП могут улучшаться симптомы заболевания и увеличиваться толерантность к физическим нагрузкам. Механизм этого положительного действия р-адреноблокаторов точно не известен. Усиление симпатического тонуса и стойкое повышение уровня катехоламинов в крови при ДКМП неблагоприятно влияет на структурные и функциональные свойства кардиомиоцитов. Известно, что у больных ДКМП снижено количество Pj-адренорецепторов в миокарде, по-видимому, вследствие длительной гиперактивности симпатической нервной системы. Полагают, что положительный эффект р-адреноблокаторов обусловлен снижением симпатического тонуса и увеличением количества Pj-адренорецепторов в миокарде по принципу обратной связи. В настоящее время эффективность использования р-адреноблокаторов при лечении больных ДКМП остается предметом клинических исследований. Некоторым больным с тяжелой формой застойной сердечной недостаточности показана пересадка сердца. Известно, что больные, которым была проведена пересадка сердца, имеют достоверно более благоприятный 5-летний прогноз, чем лица, получавшие традиционную медикаментозную терапию. Так, 5- и 10-летняя выживаемость больных после пересадки сердца составляет 74 и 55%. Вместе с тем, широкое распространение этого метода ограничено в связи с нехваткой донорских орга-
314 Глава 10 нов: ежегодно проводится менее чем 2500 пересадок сердца, тогда как количество больных, нуждающихся в этой операции, превышает 20000. Прогноз Несмотря на новые, более совершенные методы терапии, прогноз у больных ДКМП, которым не проводилась пересадка сердца, в целом, неблагоприятный и прямо зависит от тяжести дисфункции ЛЖ. Так, 5-летняя выживаемость больных, получающих только медикаментозную терапию, не превышает 50%. Поиск эффективных методов ранней профилактики, способных замедлить прогрессирование заболевания у больных с бессимптомной или легкой формой ДКМП и предупредить их внезапную смерть, является одним из основных направлений современных научных исследований в кардиологии. ГИПЕРТРОФИЧЕСКАЯ КАРДИОМИОПАТИЯ В специальной литературе гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП) иногда уделяют особое внимание, поскольку это одна из наиболее часто встречающихся патологий сердца у спортсменов молодого возраста, внезапно умерших во время тяжелой физической нагрузки. Для ГКМП характерна выраженная гипертрофия ЛЖ, не связанная с постоянной перегрузкой ЛЖ давлением (например, вследствие артериальной гипер- тензии или аортального стеноза). Другие термины, применяемые для обозначения этого заболевания: гипертрофическая обструктивная кардио- миопатия (ГОКМ) и идиопатический гипертрофический субаортальный стеноз (ИГСС). При ГКМП сократимость ЛЖ усилена, однако вследствие гипертрофии и увеличения жесткости стенок нарушено диастоличе- ское расслабление и повышено диастолическое давление. Этиология Гипертрофическая кардиомиопатия может быть наследственной или развиваться спорадически. Полагают, что ГКМП наследуется по ауто- сомно-доминантному типу с различной пенетрантностью. Семейная (наследственная) форма ГКМП является гетерогенной, известны не менее 5 генов, мутации которых могут приводить к развитию этого заболевания. Выделены белки, кодируемые тремя из этих генов: тяжелая р-цепь миозина (р-МНС), сердечный тропин Т и а-тропомиозин. По существующим оценкам, мутации в локусах, кодирующих эти саркомерные белки, обусловливают до 70% случаев семейной ГКМП. Патофизиология и течение семейной ГКМП могут варьировать в широких пределах, причем это зависит в большей степени от особенностей мутации, а не от того, в каком из 5 известных генов она произошла. Так, клиническое течение заболевания при мутациях генов р-МНС и тропо- нина Т практически не различается. Напротив, две разные мутации гена
Кардиомиопатии 315 (J-МНС могут сопровождаться развитием ГКМП различной степени выраженности, сопряженной с разной летальностью. По данным клинических исследований, прогноз у больных с семейной ГКМП также в значительной степени зависит от характера мутации. Например, мутации гена р-МНС, при которых нарушается аминокислотный состав кодируемого белка, обусловливают более высокую летальность, чем мутации, не приводящие к изменению аминокислотного состава. Патологическая анатомия Хотя при ГКМП может наблюдаться гипертрофия любых отделов желудочков, чаще всего (90% случаев) выявляют асимметричную гипертрофию межжелудочковой перегородки (рис. 10.4). У некоторых больных отмечается равномерная концентрическая гипертрофия левого и правого желудочков, локальная гипертрофия средних отделов или верхушки ЛЖ. Гистологические изменения при ГКМП существенно отличаются от изменений при гипертрофии желудочков вследствие артериальной ги- пертензии, которая характеризуется равномерным утолщением и упорядоченным расположением миофибрилл. При ГКМП взаимное расположение миофибрилл нарушено (рис. 10.5): короткие, гипертрофированные мио- фибриллы расположены беспорядочно и окружены рыхлой соединитель- Рис. 10.4. Сердце больного, умершего от гипертрофической кардиомиопатии. Выраженная гипертрофия миокарда, особенно — межжелудочковой перегородки
316 Глава 10 Рис. 10.5. Электронная микроскопия миокарда больного с гипертрофической кардиомиопа- тией. Отмечается характерная дезориентация миофибрилл ной тканью. Полагают, что дезориентация миофибрилл может быть одной из причин нарушения диастолического расслабления и возникновения аритмий, типичных для больных этой категории. Патофизиология Основной патофизиологический признак ГКМП — зыраженное снижение расслабления и эластичности ЛЖ, а также уменьшение наполнения ЛЖ, вследствие выраженной гипертрофии миокарда (рис. 10.6). Кроме того, у больных с асимметричной гипертрофией верхних отделов межжелудочковой перегородки иногда наблюдаются нарушения, обусловленные преходящей обструкцией выносящего тракта ЛЖ во время систолы. Полагают, что возникновение обструкции обусловлено выбуханием гипертрофированной межжелудочковой перегородки в сторону выносящего тракта ЛЖ и патологическим движением передней створки митрального клапана в ту же сторону (рис. 10.7). Механизм этого явления объясняется следующим: 1) во время систолы скорость движения крови вдоль верхних отделов межжелудочковой перегородки увеличивается вследствие сужения выносящего тракта ЛЖ (из-за гипертрофии межжелудочковой перегородки); 2) при увеличении скорости кровотока создается градиент давления между полостью и выносящим трактом ЛЖ, который «притягивает» переднюю створку митрального клапана к межжелудочковой перегородке; 3) передняя створка митрального клапана приближается к гипертрофированной межжелудочковой перегородке, на время перекрывая поступление крови в аорту.
Кардиомиопатии 317 Гипертрофия кардиомиоцитов Динамическая обструкция выносящего тракта ЛЖ Дезориентация миофибрилл i ] глж Т Систолическое давление Желудочковые аритмии ( 1 Невозможность Т СВ на фоне физической нагрузки Диастолическая дисфункция ЛЖ tMV02 Митральная регургитация I Ткддлж I Внезапная смерть Внезапный! обморок Одышка Стенокардия Рис. 10.6. Патофизиология гипертрофической кардиомиопатии. Нарушение структуры и гипертрофия кардиомиоцитов могут провоцировать возникновение желудочковых аритмий (которые нередко приводят к внезапным обморокам или смерти больного), а также являются причиной нарушения функции расслабления ЛЖ (что сопровождается повышением давления наполнения ЛЖ и развитием одышки). Динамическая обструкция выносящего тракта Л Ж часто сочетается с митральной недостаточностью, что приводит к усилению одышки. Физическая нагрузка может способствовать возникновению синкопального состояния вследствие недостаточного прироста СВ. При гипертрофии ЛЖ и обструкции выносящего тракта увеличивается потребность миокарда в кислороде (MVO2), что может провоцировать приступы стенокардии. ГЛЖ — гипертрофия левого желудочка; КДДЛЖ — конечно-диа- столическое давление ЛЖ; СВ — сердечный выброс На практике целесообразно различать две патофизиологические формы ГКМП: обструктивную и необструктивную. НЕОБСТРУКТИВНАЯ ГКМП Сократимость ЛЖ при ГКМП, как правило, усилена, однако гипертрофия миокарда сопровождается увеличением жесткости стенок ЛЖ и нарушением диастолического расслабления желудочка. Снижение эластичности ЛЖ приводит к нарушению нормальной взаимосвязи между диастолическим давлением и объемом, при этом кривая диастолического давления наполнения смещается вверх (рис. 9.7Б). Высокое диастолическое давление в ЛЖ сопровождается повышением давления в левом предсердии, легочных венах и капиллярах. Как следствие, типичным клиническим проявлением этой формы заболевания является одышка при нагрузке.
318 Глава 10 Ранняя систола Середина, вторая половина систолы Рис. 10.7. Патофизиология обструкции выносящего тракта ЛЖ и митральной недостаточности при гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП). Слева. Сужение выносящего тракта ЛЖ между гипертрофированной межжелудочковой перегородкой и передней створкой митрального клапана (ПСМК). Быстрое движение крови во время ранней систолы и сужение выносящего тракта приводит к смещению ПСМК в сторону межжелудочковой перегородки (маленькая стрелка). Справа. Передняя створка митрального клапана движется к гипертрофированной межжелудочковой перегородке, на время перекрывая поступление крови в аорту. Смещение передней створки митрального клапана к межжелудочковой перегородке препятствует полному закрытию митрального клапана во время систолы, что сопровождается митральной регургитацией (MP) ОБСТРУКТИВНАЯ ГКМП Повышение давления в левом предсердии и легочных капиллярах у больных этой категории обусловлено как снижением эластичности, так и обструкцией выносящего тракта Л Ж. Градиент давления, возникающий между полостью и выносящим трактом ЛЖ дистальнее места обструкции, приводит к повышению напряжения в стенке желудочка и увеличению потребности миокарда в кислороде, следствием чего могут быть приступы стенокардии (рис. 10.6). Кроме того, смещение передней створки митрального клапана к межжелудочковой перегородке (и, следовательно, в сторону от задней створки клапана) препятствует полному закрытию митрального клапана во время систолы, что сопровождается митральной регургитацией. Митральная регургитация приводит к дальнейшему повышению давления в левом предсердии и легочных венах, что только усиливает одышку. Градиент систолического давления при обструктивной ГКМП является «динамическим»: его величина изменяется во время сокращения желудочка и в любой момент зависит от расстояния между передней створкой митрального клапана и гипертрофированной межжелудочковой перегородкой. Очевидно, что состояния, сопровождающиеся уменьшением объе-
Кардиомиопатии 319 ма полости ЛЖ (например, при снижении венозного возврата вследствие уменьшения ОЦК), будут сопровождаться более выраженной обструкцией выносящего тракта ЛЖ, т. к. в этом случае передняя створка митрального клапана приближается к межжелудочковой перегородке. Такой же эффект оказывают препараты с положительным инотропным действием (усиливающие силу сокращений ЛЖ). Препараты, обладающие отрицательным инотропным действием (например, р-адреноблокаторы), напротив, уменьшают обструкцию выносящего тракта ЛЖ. Хотя обструкция выносящего тракта ЛЖ во время систолы сопровождается появлением характерных шумов, основные клинические симптомы как обструктивной, так и необструктивной ГКМП обусловлены уменьшением эластичности и диастолической дисфункцией ЛЖ. Клиническая картина Течение ГКМП варьирует от бессимптомного до тяжелого, в значительной степени ограничивающего физическую активность больных. Средний возраст начала ГКМП — 25 лет. Типичный симптом ГКМП — одышка вследствие повышения диасто- лического давления в ЛЖ (и, следовательно, давления в легочных капиллярах). Кроме того, одышка усугубляется за счет повышеного систолического давления в ЛЖ и митральной регургитации, наблюдающейся у больных с обструктивной ГКМП. У больных с ГКМП даже в отсутствие изменений коронарных артерий нередко возникают приступы стенокардии. Полагают, что причиной ишемии миокарда в этих случаях может быть: 1) повышение потребности гипертрофированного миокарда в кислороде и 2) утолщение стенки и сужение просвета мелких ветвей коронарных артерий, кровоснабжающих участки гипертрофированного миокарда (эти ветви коронарных артерий частично утрачивают способность к расширению, что сопровождается недостаточным поступлением кислорода в миокард). Повышение систолического давления ЛЖ при обструкции выносящего тракта и, как следствие, увеличение напряжения стенки желудочка также сопряжено с дополнительным количеством кислорода. Причиной обмороков у больных с ГКМП могут быть аритмии, развивающиеся вследствие нарушения структуры миофибрилл (см. далее). У больных с обструктивной ГКМП обмороки нередко наблюдаются на фоне физической нагрузки, когда усиленные сокращения ЛЖ приводят к образованию большого градиента давления и преходящему снижению СВ. Для больных с обструктивной ГКМП типично так же ортостатиче- ское головокружение. Причина этого явления заключается в том, что при вертикальном положении тела кровь под действием силы тяжести скапливается в нижних конечностях, уменьшаются венозный возврат и размеры ЛЖ, усиливается обструкция выносящего тракта ЛЖ, снижается СВ и кровоснабжение головного мозга.
320 Глава 10 К сожалению, первым проявлением ГКМП может быть внезапная смерть больного вследствие фибрилляции желудочков — особенно лиц молодого возраста во время интенсивных физических нагрузок. Физикалыюе обследование Легкая форма ГКМП может протекать бессимптомно, и при физикаль- ном обследовании больных этой категории отклонений от нормы не обнаруживают. Тем не менее, типичным клиническим признаком ГКМП является появление IV сердечного тона (S4), возникающего при сокращении левого предсердия и поступлении крови в ЛЖ, стенки которого частично утратили эластичность (глава 2). Кроме того, при пальпации грудной клетки можно обнаружить пресистолический («двойной») верхушечный толчок, возникающий в результате усиленного сокращения предсердий. При обструктивной ГКМП почти всегда обнаруживают дикротиче- ский пульс на сонной артерии (быстрое ускорение пульса во время ранней систолы с последующим быстрым замедлением при наличии обструкции выносящего тракта ЛЖ). Другой типичный признак обструкции выносящего тракта — систолическое дрожание типа крещендо-декрещендо вдоль левого края рукоятки грудины (вследствие турбулентного тока крови через суженный выносящий тракт ЛЖ). При аускультации нередко обнаруживают изолированный пансистолический шум митральной недостаточности, наиболее выраженный на верхушке. Систолический шум изгнания усиливается во время проб, увеличивающих сократимость, уменьшающих преднагрузку или постнагрузку (таблица 10.2). Эти аускультативные пробы нередко облегчают дифференциальную диагностику шумов (например, при ГКМП и аортальном стенозе). Таблица 10.2. Изменение систолического шума изгнания на фоне аускультативных проб у больных с аортальным стенозом и ГКМП Проба Приседание Переход Вальсальвы на корточки в положение стоя Преднагрузка I T I Постнагрузка I Т . I Шум при ГКМП Т I T Шум аортального I Т (обычно) I стеноза Инструментальные исследования К типичным изменениям ЭКГири ГКМП относят признаки гипертрофии ЛЖ и глубокие зубцы Q в передних и боковых отведениях, отражаю-
Кардиомиопатии 321 щие начало процесса деполяризации гипертрофированной межжелудочковой перегородки. У больных этой категории часто возникают угрожающие жизни желудочковые и предсердные аритмии. Больные ГКМП плохо переносят мерцательную аритмию, так как при ней СВ может снижаться почти на 25%, поскольку утративший эластичность ЛЖ перестает получать дополнительный объем крови в систему предсердий. Наиболее опасны желудочковые аритмии, следствием которых может быть фибрилляция желудочков и внезапная смерть больного, даже если ранее у него не наблюдалось явных клинических признаков заболевания. Эхокардиография — один из наиболее информативных методов диагностики ГКМП. Она позволяет выявить ассиметричную гипертрофию ЛЖ, обструкцию выносящего тракта ЛЖ, особенности движения митрального клапана (в направлении гипертрофированной межжелудочковой перегородки), среднесистолическое прикрытие аортального клапана (при движении крови через суженный выносящий тракт ЛЖ). Доплеровская ЭхоКГ является наиболее точным методом количественной оценки градиента кровотока и сопутствующей митральной регургитации. Детям и подросткам с легкой ГКМП эхокардиографическое исследование следует проводить периодически, т. к. в пубертатном периоде нередко наблюдается прогрессирование гипертрофии миокарда. Катетеризация сердца показана в случае неясного диагноза или если планируется хирургическое вмешательство. Этот метод позволяет выявить градиент давления в выносящем тракте ЛЖ в покое или при функциональных пробах, сопровождающихся уменьшением размеров ЛЖ и провоцирующих обструкцию выносящего тракта. Биопсия миокарда во время катетеризации сердца необязательна, поскольку ее результаты малоинформативны при оценке тяжести или долгосрочного прогноза заболевания. Генетическое тестирование больных с ГКМП в современной клинической практике не проводится, однако в будущем генотипирование может стать одним из наиболее эффективных неинвазивных методов диагностики и оценки риска заболевания у лиц с наследственной предрасположенностью к ГКМП. Лечение Препаратами первого выбора при лечении больных с ГКМП являются $-адреноблокаторы, которые 1) снижают потребность миокарда в кислороде, уменьшая частоту и силу сердечных сокращений (и, следовательно, препятствуют возникновению приступов стенокардии и ослабляют одышку); 2) уменьшают градиент давления в ЛЖ во время нагрузки, ослабляя силу сердечных сокращений и способствуя увеличению размеров полости желудочка (при этом увеличивается расстояние между передней створкой митрального клапана и межжелудочковой перегородкой); 3) подавляют желудочковую экстрасистолию. Несмотря на антиаритмический эффект, терапия р-адреноблокаторами не способствует уменьшению риска внезапной смерти у больных этой категории.
322 Глава 10 Антагонисты кальция уменьшают жесткость стенок ЛЖ и в некоторых случаях, особенно при неэффективности (3-адреноблокаторов, способствуют повышению толерантности к физическим нагрузкам. Антиаритмические средства подавляют желудочковые аритмии, однако терапия препаратами этого класса не снижает риск внезапной смерти у больных с ГКМП. По данным клинических исследований, наиболее эффективным антиаритмическим средством является амиодарон (глава 17). Больные с ГКМП должны избегать тяжелых физических нагрузок и участия в спортивных соревнованиях в связи с высоким риском внезапной смерти. Больным, у которых наблюдаются угрожающие жизни аритмии (например, желудочковая тахикардия), показана имплантация автоматического кардиоверте- ра-дефибриллятора. У больных с обструктивной ГКМП может развиться инфекционный эндокардит, обусловленный турбулентным током крови через суженный выносящий тракт ЛЖ и митральной недостаточностью. Поэтому таким больным показана антибиотикопрофилактика при любых хирургических вмешательствах, которые могут сопровождаться бактериемией (см. главу 8). Хирургическое лечение (миомэктомия) показано больным, у которых медикаментозная терапия оказалась неэффективной. Во время операции часть гипертрофированного миокарда иссекают, что в большинстве случаев способствует ослаблению симптомов заболевания. Результаты клинических исследований свидетельствуют о том, что состояние больных с обструктивной ГКМП может улучшаться после установки искусственного двухкамерного водителя ритма, электроды которого имплантируют в правое предсердие и правый желудочек. После установки искусственного водителя ритма уменьшается градиент давления в ЛЖ, по-видимому, в результате разобщения нормальной последовательности сокращений желудочка и увеличения расстояния между передней створкой митрального клапана и межжелудочковой перегородкой. Эта операция эффективна только у небольшой части больных. Генетическое консультирование показано всем больным с ГКМП. Поскольку это заболевание наследуется по аутосомно-доминантному типу, риск передачи мутантного гена детям составляет 50%. Более того, всем родственникам больных первой степени родства необходимо провести эхокардиографическое исследование. Даже при отсутствии симптомов у пациентов с ГКМП повышен риск развития тяжелых осложнений (включая внезапную смерть), поэтому они должны находиться под наблюдением врача. Прогноз Частота внезапной смерти при ГКМП составляет 2—4% среди больных взрослого возраста и 4—6% — среди детей и подростков. Неблагоприятный прогноз у больных ГКМП определяется следующими факторами: молодым возрастом больного, наследственной формой ГКМП и наличи-
Кардиомиопатий 323 ем случаев внезапной смерти у родственников первой степени родства, указаниями на обмороки в анамнезе, эпизоды ишемии миокарда и желудочковые аритмии. РЕСТРИКТИВНАЯ КАРДИОМИОПАТИЯ Рестриктивные кардиомиопатий встречаются реже, чем ДКМП или ГКМП. Для них характерны выраженная ригидность стенок желудочков сердца (нередко — без гипертрофии миокарда) и нарушение диастоличе- ского наполнения при нормальной систолической функции. Причинами рестриктивных кардиомиопатий мсэгуг быть: 1) эндомиокардиальный фиброз или образование рубцовой ткани; 2) инфильтрация миокарда патологическими субстанциями, например, амилоидом (таблица 10.3). Патофизиология Фиброз или инфильтрация миокарда сопровождается снижением эластичности желудочков и приводит к смещению кривой пассивного диа- столического наполнения вверх (рис. 9.7Б). Как следствие, внутрижелу- дочковое давление остается повышенным на протяжении всей диастолы, в результате чего 1) повышается давление в венах большого и малого кругов кровообращения, что приводит к появлению симптомов застоя в обоих кругах; 2) уменьшается размер полости ЛЖ (снижение ударного объема и СВ). Таблица 10.3. Причины развития рестриктивной кардиомиопатий Поражение миокарда Поражение эндокарда Неинфильтративное Идиопатическая Склеродермия Инфильтративное Амилоидоз Саркоидоз Болезни накопления Гемохроматоз Уменьшение запасов гликогена Эндомиокардиальный фиброз Гиперэозинофильный синдром Метастазы опухоли Лучевая терапия Клиническая картина Учитывая патофизиологические механизмы развития рестриктивной кардиомиопатий, очевидно, что основными клиническими признаками этого заболевания являются симптомы право- и левожелудочковой недостаточности (рис. 10.8). Снижение СВ проявляется утомляемостью и сни-
324 Глава 10 |Диастоличеасого w Венозный _• Набухание яремных вен Г давления ЛЖ ► застой ► • Гепатомегалия, асцит • Периферические отеки Увеличение жесткости миокарда [Наполнения ЛЖ ► I CB ► • Слабость • Утомляемость Рис. 10.8. Патофизиология рестриктивной кардиомиопатии. Увеличение жесткости миокарда сопровождается повышением диастолического давления ЛЖ и снижением наполнения желудочка. Клинические симптомы являются прямым следствием этих нарушений жением толерантности к физическим нагрузкам. Застой в большом круге (нередко более выраженный, чем застой в малом круге) сопровождается набуханием шейных вен, периферическими отеками, асцитом, гепатоме- галией и болезненностью в правом подреберье. Инструментальные исследования В главе 14 отмечается, что клинические проявления и характер нарушений гемодинамики при рестриктивной кардиомиопатии и констрик- тивном перикардите во многом схожи. Вместе с тем, дифференциальный диагноз между этими заболеваниями крайне важен, поскольку, в отличие от рестриктивной кардиомиопатии, констриктивный перикардит хорошо поддается лечению. При дифференциальном диагнозе между рестриктивной кардиомиопа- тией и констриктивным перикардитом решающее значение имеют результаты трансвенозной биопсии эндомиокарда, компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Так, при рестриктивной кардиомиопатии анализ биоптатов эндомиокарда позволит выявить отложение в миокарде амилоида, гемохроматоз, метастатическое поражение и пр. Напротив, при КТ и МРТ можно обнаружить утолщение перикарда, типичное для констриктивного перикардита, но не рестриктивной кардиомиопатии. Лечение Прогноз при рестриктивной кардиомиопатии в отсутствии эффективной терапии основного заболевания обычно крайне неблагоприятный. Так, на ранних стадиях гемохроматоза эффективны флеботомия и терапия комплекснообразующими средствами. Симптоматическое лечение направлено на улучшение состояния больных, уменьшение застойных явлений в легких и включает ограничение потребления поваренной соли и назначение диуретиков под тщательным наблюдением врача. В отличие от ДКМП, применение сердечных гликозидов и вазодилататоров нецелесообразно, т. к. у больных этой категории систолическая функция ЛЖ,
Кардиомиопатии 325 как правило, не нарушена. В некоторых случаях рестриктивная кардиомиопатия сопровождается образованием пристеночных тромбов в ЛЖ, и таким больным показан постоянный прием пероральных антикоагулянтов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. В зависимости от патофизиологических особенностей поражения миокарда различают дилатационную, гипертрофическую и рестриктивную кардиомиопатию (таблица 10.4). 2. Дилатационная кардиомиопатия характеризуется расширением полости и систолической дисфункцией ЛЖ. Прогрессирующая дилатация полости левого желудочка часто приводит к сердечной недостаточности, желудочковым аритмиям и тромбоэмболиям. Терапия ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента способствует улучшению долгосрочного прогноза у больных этой категории. 3. Гипертрофическая кардиомиопатия характеризуется выраженной гипертрофией миокарда и диастолической дисфункцией ЛЖ. Нередко наблюдается динамическая обструкция выносящего тракта ЛЖ во время систолы. Типичные симптомы — одышка и стенокардия напряжения. Желудочковые аритмии могут быть причиной внезапной смерти больных. 4. Рестриктивная кардиомиопатия — относительно редко встречающееся заболевание, характеризующееся нарушением диастолического расслабления желудочков вследствие инфильтрации или фиброза миокарда. Типичны симптомы сердечной недостаточности. Таблица 10.4. Кардиомиопатии Дилатационная кардиомиопатия Гипертрофическая кардиомиопатия Рестриктивная кардиомиопатия Морфология желудочков Симптомы Расширение полости при минимальной гипертрофии миокарда Утомляемость, слабость, одышка, ор- топноэ, симптомы застойной сердечной недостаточности Выраженная гипертрофия, нередко асимметричная Одышка, стенокардия, внезапные обмороки Инфильтрация или фиброз миокарда Одышка, слабость Продолжение таблицы на следующей странице
326 Глава 10 Дилатационная кардиомиопатия Гипертрофическая кардиомиопатия Рестриктивная кардиомиопатия Физикальные Влажные хрипы в S4, при обструкции данные Патофизиология Контуры тени сердца на рентгенограмме ЭхоКГ легких, S3, при пра- вожелудочковой недостаточности: набухание яремных вен, гепатомегалия, периферические отеки Нарушение систолической функции Увеличение Признаки дилата- ции, нарушение сократимости ЛЖ выносящего тракта ЛЖ: систолический шум изгнания, наиболее выраженный вдоль левого края грудины, шум митральной недостаточности Нарушение диасто- лической функции, усиление систолической функции ЛЖ (нередко с динамической обструкцией) Норма или увеличение Гипертрофия ЛЖ, чаще — межжелудочковой перегородки; передне-систолическое движение передней створки МК, митральная регургита- ция Признаки право- желудочковой недостаточности: набухание яремных вен, гепатомегалия, периферические отеки Нарушение диасто- лического расслабления при нормальной систолической функции Обычно норма Нормальная систолическая функция; неоднородный эхосигнал при инфильтративном поражении миокарда ЛЖ, левый желудочек; ЛП, левое предсердие; МК, митральный клапан. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Costanzo NW, Augustine S, Bourge R, et al. Selection and treatment of candidates for heart transplantation. A statement for health professionals from the Committee on Heart Failure and Cardiac Transplantation of the Council of Clinical Cardiology, American Heart Association. Circulation 1995; 92:3593-3612. Dec GW, Fuster VF. Idiopathic dilated cardiomyopathy. N Eng J Med 1994; 331: 1564-1575. Hess M. Molecular pathology of dilated cardiomyopathies. Curr Probl Cardiol 1996; 1:102-144. Kushwaha SS, Fallon JT, Fuster V. Medical progress: restrictive cardiomyopathy. N Engl J Med 1997; 336:267-276. Lenihan DJ, Gerson M, Holt BD, et al. Mechanisms, diagnosis, and treatment of diastolic heart failure. Am Heart J 1995; 130:153-166.
Кардиомиопатии 327 Marian AJ, Roberts R. Recent advances in the molecular genetics of hypertrophic cardiomyopathy. Circulation 1995; 92:1336-1347. Richardson P, McKenna W, Bristow M, et al. Report of the 1995 World Health Organization/International Society and Federation of Cardiology Task Force on the Definition and Classification of Cardiomyopathies. Circulation 1996; 93:841-842. Wigle ED, Rakowski H, Kimball BP, et al. Hypertrophic cardiomyopathy. Clinical spectrum and treatment. Circulation 1995; 92:1680-1692. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Кэем Фэнгом (Kay Fang), Дж. Вильямом Деком (G. William Dec) и Леонардом С. Лилли (Leonard S. Lilly).
ПАТОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ АРИТМИЙ СЕРДЦА Марк С. Сабатин, Эллиот М. Антман, Леонард И. Ганц, Гэри Р. Стрикхарц и Леонард С. Лилли Формирование импульса в норме • Ионные основы автоматизма сердца • Номотопный и латентные водители ритма • Подавление автоматизма латентных водителей ритма (overdrive suppresion) • Электротонические взаимодействия Нарушения образования импульса • Нарушение автоматизма синусового узла • Замещающие ритмы • Повышение автоматизма латентных водителей ритма • Патологические очаги автоматизма • Триггерная активность Нарушения проведения импульса • Блокада проведения импульса • Повторный вход волны возбуждения (механизм реентри) Подходы к антиаритмической терапии • Брадиаритмии • Тахиаритмии
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 329 В основе нормального функционирования сердца лежит координированное образование и проведение по миокарду электрических импульсов. Нарушения ритма сердца — аритмии или дизритмии, относятся к числу наиболее распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Проявления аритмий сердца варьируют от неопасного сердцебиения до симптомов низкого сердечного выброса и смерти. Очевидно, что хорошее понимание патофизиологии этих нарушений, умение диагностировать и лечить аритмии имеет большое значение в повседневной медицинской практике. В этой главе описываются патофизиологические механизмы развития и основные принципы лечения аритмий. Следующая глава посвящена отдельным нарушениям сердечного ритма и методам их диагностики. Аритмии возникают в результате нарушения образования и/или проведения импульса. Вначале мы более подробно остановимся на причинах нарушений образования и проведения импульса, а затем рассмотрим условия возникновения аритмий. Основные положения настоящей главы схематически представлены на рисунке 1. ФОРМИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСА В НОРМЕ В главе 1 отмечалось, что образование электрического импульса связано с автоматизмом специализированных клеток миокарда. Автоматизм — это способность клеток к ритмической деполяризации до величины, соответствующей пороговому потенциалу, достаточному для возникновения спонтанного потенциала действия. В нормальных условиях кардиомиоциты предсердий и желудочков не обладают автоматизмом, и за образование импульса возбуждения ответственны специализированные клетки проводящей системы сердца, называемые пейсмекеры (водители ритма). Проводящая система сердца включает клетки синусового и атриовентрикулярного узлов, а также — проводящих путей желудочков. Проводящие пути желудочков образованы пучком Гиса, его ножками и волокнами Пуркинье. При некоторых патологических состояниях кардиомиоциты, не относящиеся к проводящей системе сердца, могут приобретать способность к автоматизму. Ионные основы автоматизма Способные к автоматизму клетки не имеют постоянного потенциала покоя. Во время 4 фазы деполяризации потенциал действия таких клеток медленно уменьшается (рис. 11.2), что соответствует спонтанной диасто- лической деполяризации клеточной мембраны. Фаза 4 деполяризации обусловлена током ионов через плазматическую мембрану, который называется пейсмекерным током (If). Этот ток возникает в результате переноса ионов натрия через специальные мембранные каналы, открывающиеся во время реполяризации клеток (т. е. когда разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностью мембраны превышает 50 мВ). Не-
330 Глава 11 Тахиаритмии (Т частоты импульсации) Т Автоматизма t Автоматизма Эктопические синусового узла латентных очаги водителей ритма автоматизма t i Усиление автоматизма НАРУШЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИМПУЛЬСА т Триггерная активность Повторный вход волны возбуждения (re-entry) А НАРУШЕНИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИМПУЛЬСА т i Автоматизма синусового узла Блокада проведения импульса Брадиаритмии (I частоты импульсации) Рис. 11.1. Аритмии возникают в результате нарушения образования и/или проведения импульсов возбуждения. При тахиаритмиях частота генерации потенциала действия увеличена, при брадиаритмиях, напротив, снижена обходимо отметить, что эти натриевые каналы отличаются от быстрых натриевых каналов, ответственных за фазу быстрой деполяризации мембраны (фаза 0) обычных кардиомиоцитов. Медленный ток ионов Na+ под действием электрохимической движущей силы (которая зависит от градиента концентрации ионов Na+ и суммарного отрицательного заряда внутри клетки) приводит к деполяризации мембраны до порогового потенциала. Фаза 4 деполяризации клеток-пейсмекеров синусового узла, кроме тока ионов Na+, обусловлена 1) медленным током ионов Са++ в клетки через потенциал-зависимые каналы, открывающиеся в конце фазы 4 и 2) уменьшающимся током ионов К+ из клеток. Выход ионов К+ усиливается во время фазы 3 потенциала действия, приводя к реполяризации мембраны, и уменьшается во время фазы 4. Вход ионов Na+ и Са++ и выход ионов К+ сопровождаются постепенной деполяризацией мембраны клеток синусового узла до величины, соответствующей пороговому потенциалу. Потенциал действия возникает, когда трансмембранный потенциал клеток-пейсмекеров достигает пороговой величины. В отличие от фазы 0 деполяризации мембраны обычных кардиомиоцитов, потенциал действия клеток-пейсмекеров генерируется значительно медленнее (сравните
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 331 рис. 11.2 и 11.3). Причина этого заключается в том, что отрицательный трансмембранный потенциал клеток-пейсмекеров всегда меньше, чем трансмембранный потенциал кардиомиоцитов предсердий и желудочков (который может достигать -90мВ). Как следствие, быстрые натриевые каналы клеток-пейсмекеров практически всегда закрыты, и образование потенциала действия в этих клетках обусловлено, в основном, медленным током ионов Са++ через потенциалзависимые каналы. Реполяризация мембраны клеток-пейсмекеров происходит в результате закрытия кальциевых каналов и выхода ионов К+ из клеток через потенциалзависимые калиевые каналы. Номотопный и латентные водители ритма Проводящие пути сердца образованы гетерогенной популяцией клеток, обладающих разной собственной частотой генерации импульсов. Частота образования импульсов зависит от скорости деполяризации клеточной мембраны до пороговой величины и определяется 1) продолжительностью фазы 4 спонтанной деполяризации, 2) максимальным отрицательным диастолическим потенциалом и 3) величиной порогового потенциала. При большой величине отрицательного диастолического потенциала или менее отрицательном пороговом потенциале частота генерации импульсов снижается, т. к. в этом случае требуется больше времени для деполяризации мембраны до пороговой величины (рис. 11.3). Напротив, чем больше ток If, тем короче фаза 4 и тем быстрее происходит деполяризация клетки. Величина тока ^определяется количеством и кинетическими Выход К* мдп Время Рис. 11.2. Генерация потенциала действия в клетках-пейсмекерах. Фаза медленной деполяризации (фаза 4) обусловлена пейсмекерным током (If), который уменьшает отрицательный мембранный потенциал до величины порогового потенциала (около — 40 мВ). Быстрое начало потенциала действия связано с медленным входом ионов Са++ в клетку. Закрытие кальциевых каналов и выход К+ из клетки сопровождается реполяризацией мембраны. МДП, максимальный диастолический потенциал; ПП, пороговый потенциал
332 Глава 11 m 5 с; <0 о с: -ПП -мдп * Фаза 4 Смещение МДП в сторону более отрицательных значений Время ш 5 I 1 Сдвиг ПП в сторону менее отрицательных значений ПП МДП Время Рис. 11.3. А. Изменение тока If и амплитуда колебаний максимального диастолического потенциала (МДП) после генерации потенциала действия, (а) Нормальный потенциал действия (ПД) клетки-пейсмекера; (б) Уменьшение If сопровождается удлинением фазы 4 деполяризации (т. к. увеличивается время, необходимое для достижения порогового потенциала, ПП); (в) МДП смещен в область более отрицательных значений, следовательно, увеличивается время, необходимое для достижения порогового потенциала. Б. Величина ПП регулирует частоту генерации ПД. По сравнению с нормальным ПП (а), пороговый потенциал (б) смещен в область менее отрицательных значений; время, за которое мембранный потенциал достигает пороговых величин увеличивается, соответственно, снижается частота импульсации клетки-пейсмекера характеристиками ионных каналов, через которые протекает этот ток. Следовательно, клетки, имеющие большое количество активных «пейсме- керных» каналов, способны генерировать импульсы с большей частотой. Все нормальные кардиомиоциты контактируют друг с другом посредством электрических синапсов (щелевых контактов), через которые потенциал действия может быстро распространяться по миокарду. Импульс, приходящий в кардиомиоцит, мембрана которого еще не деполяризирована, генерирует новый потенциал действия, независимо от того, какой трансмембранный потенциал имела клетка в этот момент. Таким образом, частота сердечных сокращений (ЧСС) определяется активностью клеток-пейсмекеров, в которых деполяризация плазматической мембра-
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 333 ны происходит наиболее быстро. В норме водителем ритма сердечных сокращений является синусовый узел, клетки которого генерируют импульсы с частотой 60-100 мин"1. Синусовый узел, обладающий наибольшей частотой импульсации, подавляет спонтанную активность других очагов автоматизма сердца. Синусовый узел является номотопным водителем ритма, устанавливающим частоту сокращения сердца в норме. Другие клетки, входящие в состав проводящей системы сердца, при определенных условиях также могут выступать в качестве водителей ритма и называются латентными (или эктопическими) водителями ритма. В отличие от синусового узла, клетки ат- риовентрикулярного узла и ножек пучка Гиса генерируют импульсы с частотой 50—60 мин"1, а клетки волокон Пуркинье — 30—40 мин"1. При поражении синусового узла или нарушениях проводимости, препятствующих прохождению волны деполяризации, эти латентные очаги автоматизма становятся основными водителями ритма, задавая частоту сокращений сердца в соответствии с собственной частотой генерации импульсов. Подавление автоматизма латентных водителей ритма (overdrive suppresion) Клетки, обладающие наибольшей собственной частотой импульсации, не только препятствуют спонтанной активности других клеток-пейсмеке- ров, но и подавляют все эктопические очаги автоматизма в пределах проводящей системы сердца. Ионный градиент по разную сторону сарколеммы поддерживается за счет постоянной работы Ыа+/К+-АТФазы, которая удаляет 3 иона Na+ из клетки в обмен на перенос 2 ионов К+ в клетку (рис. 11.4). Работа Na+/K+-ATOa3bi приводит в итоге к переносу одного положительного заряда из цитоплазмы в окружающую среду, а это сопровождается появлением мембранного потенциала и тока гиперполяризации (который поддерживает более отрицательный заряд внутри клетки). Этот ток препятствует спонтанной деполяризации мембраны клеток-пейсмекеров, однако ток If в таких клетках превышает ток гиперполяризации, поэтому через некоторое время мембрана вновь деполяризуется, и клетки продолжают с собственной частотой генерировать импульсы (рис. 11.4). Ток 2 К* —X » гиперполяризации к w g Na+ Ток I деполяризации •< ШЩИ * Рис. 11.4. Ток If вызывает деполяризацию, а работа №+/К+-АТФазы — гиперполяризацию мембраны клеток. №+/К+-АТФаза осуществляет перенос 3 положительных зарядов из клетки (3Na+) и 2 положительных зарядов в клетку (2К+). Возникающий ток гиперполяризации подавляет автоматизм клеток, если они стимулируются импульсами с частотой большей, чем их собственная частота генерации потенциала действия
334 Глава 11 Когда под действием внешних импульсов клетки-пейсмекеры вынуждены генерировать импульсы с большей, чем собственная частотой, равновесие между токами гиперполяризации и деполяризации нарушается. Чем больше частота деполяризации мембраны, тем больше ионов Na+ входит в клетку за единицу времени. Как следствие, повышается активность №+/К+-АТФазы, которая восстанавливает нормальный трансмембранный градиент концентрации ионов Na+. Повышение активности натрий-калиевого насоса сопровождается усилением тока гиперполяризации до величины, сопоставимой с током деполяризации (If). Равновесие в таких клетках смещается в сторону гиперполяризации мембраны (т. е. увеличения максимального отрицательного трансмембранного потенциала), соответственно, увеличивается продолжительность фазы 4 спонтанной деполяризации (рис. 11.ЗА), и клетки самопроизвольно начинают генерировать потенциалы действия с меньшей частотой. Таким образом, внешние учащенные импульсы подавляют автоматизм эктопических очагов, клетки которых вынуждены генерировать импульсы с частотой, больше их собственной. Следовательно, клетки, обладающие наибольшей собственной частотой импульсации (пейсмекеры первого порядка), не только устанавливают ритм образования импульсов в других клетках проводящей системы (пейсмеке- рах второго порядка), но и подавляют автоматизм этих клеток. Электротонические взаимодействия По данным экспериментальных исследований, кроме управляющих импульсов пейсмекеров первого порядка, важную роль в подавлении эктопических очагов автоматизма играют анатомические контакты между клетками-пейсмекерами и обычными кардиомиоцитами. Мембрана обычных кардиомиоцитов, не являющихся частью проводящей системы, репо- ляризуется до потенциала покоя равного — 90мВ, тогда как максимальный отрицательный диастолический потенциал клеток-пейсмекеров составляет примерно —60 мВ. Клетки двух типов могут контактировать друг с другом посредством вставочных дисков, обеспечивающих электрическое сопряжение клеточных мембран. В результате электрического сопряжения ток гиперполяризации перетекает с мембраны клеток-пейсмекеров на мембрану кардиомиоцитов, стремясь уравнять трансмембранные потенциалы двух клеток (рис. 11.5). Более того, ток гиперполяризации, направленный в сторону противоположную току If, уменьшает автоматизм клетки. Этот механизм имеет особенно большое значение при подавлении автоматизма атриовентрикулярного (АВ) узла (за счет контактов между кардиомиоцитами предсердий и клетками АВ узла), а также при ингибировании спонтанной активности в дистальных отделах волокон Пуркинье (которые анатомически связаны с кардиомиоцитами желудочков). Разобщение этого ингибирующего механизма (например, вследствие ишемического поражения миокарда) ведет к усилению автоматизма клеток-пейсмекеров второго порядка и возникновению эктопического ритма сердечных сокращений.
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 335 Потенциал покоя = -90 мВ МДП = -60 мВ Ток гиперполяризации Кардиомиоцит Клетка АВ узла Нарушение межклеточных контактов Ток деполяризации It -60 mV Кардиомиоцит Клетка АВ узла Рис. 11.5. Электротоническое взаимодействие клеток-пейсмекеров (например, АВ узла) и обычных кардиомиоцитов. Клетки АВ узла имеют максимальный отрицательный диастоли- ческий потенциал (МДП) порядка —60 мВ, тогда как потенциал покоя кардиомиоцитов составляет около -90 мВ. Две соседние клетки контактируют друг с другом посредством вставочных дисков (А). Положительный заряд с мембраны клетки-пейсмекера перетекает на мембрану кардиомиоцита. В результате мембрана клетки-пейсмекера частично гиперполяризуется, а кардиомиоцита — деполяризуется. Гиперполяризация мембраны уменьшает ток If и, следовательно, автоматизм клетки-пейсмекера. Б. При поражении миокарда и нарушении межклеточных контактов клетки-пейсмекеры не могут быть гиперполяризованы соседними кардиомиоцитами, и поэтому быстрее деполяризуются до потенциала действия НАРУШЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ИМПУЛЬСА Одной из причин аритмии служит нарушение образования импульса в синусовом узле или других очагах автоматизма сердца (специализированных проводящих путях, эктопических очагах автоматизма). К аритмиям чаще всего приводят два нарушения образования импульса: 1) нарушения автоматизма (синусового узла, эктопических очагов в пределах проводящей системы, появление патологических центров автоматизма в предсердиях или желудочках сердца) и 2) триггерная активность. Нарушение автоматизма синусового узла Частота генерации импульсов в синусовом узле и латентных очагах автоматизма проводящей системы сердца регулируется, в основном, нейро- эндокринными факторами.
336 Глава 11 УСИЛЕНИЕ АВТОМАТИЗМА СИНУСОВОГО УЗЛА Главная роль в регуляции автоматизма синусового узла принадлежит вегетативной нервной системе. При усилении симпатического тонуса или увеличении концентрации катехоламинов, взаимодействующих с ргадренорецепторами, возрастает вероятность того, что ионные каналы клеток-пейсмекеров будут находиться в активном (открытом) состоянии (рис. 11.6). Следовательно, пока отрицательный трансмембранный потенциал клеток превышает пороговый, количество открытых «пейсме- керных» ионных каналов после симпатической стимуляции должно быть больше, чем до стимуляции. Открытие большего количества ионных каналов приводит к усилению тока If и уменьшению продолжительности фазы 4 деполяризации. В этом случае мембранный потенциал клеток быстрее достигает пороговой величины, и синусовый узел начинает генерировать импульсы с большей частотой, что приводит к увеличению ЧСС. Кроме того, активация симпатической нервной системы увеличивает вероятность открытия потенциалзависимых Са++ каналов, при этом пороговый потенциал смещается в область более отрицательных значений (напомним, что именно перенос ионов кальция создает электрический ток во время фазы 0 деполяризации мембраны клеток-пейсмекеров). Таким образом, адренергическая стимуляция приводит к усилению автоматизма синусового узла, смещая пороговый потенциал в область более отрицательных величин и увеличивая силу тока If. 1 Вероятность открытия каналов *90 Мембранный потенциал ° Рис. 11.6. Каналы, проводящие ток If, являются потенциалзависимыми и открываются при большем отрицательном трансмембранном потенциале. Вероятность открытия ионных каналов при данной величине трансмембранного потенциала варьирует от 0 до 1. В отличие от нормальных условий (кривая А), при повышении симпатического тонуса (кривая Б) вероятность нахождения каналов в открытом состоянии увеличивается (при любой величине мембранного потенциала). Активация большего количества ионных каналов сопровождается увеличением частоты генерации импульсов. Вероятностная кривая В соответствует усилению парасимпатического тонуса и указывает на уменьшение вероятности открытия каналов и, следовательно, на снижение частоты деполяризации мембраны клеток-пейсмекеров в\ а\ ХолинергическаяХ стимуляция \ б\ \ г \цренергическг стимуляция
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 337 Примером действия этого механизма служат физиологические реакции во время физической нагрузки или эмоционального стресса, когда активация симпатической нервной системы сопровождается увеличением ЧСС. СНИЖЕНИЕ АВТОМЛ ТИЗМЛ СИНУСОВОГО УЗЛА Снижение автоматизма синусового узла чаще всего обусловлено активацией парасимпатической нервной системы (функционально парасимпатическая нервная система — антагонист симпатической системы). Если симпатическая нервная система регулирует ЧСС во время стресса, то парасимпатическая система определяет частоту сокращений в состоянии покоя. При холинергической (парасимпатической) стимуляции, передающейся синусовому узлу по волокнам блуждающего нерва, уменьшается вероятность нахождения «пейсмекерных» ионных каналов в активном состоянии (рис. 11.6). Как следствие, снижается сила тока If, увеличивается продолжительность фазы 4 деполяризации, и уменьшается собственная частота импульсации клеток синусового узла. Кроме того, в этом случае потенциал-зависимые Са++ каналы с большей вероятностью будут находиться в закрытом состоянии, и, следовательно, пороговый потенциал сместится в область менее отрицательных значений (т. е. разность между потенциалом покоя и пороговым потенциалом увеличится). С другой стороны, при холинергической стимуляции увеличивается вероятность открытия определенных типов К+ каналов, которые переносят положительные ионы калия из клеток в окружающую среду, что сопровождается гиперполяризацией мембраны и увеличением максимального отрицательного диастолического потенциала. Уменьшение силы тока If, увеличение максимального отрицательного диастолического потенциала и смещение порогового потенциала в область менее отрицательных значений приводят к снижению собственной частоты импульсации клеток синусового узла (подавлению автоматизма) и, следовательно, к уменьшению ЧСС. Очевидно, что лекарственные средства, влияющие на активность вегетативной нервной системы, могут регулировать частоту импульсов, генерируемых синусовым узлом. Например, на фоне приема бета-адреноблокаторов снижается симпатический тонус, замедляется фаза 4 деполяризации и снижается ЧСС. Напротив, препараты, обладающие антихолинергиче- скими свойствами (атропин) и снижающие тонус блуждающего нерва, ускоряют фазу 4 деполяризации и увеличивают ЧСС. Замещающие ритмы При урежении частоты импульсации синусового узла основным водителем ритма обычно становится один из нижележащих очагов автоматизма в проводящей системе сердца. Сокращение сердца, вызванное импульсом из такого латентного очага, называют замещающим (или выскальзывающим), а последовательность сокращений при стойком нарушении образо-
338 Глава И вания импульсов в синусовом узле — замещающим (или выскальзывающим) ритмом. Замещающие ритмы выполняют защитную функцию, поддерживая относительно высокую ЧСС при выраженном замедлении импульсации из синусового узла. Ранее отмечалось, что подавление автоматизма синусового узла может быть следствием активации парасимпатической нервной системы. Вместе с тем, разные участки сердца имеют разную чувствительность к медиатору парасимпатической нервной системы ацетилхолину. Наиболее чувствительны к парасимпатической иннервации синусовый и АВ узлы, чувствительность проводящей системы предсердий несколько меньше. Проводящая система желудочков наименее чувствительна к действию ацетилхолина. Умеренная парасимпатическая стимуляция замедляет синусовый узел, и водитель ритма мигрирует в другие очаги автоматизма в предсердиях. Выраженное повышение парасимпатического тонуса не только уменьшает автоматизм синусового узла и эктопических очагов в предсердиях, но может блокировать проведение импульсов к АВ узлу, что приводит к появлению желудочкового замещающего ритма. Повышение автоматизма латентных водителей ритма Латентные водители ритма могут определять ЧСС, если их собственная скорость деполяризации будет больше частоты импульсации синусового узла. Термин эктопический импульс (или экстрасистола) обозначает преждевременное появление электрического импульса (т. е. раньше, чем должно быть при нормальном ритме сердечных сокращений). В отличие от этого, замещающий импульс и замещающее сокращение сердца наблюдается позже, чем должно быть при нормальном ритме, компенсируя паузу в сокращениях сердца, вызванную замедлением синусового узла. Последовательность эктопических импульсов называется эктопическим ритмом. Причины возникновения эктопического ритма различны. Например, на фоне высокой концентрации катехоламинов может усиливаться автоматизм латентных водителей ритма, и если результирующая частота их деполяризации оказывается больше частоты импульсации синусового узла, то появляется эктопический ритм. Кроме того, эктопические ритмы часто наблюдаются во время эпизодов гипоксии или ишемии миокарда, при электролитных нарушениях, а также как следствие побочного действия некоторых препаратов (например, сердечных гликозидов, глава 17). Патологические очаги автоматизма При поражении миокарда некоторые кардиомиоциты, не принадлежащие к проводящей системе сердца, могут приобретать патологическую способность к автоматизму и спонтанной деполяризации мембраны. Процессы генерации импульсов измененными кардиомиоцитами и латентными водителями ритма проводящей системы во многом схожи, однако необхо-
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 339 димо помнить, что изначально клетки этих эктопических очагов не обладали автоматизмом. Если скорость деполяризации кардиомиоцитов превышает частоту генерации импульсов клетками синусового узла, то эти очаги автоматизма могут временно устанавливать собственную частоту сокращений сердца, становясь источником эктопических ритмов. Обычные кардиомиоциты имеют мало (или не имеют вовсе) «пейсме- керных» ионных каналов, поэтому в норме в них отсутствует мембранный ток If. Почему при поражении кардиомиоцитов плазматическая мембрана приобретает способность к спонтанной деполяризации — пока неясно. Полагают, что в этом случае нарушается целостность мембраны, и такие клетки утрачивают способность поддерживать нормальный трансмембранный градиент концентрации ионов. Как следствие, мембрана постоянно находится в частично деполяризованном состоянии, что сопровождается некоторым уменьшением отрицательного потенциала покоя. Уменьшение отрицательного потенциала покоя до -60 мВ сопровождается медленной деполяризацией (фаза 4), в том числе и в клетках, не обладающих автоматизмом. Спонтанная деполяризация мембраны кардиомиоцитов по-видимому, обусловлена открытием медленных кальциевых каналов и закрытием тех К+ каналов, которые участвуют в реполяризации клеток. Триггерная активность В некоторых случаях нормальный потенциал действия может вызывать дополнительные деполяризации, что сопровождается увеличением частоты сердечных сокращений или желудочковой тахикардией. Это явление, называемое постдеполяризацией, наблюдается тогда, когда первый потенциал действия приводит к быстрым колебаниям трансмембранного потенциала кардиомиоцитов. Различают два типа постдеполяризации (рис. 11.7 и 11.8). Ранняя постдеполяризация возникает в фазу реполяризации потенциала действия. Поздняя постдеполяризация наблюдается вскоре после завершения реполяризации мембраны клеток. В обоих случаях, если постдеполяризация достигает величины порогового потенциала, то клетки генерируют дополнительные потенциалы действия. Эктопический ритм, обусловленный постдеполяризацией, отличается от ритма, источником которого является очаг повышенного автоматизма (последний не зависит от первоначального импульса возбуждения). Ранние постдеполяризации — это быстрые колебания мембранного потенциала в сторону положительных значений во время фазы реполяризации (рис. 11.7). Постдеполяризации могут наблюдаться как в фазу плато потенциала действия (фаза 2), так и во время быстрой реполяризации (фаза 3). Ранние постдеполяризации желудочков чаще всего наблюдаются при состояниях, сопровождающихся удлинением потенциала действия (и, следовательно — увеличением интервала QT на электрокардиограмме), например, на фоне терапии некоторыми препаратами (см. главу 17). Какой именно ионный ток вызывает ранние постдеполяризации, определяется тем, при какой величине мембранного потенциала возник импульс
340 Глава 11 m | О- X Ф 5 С >s | -50- х се а vo ф 2-100 Ранняя постдеполяризация Рис. 11.7. Триггерная активность. Ранняя постдеполяризация (указана стрелкой) наблюдается еще до полной реполяризации потенциала действия (ПД). Частые повторные постдеполяризации (пунктирная кривая) могут генерировать частые потенциалы действия и приводить к возникновению тахикардии возбуждения. Так, ранние постдеполяризации в фазу плато потенциала действия (фаза 2) связаны с медленным входом в клетку ионов кальция, поскольку большинство Na+ каналов в этот момент закрыты. Напротив, ранние постдеполяризации во время фазы 3 (когда отрицательный мембранный потенциал постепенно увеличивается) обусловлены электрическим током, создаваемым при открытии части быстрых Na+ каналов. Потенциал действия, возникающий во время постдеполяризаций, является самоподдерживающимся, вызывая серии последовательных деполяризаций мембраны. Полагают, что продолжительные серии ранних постдеполяризаций лежат в основе пируэтной тахикардии (torsades de pointed), которая подробно описана в следующей главе. Поздние постдеполяризации возникают вскоре после завершения фазы реполяризации (рис. 11.8). Чаще всего их причиной служит повышение концентрации внутриклеточного кальция, например при дигиталисной интоксикации (глава 17) или при высоком уровне катехоламинов в плазме крови. Накопление внутриклеточного кальция посредством пока плохо изученных механизмов активирует некоторые Na+ каналы, и ток, создаваемый переносом ионов натрия в клетку, вызывает поздние постдеполяризации. Как и в случае ранних постдеполяризаций, поздние постдеполяризации могут приводить к образованию потенциала действия (если мембранный потенциал достигнет пороговой величины). Эти потенциалы действия также являются самоподдерживающимися, вызывая продолжительные серии деполяризации мембраны клеток, клиническим проявлением которых являются тахиаритмии. Считают, что поздняя постдеполяризация лежит в основе аритмий, возникающих при дигиталисной интоксикации (глава 17).
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 341 ю 2 5 § о- О С >s 2 -50 — & ю 2 о 5 -100- АР / Поздняя / / постдеполяризация Рис. 11.8. Триггером активность. Поздняя постдеполяризация (указана стрелкой) наблюдается сразу после полной реполяризации потенциала действия (ПД). Если поздняя постдеполяризация достигает величины порогового потенциала, то генерируется новый потенциал действия (пунктирная кривая) НАРУШЕНИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИМПУЛЬСА Другая причина возникновения аритмий — нарушения проведения импульса. Механизмы, лежащие в основе этих нарушений, включают 1) блокаду проведения импульса и 2) повторный вход волны возбуждения (re-entry). Блокада проведения импульса обычно сопровождается уреже- нием ритма сердца (брадиаритмиями), а повторный вход волны возбуждения — увеличением частоты сокращений (тахиаритмиями). Блокада проведения импульса Распространение импульса блокируется, если он достигает участка миокарда, неспособного к электрическому возбуждению. Блокада проведения импульса может носить временный или постоянный характер, быть односторонней (импульсы не проводятся только в одном направлении) или двусторонней (импульсы не проводятся в обоих направлениях). Блокада проведения наблюдается при самых разных заболеваниях, включая ишемию или фиброз миокарда, травмы сердца и пр. Кроме того, временная блокада проведения импульса может быть вызвана приемом лекарственных средств некоторых классов. Чаще всего проведение импульса нарушается, если он достигает кардиомиоцитов, находящихся в рефрактерной фазе (сразу после фазы деполяризации), или участка миокарда, неспособного проводить электрический сигнал (в результате фиброза, образования рубцовой ткани). Блокада проведения импульса в пределах проводящей системы сердца препятствует распространению нормальной волны возбуждения из синусового узла в нижележащие очаги автоматизма. Как следствие, импульсы из синусового узла не способны подавить активность эктопических водителей ритма, поэтому блокада в пределах проводящей системы сердца обычно сопровождается возникновением замещающих сокращений или ритмов.
342 Глава 11 В медицинской практике чаще всего встречается блокада проведения импульса между предсердием и желудочками (АВ блокада). Основные типы АВ блокады подробно описаны в следующей главе. Повторный вход волны возбуждения Повторный вход волны возбуждения (re-entry) лежит в основе большинства тахиаритмий. Ритм сердечных сокращений, возникающий при этом нарушении проводимости, обусловлен циркуляцией электрического тока в участке миокарда, приводящей к периодической деполяризации мембраны кардиомиоцитов. В норме импульсы из синусового узла строго упорядоченно распространяются по миокарду, после чего затухают. Каждый участок проводящей системы и каждый регион миокарда деполяризуются под действием одного импульса возбуждения только один раз (в силу рефрактерности клеток, препятствующей повторной активации ткани сразу после прохождения импульса). Механизм повторного входа волны возбуждения показан на рисунке 11.9. Представленная схема отражает распространение электрического импульса по проводящей системе сердца в месте ее разделения на два функциональных пути. На рисунке 11.9А показано распространение волны возбуждения в норме. Импульс достигает точки «х» и далее следует по двум параллельным путям (а и (3) в нижележащие отделы проводящей системы. Скорость проведения и рефрактерность путей а и р одинаковы, поэтому две волны возбуждения одновременно приходят в дистальный участок проводящей системы, где гасят друг друга. На рисунке 11.9Б показано, что происходит, если проведение импульса по одному из путей блокировано. В этом примере прохождение импульса из верхних в нижние отделы проводящей системы возможно только по пути а. Распространяясь в дистальном отделе, импульс может достигнуть конечной точки пути р («у»). Если проводимость дистальных отделов пути р тоже нарушена, то импульс продолжает распространяться в нижележащие участки. Однако иногда импульс способен проводиться по пути р ретроградно (вверх), и это явление — одно из обязательных условий реализации механизма re-entry. Нарушение, при котором волна возбуждения распространяется по проводящим путям только ретроградно, называют односторонней блокадой. Односторонняя блокада проведения импульса наблюдается при дисфункции клеток, в тканях, где соседние клетки имеют разный период рефрактерности, или в проводящих волокнах с функционально разными электрофизиологическими свойствами. Импульс, распространяющийся ретроградно по пути р, может вновь достигнуть точки «х» (рис. 11.9В). Если в этот момент путь а находится в фазе реполяризации после только что прошедшего импульса и не способен вновь активироваться, то повторная волна возбуждения просто затухает в точке «х».
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 343 _А_ Норма ■< У/. Потенциал действия Т '/< —► -«— ^ ч ► Дистальные отделы проводящей системы Односторонне блокада Нормальная скорость ретроградного проведения импульса щ> ш Замедление ретроградного проведения импульса Рис. 11.9. Механизм повторного входа волны возбуждения (re-entry). А. Проведение импульса в норме. Распространяясь по проводящей системе, импульс достигает точки «х» и далее следует по двум параллельным путям (а и р) в нижерасположенные участи. Б. Односторонняя блокада. Проведение по пути а блокировано, поэтому импульс может нормально распространяться только по пути р. Достигнув точки «у», импульс ретроградно проводится по пути а. В. Импульс возвращается в точку «х», и если путь а пока еще не способен активироваться (после предыдущего импульса), то повторная волна возбуждения просто затухает. Г. Если скорость ретроградного проведения невелика, и время, за которое импульс проходит по пути р достаточно для полной реполяризации пути а, то, достигнув точки «х», импульс вновь активирует путь а, замыкая круг, по которому постоянно циркулирует волна возбуждения
344 Глава 11 Ситуация кардинально меняется, если скорость ретроградного проведения импульса по пути р меньше, чем в норме (рис. 11.9Г). В этом случае время, за которое повторная волна возбуждения проводится по пути (3, нередко достаточно для полной реполяризации пути а. Достигнув точки «х», импульс вновь активирует путь а, замыкая круг, по которому постоянно циркулирует волна возбуждения. Этот круг может существовать неопределенно долгое время, при этом каждое прохождение импульса активирует дистальные отделы проводящей системы, после чего и волна возбуждения распространяется по всему миокарду, вызывая тахиаритмии. Теоретически, замедление ретроградного проведения импульса не является обязательным условием существования механизма re-entry. Повторный вход волны возбуждения возможен только в том случае, если распространяющийся импульс будет достигать клеток, мембрана которых может деполяризоваться. Следовательно, время прохождения импульса по цепи re-entry должно быть больше рефрактерного периода возбуждаемой ткани (например, пути а). Если время прохождения цепи re-entry будет меньше этого периода, то, достигнув рефрактерной ткани, импульс затухнет. Скорость проведения импульсов в норме составляет около 50 см/с, продолжительность рефрактерного периода 200 мс. Очевидно, что для реализации механизма re-entry длина цепи должна быть не менее 10 см. Однако на практике циркуляция импульсов возбуждения наблюдается в значительно меньших участках миокарда, поэтому замедление ретроградного проведения импульса в большинстве случаев все же необходимо для развития механизма re-entry и стойкого нарушения ритма сердечных сокращений. Таким образом, для развития механизма повторного входа волны возбуждения необходимо два условия: 1) односторонняя блокада проведения и 2) замедление проведения импульса по цепи re-entry. Соблюдение этих условий возможно в том случае, если соседние клетки будут различаться по скорости проведения импульсов и продолжительности рефрактерного периода. Например, цепь re-entry может возникнуть в АВ узле при наличии дополнительного пути проведения (см. далее) или в результате поражения миокарда. Так, ишемия миокарда нередко сопровождается повторным входом волны возбуждения вследствие того, что пораженный участок содержит чередующиеся зоны способных и неспособных к возбуждению клеток. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРОВОДЯЩИЕ ПУТИ В норме импульс, образовавшийся в синусовом узле, проводится по предсердию и достигает АВ узла, откуда после небольшой задержки распространяется по проводящей системе желудочков. Однако у некоторых людей между предсердием и желудочками существует дополнительный путь проведения, обходящий АВ узел. Чаще всего таким дополнительным путем проведения является пучок Кента, образованный нормальными волокнами миокарда, которые по электрическим свойствам не отличаются от миокарда предсердий. .Благодаря аномальному расположению, этот
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 345 пучок связывает миокард предсердия с миокардом желудочка (рис. 11.10). Дополнительный путь быстро проводит импульс, и нормальной задержки волны возбуждения в АВ узле не происходит. Как следствие, желудочки возбуждаются раньше, чем в норме, что сопровождается укорочением интервала PR на ЭКГ (обычно — менее 0,12 с или < 3 маленьких квадрата на стандартной ЭКГ-бумаге). Более того, у таких лиц деполяризация желудочков обусловлена импульсами, поступившими как из АВ узла, так и по дополнительному пути проведения. В результате на ЭКГ наблюдают широкие комплексы QRS с более ранним чем в норме подъемом в начальной части комплекса («дельта-волна», рис. 11.10). Дополнительный путь проведения является анатомической основой длинной цепи re-entry. Составляющими этой цепи являются, с одной стороны, дополнительный проводящий путь, с другой — АВ узел. Скорость проведения и продолжительность рефрактерного периода дополнительного и нормальных путей обычно различаются, поэтому импульсы соответствующей частоты могут приводить к возникновению тахиарит- мий по механизму re-entry. Нарушения образования и проведения импульса лежат в основе всех аритмий, которые принято разделять на две большие группы: патологическое урежение (брадиаритмии) или увеличение (тахиаритмии) частоты сердечных сокращений. В таблице 11.1 перечислены основные механизмы развития и типичные клинические примеры аритмий (см. главу 12). Синусовый узел Дополнительный путь проведения (предсердие) Дополнительный путь проведения (желудочек) QRS QRS -AjLA^ -AJl^\_ ЭКГ Норма \ чДельта-волна Рис. 11.10. Пример дополнительного пути (пучок Кента), который может проводить импульсы из предсердия в желудочек в обход АВ узла. На ЭКГ наблюдают укорочение интервала PR и дельта-волну, что указывает на преждевременное возбуждение желудочков
346 Глава И Таблица 11.1. Механизмы развития аритмий Нарушение Механизм Клинические проявления (описание — см. след. главу) Брадиаритмии Нарушения образования импульса • Снижение автоматизма Нарушения проведения импульса • Блокада проведения Тахиаритмии Нарушения образования импульса • Усиление автоматизма синусового узла Эктопический очаг • Триггерная активность Ранние постдеполяризации Поздние постдеполяризации Нарушения проведения импульса • Повторный вход возбуждения (Re-entry) Удлинение фазы 4 деполяризации (хо- линергическая стимуляция) Ишемическое поражение, нарушения проведения на фоне приема препаратов или в силу анатомических аномалий Укорочение фазы 4 деполяризации (повышение симпатического тонуса) Появление фазы 4 деполяризации Удлинение потенциала действия Перегрузка внутриклеточным кальцием (например, дигитали- сная интоксикация) Односторонняя блокада + замедление проведения импульса Синусовая брадикардия АВ блокада 1-ой, 2-ой, 3-ей степени Синусовая тахикардия Эктопическая предсердная тахикардия Torsades de pointes Предсердные экстрасистолы, желудочковые экстрасистолы , наджелудочковая тахикардия на фоне терапии сердечными гликози- дами Пароксизмальная наджелу- дочковая тахикардия, мерцательная аритмия, фибрилляция предсердий, желудочковая тахикардия и фибрилляция желудочков
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 347 ПРИНЦИПЫ АНТИАРИТМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ Цель антиаритмической терапии — коррекция механизмов, приводящих к нарушениям образования или проведения импульса возбуждения. В этом разделе обсуждаются основные принципы антиаритмической терапии, а в следующей главе — особенности лечения больных с разными нарушениями сердечного ритма. Брадиаритмии Лечение больных с брадиаритмиями включает медикаментозную терапию и установку искусственного водителя ритма. МЕДИКАМЕНТОЗНАЯ ТЕРАПИЯ Медикаментозная терапия направлена на регуляцию симпатического и парасимпатического тонуса сердца: 1. Антихолинергические средства: повышение тонуса блуждающего нерва сопровождается уменьшением ЧСС и замедлением проведения импульсов в АВ узле. Этот эффект опосредован связыванием ацетилхолина с мускариновыми рецепторами. Антихолинергические препараты (например, М-холиноблокатор атропин) снижают тонус блуждающего нерва, увеличивая ЧСС и скорость проведения импульсов в АВ узле. 2. Агонисты ргадренергических рецепторов имитируют эффекты эндогенных катехоламинов, которые повышают ЧСС и скорость проведения импульсов в АВ узле. К препаратам этого класса относится, например, изопротеренол. Атропин и изопротеренол назначают внутривенно. Эти препараты применяют для неотложного лечения больных с некоторыми формами брадикардии, однако при хронических брадиаритмиях атропин и изопротеренол не используют. ИСКУССТВЕННЫЕ ВОДИТЕЛИ РИТМА Искусственный водитель ритма (электростимулятор) — это устройство, генерирующее электрические импульсы с заданной частотой и предназначенное для увеличения ЧСС у больных с брадиаритмиями. Электростимулятор может быть установлен временно или постоянно. Временные электростимуляторы используют для лечения преходящей брадиаритмии, а также для стабилизации состояния больных, нуждающихся в постоянном искусственном водителе ритма. Например, при брадиаритмиях, возникающих в результате токсического эффекта лекарственных средств, электростимулятор устанавливают на время, достаточное для полного исчезновения побочных эффектов препаратов. Существуют временные электростимуляторы двух типов. Первый используют для трансторакальной электрокардиостимуляции: непрямую
348 Глава 11 стимуляцию сердца проводят с помощью внешних электродов, установленных на поверхности грудной клетки больного. Очевидно, что эта процедура сопряжена с большим дискомфортом, поскольку в этом случае стимулируется сокращение всех грудных мышц. С другой стороны, такой электростимулятор можно быстро установить (например, при необходимости экстренного вмешательства). Временные электростимуляторы другого типа предназначены для трансвенозной электрокардиостимуляции: снабженный электродом катетер вводят через одну из периферических вен в полость сердца и подключают к внешнему источнику тока. Такой электростимулятор можно использовать в течение нескольких дней, однако уже через 48—72 ч значительно возрастает риск катетерной инфекции и тромбоза вен. В отличие от временных электростимуляторов, постоянные водители ритма представляют собой гораздо более сложные электронные устройства, способные регистрировать электрическую активность предсердий и/или желудочков. Обычно электроды проводят (трансвенозно) в правые отделы сердца, а источник тока, размером не превышающий монету, имплантируют подкожно. Срок службы такого источника составляет 5—15 лет. Современные постоянные водители ритма являются программируемыми устройствами, работой которых можно управлять с помощью внешних радиосигналов, воспринимаемых имплантированным генератором. Тахиаритмии Тактика лечения больных с тахиаритмиями зависит от механизмов, лежащих в основе нарушения ритма сердца, и, как правило, включает терапию антиаритмическими средствами, медикаментозную или электрическую кардиоверсию/дефибрилляцию. Вместе с тем, современные электронные устройства и катетерные методы могут кардинальным образом изменить подходы к лечению больных со стойкими тахиаритмиями. МЕДИКАМЕНТОЗНАЯ ТЕРАПИЯ Медикаментозная терапия направлена на устранение патологических механизмов, вызывающих тахиаритмии: нарушения автоматизма, формирование цепи re-entry или устранение триггерной активности. В клинической практике с успехом применяется большое количество антиаритмических препаратов, фармакологические свойства которых подробно описаны в главе 17. Очевидно, что для правильного выбора антиаритмического средства необходимо понять причину возникновения аритмии. Учитывая основные механизмы развития аритмий, изложенные в настоящей главе, можно выделить следующие стратегические подходы к антиаритмической терапии: Устранение нарушений ритма сердечных сокращений, возникающих в результате усиления автоматизма клеток. В этих случаях целесообразно применять препараты, способные:
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 349 1. Увеличивать продолжительность фазы 4 спонтанной деполяризации клеток-пейсмекеров. 2. Снижать диастолический потенциал (делая его более отрицательным) 3. Повышать пороговый потенциал мембраны клеток (делая его менее отрицательным) Изменение диастолического и/или порогового потенциалов и замедление скорости спонтанной диастолическои деполяризации сопровождаются уменьшением частоты импульсации из эктопических центров автоматизма. Для разрыва цепи re-entry применяют препараты: 1. Снижающие скорость проведения импульса. Распространение импульсов по медленному пути еще больше замедляется, в результате волна возбуждения гасится, не успев замкнуть цепь re-entry. 2. Увеличивающие рефрактерность путей, составляющих цепь re-entry. Достигнув рефрактерного, неспособного активироваться участка цепи, волна возбуждения гаснет. Для устранения триггерной активности целесообразно применять препараты, способные: 1. Укорачивать потенциал действия (что препятствует ранним постдеполяризациям) 2. Уменьшать накопление ионов кальция в клетках (что препятствует поздним постдеполяризациям) Антиаритмическая эффективность применяемых на практике лекарственных средств обусловлена их способностью регулировать активность ионных каналов, взаимодействовать со специфическими рецепторами на поверхности клеточных мембран или изменять работу трансмембранных переносчиков. Мы рекомендуем обратиться к главе 17, в которой описаны механизмы действия и приведены названия основных антиаритмических препаратов. ВАГУСНЫЕ ПРИЕМЫ Массаж каротидного синуса — один из эффективных терапевтических методов, нередко применяемый для устранения некоторых форм надже- лудочковых тахикардии. Каротидный синус находится в области бифуркации общей сонной и начала внутренней сонной артерии. Стимуляция каротидного синуса (круговыми движениями в течение 3-5 с) сопровождается повышением парасимпатического и снижением симпатического тонуса центральной нервной системы. В результате уменьшается частота импульсации синусового узла, и замедляется проведение импульсов в АВ узле, что позволяет разорвать цепь re-entry, если она включает АВ узел. Другие вагусные приемы включают пробу Вальсальвы (выдох при закрытой голосовой щели) или погружение лица в ледяную воду («рефлекс ныряльщика»).
350 Глава 11 ИСКУССТВЕННЫЕ ВОДИТЕЛИ РИТМА Некоторым больным для предотвращения наджелудочковых тахикардии, возникающих по механизму re-entry, показана установка временного водителя ритма, стимулирующего предсердия с высокой частотой. Такая стимуляция позволяет захватить и деполяризовать часть цепи re-entry, увеличивая период рефрактерности данного участка. В результате повторная волна возбуждения достигает участка, неспособного к активации, поскольку он только что был стимулирован искусственным водителем ритма. Распространение импульса возбуждения по этому участку невозможно, что приводит к разрыву цепи re-entry. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КАРДИОВЕРСИЯ Кардиоверсия и дефибрилляция — схожие методы лечения больных с некоторыми формами тахйаритмий. При проведении кардиоверсии или дефибрилляции через грудную клетку проходит электрический разряд достаточной мощности, вызывающий одновременную деполяризацию большой массы миокарда, что позволяет восстановить синусовый ритм сердечных сокращений (т. к. синусовый узел обладает наибольшей частотой спонтанной импульсации). Эти методы высокоэффективны при та- хиаритмиях, возникающих по механизму re-entry, однако они не всегда позволяют устранять нарушения ритма сердечных сокращений вследствие усиления автоматизма эктопических центров (если их собственная частота импульсации выше, чем синусового узла). Электрическую кардиоверсию проводят больному под легким наркозом. Два электрода накладывают на грудную клетку больного по обе стороны сердца (обычно — над основанием и верхушкой сердца). Быстрый электрический разряд синхронизируют с комплексом QRS (т. е. с деполяризацией желудочков). Синхронизация предотвращает проведение разряда в период, когда желудочки находятся в рефрактерном периоде (что может вызвать фибрилляцию желудочков). Дефибрилляция показана в экстренных случаях, например, при фибрилляции желудочков (см. след. главу). В отличие от кардиоверсии, электрический разряд при дефибрилляции не синхронизируют с комплексом QRS (при фибрилляции желудочков комплексы QRS на ЭКГ не определяются). В настоящее время при лечении больных с пароксизмами устойчивой желудочковой тахикардии все чаще применяются небольшие вшитые дефибрилляторы (имплантируемые кардиовертеры/дефибрилляторы). Эти устройства способны выявлять фибрилляцию желудочков или желудочковую тахикардию и испускать электрический разряд, прерывающий патологический ритм сердечных сокращений. Современные устройства могут выполнять функции искусственного водителя ритма, иногда купируя желудочковую тахикардию без нанесения болезненного электрического разряда.
Патофизиологические механизмы аритмий сердца 351 МЕТОДЫ АБЛЛЦИИ Больным с устойчивыми наджелудочковыми и желудочковыми аритмиями показано электрофизиологическое исследование, которое позволяет идентифицировать дополнительные пути проведения, участки цепи re-entry или эктопические очаги автоматизма, ответственные за нарушение ритма сердечных сокращений. Впоследствии эти участки миокарда подвергают радиочастотной деструкции (аблации) с помощью трансвенозного катетера-электрода. Это метод кардинальным образом изменил подходы к лечению больных с наджелудочковыми тахиаритмиями, давая возможность отказаться от постоянного приема антиаритмических препаратов. РЕЗЮМЕ 1. Аритмии возникают в результате нарушений образования и/или проведения импульса возбуждения. 2. Брадиаритмии встречаются при замедлении образования импульсов (например, в синусовом узле) или замедлении проведения импульсов (например, при АВ блокаде). 3. Причиной тахиаритмий нередко является 1) повышение автоматизма (синусового узла, латентных водителей ритма или эктопических очагов в миокарде); 2) триггерная активность и 3) повторный вход волны возбуждения (механизм re-entry). 4. При лечении больных с брадиаритмиями показаны препараты, ускоряющие образование импульсов в синусовом узле и их проведение в АВ узле (атропин, изопротеренол). В некоторых случаях целесообразна установка искусственного водителя ритма (кардиостимулятора). 5. Выбор препарата при лечении больных с тахиаритмиями зависит от механизма нарушений сердечного ритма. Так, при устойчивой тахиаритмий или в экстренных ситуациях проводят электрическую кардио- версию/дефибрилляцию. В настоящее время при лечении больных с некоторыми формами тахиаритмий все чаще применяют деструкцию (аблацию) патологических участков миокарда с помощью катетеров- электродов. В следующей главе обсуждаются основные принципы диагностики и лечения наиболее распространенных форм аритмий. Список дополнительной литературы приведен в конце главы 12. Антиаритмические препараты, применяемые в современной медицинской практике, описаны в главе 17. Благодарности: в предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Венди Армстронг (Wendy Armstrong), Николя Були (Nicholas Boulis), Эллиотом М. Антманом (Elliott M. Antman) и Леонардом С. Липли (Leonard S. Lilly).
ДИАГНОСТИКА АРИТМИЙ СЕРДЦА Марк С. Сабатин, Эллиот М. Антман, Леонард И. Ганц, и Леонард С. Лилли Брадиаритмии • Синусовый узел • Замещающие ритмы • Атриовентрикулярный узел Тахиаритмии • Наджелудочковые аритмии • Желудочковые аритмии • Дифференциальная диагностика тахикардии с широкими комплексами QRS
Диагностика аритмий сердца 353 В предыдущей главе мы говорили о механизмах возникновения аритмий сердца, а в этой основное внимание будет уделено диагностике и лечению некоторых наиболее распространенных нарушений сердечного ритма, перечисленных в таблице 12.1. Обследование больного с нарушением ритма сердца должно дать ответы на 5 основных вопросов: 1. Тип аритмии: Какое нарушение ритма сердечных сокращений у больного? 2. Патогенез: Какие механизмы лежат в его основе? 3. Причина: Какие условия или заболевания провоцируют возникновение аритмии? 4. Клиническая картина: Каковы клинические проявления этой аритмии? 5. Лечение: Какое лечение показано больному? БРАДИАРИТМИИ Брадиаритмия — это патологическое снижение ритма сердечных сокращений < 60 уд/мин, возникающее в результате нарушения образования или проведения импульса возбуждения (например — блокады проведения). Синусовый узел СИНУСОВАЯ БРАДИКАРДИЯ Синусовая брадикардия (рис. 12.1) — это замедление частоты нормальных сокращений сердца до уровня менее 60 уд/мин вследствие снижения активности синусового узла. Уменьшение частоты сердечных сокращений (ЧСС) часто наблюдается у хорошо тренированных спортсменов и здоровых лиц пожилого возраста в состоянии покоя, и, следовательно, обязанность врача дифференцировать не требующую лечения брадикардию от патологического урежения ритма сердца. При дифференциальной диагностике большое значение имеет возраст больного, наличие фонового сердечно-сосудистого заболевания, степень увеличения ЧСС на фоне физической нагрузки. Рис. 12.1. Синусовая брадикардия. Нормальные зубцы Р и комплексы QRS, сниженная частота сокращений < 60 уд/мин
354 Глава 12 Причиной синусовой брадикардии нередко является повышение тонуса парасимпатической нервной системы или угнетение автоматизма синусового узла. Урежение ритма сердечных сокращений может быть нормальной физиологической реакцией (например, у спортсменов или пожилых лиц), возникать на фоне приема лекарственных средств ф-адреноблока- торов, верапамила, дилтиазема) или развиваться при некоторых патологических состояниях и заболеваниях (гипотермия, гипотериоз и пр.). Синусовая брадикардия обычно не сопровождается клиническими проявлениями, но при выраженном урежении ЧСС больные могут жаловаться на утомляемость или обмороки. Лечение необходимо только при появлении у больных явных клинических симптомов. В этих случаях активная терапия антихолинергическими средствами (например, атропин внутривенно) или (3-адренергическими препаратами (изопротеренол) способствует временному увеличению ЧСС. При хронической брадикардии, сопровождающейся клиническими проявлениями, показана установка постоянного водителя ритма. Таблица 12.1. Наиболее распространенные нарушения сердечного ритма Локализация Брадиаритмия Тахиаритмия Синусовый узел Предсердия АВ узел Желудочки Синусовая брадикардия Синдром слабости синусового узла Политопная наджелудочко- вая тахикардия Блокада проведения (1, 2, 3 степени) Замещающий узловой ритм Замещающий желудочковый ритм Синусовая тахикардия Предсердная экстрасистолия Трепетание предсердий Мерцательная аритмия Пароксизмальные наджелу- дочковые тахикардии (рецип- рокные и нереципрокные) Реципрокные атриовентрику- лярные тахикардии Желудочковая экстрасистолия Желудочковая тахикардия Torsades de pointe Фибрилляция желудочков СИНДРОМ СЛАБОСТИ СИНУСОВОГО УЗЛА Дисфункция синусового узла может обусловливать выраженную вариабельность частоты синусового ритма и развитие синдрома слабости синусового узла (СССУ, рис. 12.2). Приступообразные головокружения,
Диагностика аритмий сердца 355 Рис. 12.2. Синдром слабости синусового узла. После непродолжительного пароксизма та- хиаритмии следует период угнетения синусового узла Рис. 12.3. Замещающий узловой ритм. Нормальные комплексы QRS с низкой частотой, без предшествующих зубцов Р спутанность сознания, синкопальные состояния у больных с СССУ обусловлены временным снижением сердечного выброса на фоне периодически возникающей выраженной брадикардии и/или тахикардии. Наиболее распространенная форма СССУ, синдром тахикардии-бради- кардии, обычно наблюдается у лиц пожилого возраста. Для этого синдрома характерно чередование периодов выраженного урежения ритма синусового узла с приступами мерцания или трепетания предсердий. Лечение больных этой категории включает одновременное назначение антиаритмических препаратов (для подавления тахиаритмии) и установку постоянного водителя ритма (для предотвращения симптоматической брадиаритмии). Замещающие ритмы Подавление активности синусового узла или блокада проведения импульсов могут сопровождаться появлением замещающих ритмов, источником которых являются дистальные центры автоматизма. Замещающие узловые ритмы (рис. 12.3) обусловлены импульсами из АВ-соединения и пучка Гиса. Такие ритмы характеризуются нормальными, узкими комплексами QRS, возникающими с частотой 40-60 мин-1. Комплексам QRS не предшествуют зубцы Р, так как импульс образуется в участках, находящихся дистальнее предсердий. В некоторых случаях на ЭКГ наблюдают ретроградные зубцы Р, указывающие на стимуляцию предсердий из более дистальных отделов проводящей системы. Ретроградные зубцы Р регистрируются после комплексов QRS и в отведениях II, III и aVF являются отрицательными, поскольку предсердия возбуждаются импульсами, приходящими из нижних отделов проводящей системы.
356 Глава 12 Замещающий желудочковый ритм характеризуется снижением ЧСС до 30-40 уд/мин и широкими комплексами QRS на электрокардиограмме, так как в этом случае импульсы проводятся по другим путям, а не по быстрым волокнам Пуркинье. Замещающие узловой или желудочковый ритмы — это защитные механизмы, поддерживающие ЧСС при угнетении синусового узла или АВ блокаде. Типичные клинические проявления включают замедление ЧСС и симптомы, связанные со снижением сердечного выброса (головокружение, обмороки). В экстренных случаях при лечении больных этой категории показано внутривенное введение атропина, а при стойком нарушении сердечного ритма — установка искусственного водителя ритма. Атриовентрикулярный узел Различают три «степени» блокады проведения импульсов между предсердиями и желудочками. АВ БЛОКАДА 1 СТЕПЕНИ При АВ блокаде 1 степени отмечается удлинение интервала PR (> 0,2 с, т. е. 5 мелких клеточек на стандартной ЭКГ-бумаге), свидетельствующее об увеличении времени задержки между деполяризацией предсердий и желудочков (рис. 12.4). Как правило, это нарушение является следствием временной или постоянной блокады проведения импульсов в АВ узле. АВ блокада 1 степени может быть вызвана обратимыми нарушениями, например, усилением парасимпатического тонуса, преходящей ишемией АВ узла, действием сердечных гликозидов, р-адреноблокаторов или антагонистов кальция. Постоянная АВ блокада 1 степени обусловлена структурными изменениями миокарда в результате инфаркта миокарда или хронического дегенеративного заболевания проводящей системы сердца. В большинстве случаев АВ блокада 1 степени — это не опасное для жизни состояние, не сопровождающееся клиническими симптомами и не требующее лечения. АВ БЛОКАДА 2 СТЕПЕНИ АВ блокада 2 степени характеризуется преходящим нарушением проведения импульсов в АВ узле, при этом за зубцами Р не всегда следуют комплексы QRS. АВ блокаду 2 степени подразделяют на 2 типа: АВ блокада 2 степени типа Мобитц I (с периодами Венкебаха, рис. 12.5) проявляется прогрессирующим от цикла к циклу нарушением проводимости, завершающимся полной блокадой проведения очередного импульса из предсердий к желудочкам. На ЭКГ регистрируются постепенно удлиняющиеся интервалы PR вплоть до выпадения единичного комплекса QRS, после чего весь цикл повторяется. Блокада типа Мобитц I почти всегда развивается на уровне АВ узла. Как правило, АВ блокада 2 степени типа Мобитц I — неопасное нарушение проводимости, которое может наблюдаться у
Диагностика аритмий сердца 357 Рис. 12.4. АВ блокада 1 степени. Удлинение интервала PR Рис. 12.5. АВ блокада 2 степени типа Мобитц I (с периодами Венкебаха). Частота зубцов Р нормальная, однако интервал PR постепенно удлиняется вплоть до выпадения единичного комплекса QRS (после 4-го зубца Р) детей, тренированных спортсменов и лиц с повышенным тонусом блуждающего нерва. Кроме того, преходящая АВ блокада 2 степени типа Мобитц I может развиваться при остром инфаркте миокарда нижней локализации (вследствие усиления тонуса блуждающего нерва). В большинстве случаев такая блокада не требует лечения, однако при возникновении явных клинических проявлений больным показан атропин внутривенно. АВ блокада 2 степени типа Мобитц II — более опасное нарушение проводимости, при котором выпадению комплекса QRS не предшествует постепенное удлинение интервала PR (рис. 12.6). При блокаде типа Мобитц II иногда выпадают два или более последовательных желудочковых комплекса (на ЭКГ зубцы Р остаются без соответствующих им комплексов QRS), свидетельствуя об АВ блокаде высокой степени (рис. 12.7). Хотя блокада типа Мобитц II иногда развивается на уровне АВ узла, чаще всего она связана с нарушением проведения импульсов в дистальных отделах системы пучка Гиса-волокон Пуркинье. Как следствие, комплексы QRS обычно расширены, напоминают таковые при блокаде правой или Рис. 12.6. АВ блокада 2 степени типа Мобитц II. Выпадение комплекса QRS (после 4 зубца Р), которому не предшествовало постепенное удлинение интервала PR
358 Глава 12 Рис. 12.7. АВ блокада высокой степени. Выпадение нескольких последовательных комплексов QRS (после 2 и 3-го зубца Р) левой ножки пучка Гиса. Этот тип блокады может наблюдаться при обширном инфаркте миокарда или хроническом дегенеративном поражении проводящей системы сердца. В связи с тяжестью фонового заболевания АВ блокада 2 степени типа Мобитц II нередко внезапно трансформируется в полную блокаду, поэтому больным этой категории даже в отсутствие клинических симптомов показана установка электрокардиостимулятора. АВ БЛОКАДА 3 СТЕПЕНИ АВ блокада 3 степени (рис. 12.8) возникает в тех случаях, когда проведение импульсов между предсердием и желудочками полностью отсутствует (полная АВ блокада). У взрослых больных наиболее частыми причинами полной АВ блокады являются острый инфаркт миокарда, лекарственная интоксикация (особенно дигиталисом) и хроническое дегенеративное поражение проводящих путей. При АВ блокаде 3 степени сердце разделено на две несвязанные зоны: зубцы Р и комплексы QRS появляются независимо друг от друга, так как предсердия деполяризуются в ответ на импульсы из синусового узла, а желудочки — из эктопического центра с собственной частотой 30—55 уд/мин. Замедление ЧСС при полной АВ блокаде нередко приводит к головокружению и обмороку. Всем больным этой категории показана установка искусственного водителя ритма. Термин атриовентрикулярная диссоциация характеризует любое нарушение проводимости, при котором предсердия и желудочки возбуждаются и сокращаются независимо друг от друга, при этом на ЭКГ не наблюдают никакой связи между зубцами Р и комплексами QRS. АВ блокада 3 степени — один из примеров атриовентрикулярной диссоциации. Рис. 12.8. АВ блокада 3 степени. Зубцы Р и комплексы QRS появляются независимо друг от друга. Комплексы QRS широкие, так как желудочки возбуждаются импульсами, приходящими из дистальных отделов проводящей системы, а не из пучка Гиса. Второй и четвертый зубцы Р наслаиваются на зубцы Т
Диагностика аритмий сердца 359 ТАХИАРИТМИИ Тахиаритмия диагностируется в тех случаях, когда частота трех или более последовательных сокращений сердца превышает 100 мин-1. В предыдущей главе отмечалось, что причиной тахиаритмии является увеличение частоты генерации импульсов вследствие 1) усиления автоматизма кле- ток-пейсмекеров; 2) триггерной активности и 3) повторного входа волны возбуждения (re-entry). В зависимости от локализации различают надже- лудонковые (суправентрикулярные) и желудочковые тахиаритмии. Дифференциальный диагноз между этими типами тахиаритмии проводят с учетом ширины комплексов QRS, формы и частоты зубцов Р, взаимного расположения зубцов Р и комплексов QRS и изменений ЧСС при вагус- ных пробах (например, при массаже каротидного синуса) (рис. 12.9). Наджелудочковые аритмии СИНУСОВАЯ ТАХИКАРДИЯ О синусовой тахикардии говорят при частоте разрядов синусового узла 100—180 уд/мин и нормальной форме зубцов Р и комплексов QRS (рис. 12.10). Чаще всего синусовая тахикардия возникает в результате усиления симпатического тонуса и, как следствие, повышения автоматизма клеток синусового узла. Синусовая тахикардия является нормальной физиологической реакцией на физическую нагрузку. Однако усиление симпатического тонуса может наблюдаться при таких патологических состояниях, как лихорадка, гипертиреоз, гипоксемия. Лечение синусовой тахикардии должно быть направлено на устранение ее причины, так как повышение ЧСС обычно связано с воздействием внешних факторов. ПРЕДСЕРДНАЯ ЭКСТРАСИСТОЛИЯ Предсердные экстрасистолы могут наблюдаться как у больных, так и у здоровых лиц (рис. 12.11); причины возникновения предсердных экстрасистол и синусовой тахикардии схожи. Предсердные экстрасистолы обычно бессимптомны, но иногда у больных возникает ощущение сердцебиения. На ЭКГ регистрируют преждевременные измененные зубцы Р (импульс возбуждения поступает не из синусового узла), за которыми следуют нормальные комплексы QRS (т. к. проведение импульсов в желудочках не нарушено). При высокой частоте генерации импульсы из эктопического очага могут достигать АВ узла, когда он находится в рефрактерном состоянии, и тогда деполяризации желудочков не происходит. В этих случаях на ЭКГ наблюдают преждевременные измененные зубцы Р без последующего комплекса QRS (блокированные предсердные экстрасистолы). Если импульсы из эктопического очага поступают вскоре после диастолы, когда часть системы Гима-Пуркинье находится в рефрактерном состоянии, то распространение возбуждения по желудочкам замедляется, и на ЭКГ регистрируют широкие комплексы QRS.
360 Глава 12 Тахиаритмия Регулярный ритм (постоянный интервал Р-Р) Нормальный (узкий) комплекс QRS Нерегулярный ритм £ 3 зубцов Р разной формы > Широкий комплекс QRS Связь между комплексами QRS и зубцами Р отсутствует Зубцы Р не регистрируются г Политопная предсердная тахикардия Т Частота сокращений предсердий (уд/мин) Форма зубца Р Ответ на массаж каротидно- го синуса Синусовая тахикардия 100-180 Нормальная Замедление предсердного ритма Т Мерцательная аритмия Реципрокные НЖТ 140-250 «Скрытый» или отрицательный зубец Р Быстрое восстановление синусового ритма Связь между комплексами QRS и зубцами Ресть Т Желудочковая тахикардия Нереципрок- ные НЖТ 130-250 Увеличение степени АВ блокады; частота сокращений предсердий не изменяется Увеличение степени АВ блокады; частота сокращений предсердий не изменяется Т Наджелудочковая тахикардия с аберрантным проведением Мерцательная аритмия 250-350 Увеличение степени АВ блокады Увеличение степени АВ блокады Рис. 12.9. Дифференциальная диагностика типичных тахиаритмий Предсердные экстрасистолы требуют лечения, только если они сопровождаются явными симптомами. Следует ограничить употребление кофе, алкоголя и избегать стрессовых ситуаций, поскольку это может провоцировать возникновение предсердных экстрасистол. При необходимости больным этой категории назначают р-адреноблокаторы (антиаритмические препараты II класса).
Диагностика аритмий сердца 361 Рис. 12.11. Предсердная экстрасистолия. Регистрируются преждевременные измененные зубцы Р. ПЭ — предсердная экстрасистола ТРЕПЕТАНИЕ ПРЕДСЕРДИЙ При трепетании предсердий на ЭКГ регистрируют «пилообразные» предсердные волны с частотой 250-350 мин-1 (рис. 12.12). Многие из этих быстрых импульсов достигают АВ узла в рефрактерный период, в результате чего частота сокращений желудочков обычно в несколько раз ниже, чем частота сокращений предсердий. Например, если импульсы к желудочку проводятся через АВ узел в соотношении 2:1 (т. е. через раз), то при частоте сокращений предсердий 300 мин*1 желудочки будут возбуждаться 150 раз в минуту. Вагусные приемы (массаж каротидного синуса и пр.) увеличивают степень АВ-блокады и временно снижают часотту сокращений желудочков, поэтому их применяют для более точного выявления волн трепетания на ЭКГ. Полагают, что в большинстве случаев трепетание предсердий обусловлено образованием цепи re-entry в правом предсердии. Рис. 12.12. Трепетание предсердий: типичные «пилообразные» предсердные волны (указано стрелками)
362 Глава 12 Трепетание предсердий обычно возникает у больных на фоне уже имеющегося заболевания сердца, проявляясь в виде временных пароксизмов или стойкого нарушения ритма сердца, сохраняющегося в течение нескольких недель. Нередко трепетание предсердий трансформируется в мерцательную аритмию. Снижение частоты трепетания предсердий (спонтанное или на фоне медикаментозной терапии) может оказаться опасным для больного, если снижение частоты сокращений предсердий позволит АВ узлу проводить к желудочкам каждый импульс. В этом случае провоеде- ние импульсов (1:1), будет сопровождаться резким увеличением частоты сокращений желудочков. Так, при частоте трепетаний предсердий 280 мин-1 и проведении импульсов через АВ узел 2:1, желудочки будут сокращаться с частотой 140 мин"1. Если частота трепетаний предсердий снизится до 220 уд/мин, то этого может оказаться достаточно для восстановления активности АВ узла после очередной деполяризации, и тогда частота сокращений желудочков увеличится до 220 уд/мин. У больных с ограниченными функциональными резервами сердца увеличение частоты сокращения желудочков может сопровождаться выраженным снижением сердечного выброса и развитием артериальной гипотензии. Основные подходы к лечению больных с трепетанием предсердий включают: 1. Проведение электрической кардиоверсии, особенно больным с выраженными симптомами сердечно-сосудистой недостаточности. Кроме того, электрическая кардиоверсия показана также при стойком трепетании предсердий и неэффективности лекарственной терапии. 2. Установка временного водителя ритма иногда позволяет захватить ритм сокращений предсердий (см. главу 11) и разорвать цепь re-entry. Такая процедура, в основном, показана больным, у которых трепетание предсердий наблюдается вскоре после операции на сердце (используя катетеры-электроды, установленные еще во время операции). 3. Больным, у которых отсутствуют показания к неотложной электрической кардиоверсии, проводят лечение препаратами, повышающими степень АВ-блокады и, следовательно, снижающими частоту сокращений желудочков (р-адреноблокаторы, дигоксин, некоторые антагонисты кальция — верапамил, дилтиазем). После снижения частоты сердечных сокращений необходимо восстановить синусовый ритм, для чего больным назначают антиаритмические препараты классов la, Ic или III (см. главу 17). Неэффективность этих антиаритмических средств является абсолютным показанием к проведению электрической кардиоверсии. После восстановления синусового ритма больные должны постоянно получать антиаритмические препараты (классов la, Ic или III) для профилактики рецидивов трепетания предсердий. 4. У некоторых больных с рецидивирующим трепетанием предсердий цепь re-entry можно выявить и с помощью трансвенозной катетерной аблации разрушить путь обратного входа возбуждения в правое предсердие, предотвратив тем самым повторные пароксизмы.
Диагностика аритмий сердца 363 МЕРЦАТЕЛЬНАЯ АРИТМИЯ При мерцательной аритмии на ЭКГ регистрируют частые хаотичные волны возбуждения предсердий, причем обнаружить зубцы Р невозможно, так как частота сокращений предсердий составляет 300—600 уд/мин (рис. 12.13). Как и в случае трепетания предсердий, распространение импульсов при мерцательной аритмии ограничено рефрактерностью АВ узла, в результате чего только некоторые из импульсов возбуждения достигают желудочков. Частота сокращения желудочков у леченных больных составляет в среднем 160 уд/мин и отличается крайней нерегулярностью. Ввиду отсутствия во всех отведениях зубцов Р, на ЭКГ наблюдаются низкоамплитудные волнообразные колебания изоэлектрической линии (волны мерцания), перемежающиеся комплексами QRS и зубцами Т. Полагают, что механизм этого нарушения ритма включает формирование в предсердии множества коротких цепей re-entry, мерцательная аритмия может трансформироваться в трепетание предсердий и обратно. Хотя мерцательная аритмия может наблюдаться у лиц, не имеющих заболеваний сердца, чаще всего это нарушение ритма возникает на фоне ди- латации правых или левых отделов сердца (например, при митральном стенозе или недостаточности). Кроме того, пароксизмы мерцательной аритмии типичны для больных артериальной гипертензией или ишеми- ческой болезнью сердца, а также тиреотоксикозом и эмболией легочной артерии. Мерцательная аритмия — потенциально опасное для жизни состояние, так как 1) при увеличении частоты сокращений желудочков может снижаться сердечный выброс, что увеличивает риск артериальной гипотензии и застоя в легких (особенно у больных с гипертрофией левого желудочка, у которых диастолическое наполнение желудочка прямо зависит от вклада систолы предсердий) и 2) хаотичные сокращения сопровождаются стазом крови в предсердиях, что увеличивает риск образования тромбов. Следовательно, больные со стойкой мерцательной аритмией относятся к группе высокого риска тромбоэмболии (и ее последствий, например, мозгового инсульта) и должны получать постоянную антикоагулянтную терапию. Принципы антиаритмической терапии больных с трепетанием предсердий и мерцательной аритмией во многом схожи. Для увеличения степени АВ-блокады и снижения частоты сокращений желудочков применяют р-адреноблокаторы или антагонисты кальция (дилтиазем, верапамил). Рис. 12.13. Мерцательная аритмия характеризуется частыми хаотичными волнами; зубец Р не регистрируется, комплексы QRS возникают нерегулярно
364 Глава 12 Сердечные гликозиды менее эффективны и действуют не так быстро. Сохранение клинических проявлений, несмотря на адекватный контроль ритма сердца, указывает на необходимость назначения антиаритмических препаратов (la, Ic или III), которые нередко позволяют восстановить синусовый ритм (однако препараты этой группы следует применять только после нескольких недель антикоагулянтной терапии). Если медикаментозная кардиоверсия неэффективна, проводят электрическую карди- оверсию. Для профилактики рецидивов мерцательной аритмии больным рекомендуют продолжать принимать антиаритмические препараты после восстановления синусового ритма. Учитывая тяжелые побочные эффекты антиаритмических средств (см. главу 17), препараты этой группы не применяют при лечении больных с постоянной мерцательной аритмией, у которых для адекватного контроля частоты сердечных сокращений достаточно терапии р-адреноблокато- рами или антагонистами кальция. Больным этой категории продолжают назначать р-адреноблокаторы, антагонисты кальция и проводят длительную антикоагулянтную терапию (например, варфарином). ПАРОКСИЗМАЛЬНЫЕ НАДЖЕЛУДОЧКОВЫЕ ТАХИКАРДИИ Для пароксизмальных наджелудочковых тахикардии (НЖТ, рис. 12.14) характерно 1) внезапное начало и окончание, 2) частота сокращений предсердий 140—250 мин*1 и 3) узкие (нормальные) комплексы QRS (за исключением случаев «аберрантной» проводимости, см. ниже). В основе пароксизмальных НЖТ почти всегда лежит механизм re-entry и гораздо реже — повышение автоматизма или триггерная активность. Реципрокные (или reentrant) тахикардии. В 90% случаев причиной па- роксизмальной НЖТ является цепь re-entry, охватывающая АВ узел, синусовый узел или миокард предсердий. Особая форма НЖТ, обусловленная существованием дополнительного пути проведения, описана ниже. Реципрокная АВ узловая тахикардия — наиболее распространенная форма пароксизмальной НЖТ. У больных с этой формой НЖТ проводящая система АВ узла включает два функциональных пути: медленный Рис. 12.14. Пароксизмалыгая наджелудочковая тахикардия (источник находится в АВ узле). На этой электрокардиограмме отрицательные зубцы Р регистрируются одновременно с комплексами QRS и сливаются с ними
Диагностика аритмий сердца 365 Медленный путь проведения Проксимальные отделы общего пути проведения Дистальные отделы общего пути проведения ПЭ Односторонняя блокада Ретроградное проведение импульса Рис. 12.15. Механизм возникновения реципроююй АВ узловой тахикардии. А. У больных с реципрокной АВ узловой тахикардией проводящая система АВ узла включает два функциональных пути: «а» и «р». Путь а медленно проводит импульсы, но имеет короткий рефрактерный период; путь проводит импульсы быстро, но его рефрактерный период существенно больше. Импульс из АВ узла проводится в нижележащие отделы по двум функциональным путям, но, двигаясь по пути р, быстрее достигает пучка Гиса. Когда импульс по медленному пути а приходит в дистальные отделы проводящей системы, клетки пучка Гиса уже находятся в рефрактерном состоянии. Б. Преждевременный импульс (предсердная экстрасистола, ПЭ) достигает места разделения проводящего пути, причем быстрый путь еще находится в рефрактерном состоянии, однако медленный путь уже полностью реполяризован. Распространяясь по медленному пути, импульс достигает дистального отдела пути р за время, достаточное для его реполяризации Далее импульс может проводится ретроградно по пути р
366 Глава 12 (или «а») и быстрый (или «р») (рис. 12.15). Кроме разной скорости проведения импульсов, эти пути различаются по продолжительности рефрактерного периода (соответственно, короткий и длинный). Таким образом, хотя скорость проведения импульсов по пути р выше, этот путь восстанавливается между импульсами медленнее, чем путь а. Различие электрофизиологических характеристик двух путей — обязательное условие образования цепи re-entry у больных с реципрокной АВ узловой тахикардией. В норме, импульс из АВ узла проводится в нижележащие отделы по двум функциональным путям, но, двигаясь по пути р, быстрее достигает пучка Гиса. Когда запаздывающий импульс приходит по медленному пути а в дистальные отделы проводящей системы, клетки пучка Гиса уже находятся в рефрактерном состоянии, и, следовательно, этот импульс затухает. Таким образом, в норме пучка Гиса и желудочков достигает только тот импульс, который распространяется по пути р. Ситуация может измениться при возникновении предсердных экстрасистол. Например, в силу продолжительного рефрактерного периода быстрый путь временно не способен проводить преждевременный импульс. Однако в этот момент медленный путь уже полностью реполяризован (т. к. его рефрактерный период короче), и тогда импульс распространяется по медленному пути, достигая пучка Гиса за время, достаточное для реполя- ризации быстрого пути (таким образом, соблюдены 2 условия возникновения цепи re-entry: односторонняя блокада проводимости и разная скорость проведения импульсов). В дальнейшем импульс распространяется не только по пучку Гиса, но и ретроградно по пути р. Достигнув начала пути р импульс вновь входит в путь а, замыкая цепь re-entry в пределах АВ узла. При реципрокной АВ узловой тахикардии зубец Р обычно не регистрируется на ЭКГ, т. к. ретроградная деполяризация предсердий происходит одновременно с возбуждением желудочков, и зубец Р сливается с комплексом QRS («прячется в комплексе QRS»). Зубец Р можно обнаружить, если он наслаивается на окончание комплекса QRS; в отведениях II, III и aVF иногда наблюдается отрицательный зубец Р (т. к. предсердия возбуждаются снизу вверх). Реципрокная АВ узловая тахикардия может возникать в любом возрасте, но молодые люди лучше переносят это нарушение ритма сердечных сокращений, воспринимая пароксизм тахикардии как простое сердцебиение. У лиц пожилого возраста или кардиологических больных могут наблюдаться выраженные клинические проявления аритмии, включая внезапную потерю сознания, приступ стенокардии или отек легких. Существуют различные методы лечения больных с реципрокной АВ узловой тахикардией. Вагусные приемы (например, массаж каротидного синуса) могут прерывать аритмию, усиливая парасимпатический тонус АВ-узла и замедляя или даже блокируя проведение импульсов по цепи re-entry. В экстренных случаях показан атропин внутривенно (см. главу 17). Кроме того, на практике с успехом применяют препараты, замедляющие проведение импульсов и блокирующие цепь re-entry в АВ-узле: антагонисты
Диагностика аритмий сердца 367 кальция (особенно, верапамил и дилтиазем) и бета-адреноблокаторы внутривенно. Сердечные гликозиды также замедляют проведение импульсов в АВ узле, но их реже применяют для прерывания пароксизмов НЖТ в связи с медленно развивающимся эффектом. Постоянная медикаментозная терапия включает пероральный прием бета-адреноблокаторов, антагонистов кальция, дигоксина, антиаритмических средств la, Ic класса. При неэффективности медикаментозной терапии или рецидивах тахикардии показана радиочастотная катетерная аблация цепи re-entry. Другие реципрокные атриовентрикулярные тахикардии отличаются от реципрокной АВ узловой тахикардии только тем, что в образовании цепи re-entry участвует дополнительный путь проведения, а не вторичный путь в пределах АВ узла. В дальнейшем этот тип НЖТ будет описан более подробно. Причиной некоторых (нереципрокных) НЖТ является повышение автоматизма эктопического очага или триггерная активность. Такие НЖТ встречаются значительно реже, чем реципрокная тахикардия. Если импульсы возбуждения поступают из эктопического очага в пределах предсердий, то на ЭКГ регистрируются положительные измененные зубцы Р, предшествующие комплексам QRS. Наджелудочковые тахикардии этого типа обычно наблюдаются при дигиталиеной интоксикации, исчезая после отмены препарата и устранения гипокалиемии (см. главу 17). В отличие от реципрокных НЖТ, вагусные приемы не влияют на частоту импульсации из эктопического очага. ПОЛИТОПНАЯ ПРЕДСЕРДНАЯ ТАХИКАРДИЯ Политопная предсердная тахикардия (ППТ) обусловлена усилением автоматизма нескольких эктопических очагов в предсердии (рис. 12.16). Эта форма предсердной тахикардии нередко наблюдается при тяжелых обструктивных заболеваниях легких и гипоксемии. На ЭКГ регистрируют нерегулярный ритм и не менее 3 различных зубцов Р, возникающих с частотой более 100 мин-1. Политопная предсердная тахикардия обычно развивается на фоне тяжелого заболевания, поэтому среди больных этой категории высока смертность. Лечение направлено на устранение основ- III! Рис. 12.16. Политопная предсердная тахикардия. Каждому комплексу QRS предшествуют зубцы Р (стрелки) разной формы. (С любезного разрешения Dr. Eric Isselbacher, Massachusetts General Hospital, Boston, Massachusetts)
368 Глава 12 ного заболевания; на практике для временного уменьшения частоты сокращений желудочков с успехом применяют антагонист кальция верапамил. СИНДРОМ ВОЛЬФА-ПАРКИНСОНА-УАЙТА Изменения на ЭКГ при синдрома Вольфа—Паркинсона—Уайта (WPW) обусловлены существованием дополнительного пути проведения между предсердием и желудочками (рис. 12.17). Известно несколько типов дополнительных путей проведения, но наиболее часто встречающийся — пучок Кента (рис. 11.10), который способен проводить импульсы как ретроградно, так и антероградно. У больных с синдромом WPW импульсы из предсердия передаются желудочкам не только через АВ узел, но и по дополнительному пути проведения, следующему в обход АВ узла. Импульсы, распространяющиеся по дополнительному пути, раньше деполяризуют желудочки, чем импульсы из АВ узла. Как следствие, на ЭКГ (рис. 12.17) регистрируют следующие типичные для синдрома WPW изменения: 1) укорочение интервала PR из-за отсутствия задержки перед началом возбуждения желудочков, 2) деформация восходящего колена зубца R (так называемая «дельта-волна») и 3) широкие комплексы QRS из-за слияния импульсов, приходящих в желудочки по двум путям. Наличие дополнительных путей проведения не всегда сопровождается типичными изменениями на ЭКГ, т. к. в 25% случаев эти пути могут проводить импульсы только ретроградно. Такие дополнительные пути называют скрытыми, так как при синусовом ритме признаков предвозбуждения желудочков на ЭКГ не отмечается (отсутствует дельта-волна). Однако поскольку такие пути способны проводить импульс ретроградно, они нередко являются частью цепи re-entry, приводящей к возникновению тахиа- ритмий. Синдром WPW иногда протекает бессимптомно, однако образование цепи re-entry, включающей АВ узел и дополнительный путь проведения, может сопровождаться возникновением тяжелых аритмий. Такие парок- сизмальные НЖТ во многом напоминают реципрокную АВ узловую тахикардию, но частота сокращений желудочков в этом случае значительно выше, так как по дополнительному пути импульсы проводятся быстрее. Наиболее распространенная форма НЖТ у больных с синдромом WPW — ортодромная реципрокная наджелудочковая тахикардия, при ко- !miI!Iirii!l!i!Ii!IIiH!!!iIiiiiii!ii!iIiin!iii!lilIlIH ШШШШШШШШЮШЛШШШШШШШШШШШШШЯШ «aaa.ai■■■■*■■■■■■■«■■■»■■■■»■• t»«ai < ■ «§•iliftci■■>■*>§■ •»•■■ »!"»'••■«■■ a ■■«■•■•■• •«•■««•»-■< '■"•!*!!»1!вв1Я"!!И1!»в"8",,!*!1!!!!■■•" ■ ■■««■•I ■••••••■••■■■•■■■••iiiliiiii iaai«iEaiaaaaaaaaalaaaaaaaai> laaaaaaaaaaaaaiaaaaaliaaaiai паваiaaialilalialiiiaiaaaiaaliaaiaaaiaaaa ааааа«*аааа«аааааааааааааааё51Еа*ае*ааа*аааЭ|1ааЕ§*аа1«а«а^ ■«■■a■■■■■•■aa■aaaaaaaaaaiiaeitui ■••■«aaaikaiSiiaaaiiBiiaaiiililiESiiSISSaaaaiaaaaaallaBSiaaaalaaaaaaaaaiaiaalaaaaaaaiaaaaii Н!ШУ;!г!;!!1Ш!!Ш!!Ш!Ш;щ;!!Ш!Ш Рис. 12.17. Синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта. Дельта-волна (стрелка) указывает на преждевременное возбуждение желудочков
Диагностика аритмий сердца 369 торой импульсы проводятся антероградно по АВ узлу и ножкам пучка Гиса в желудочки, после чего возвращаются ретроградно по дополнительному пути в предсердия (рис. 12.18Б). При этой форме НЖТ во время каждого цикла желудочки возбуждаются импульсом, поступающим по нормальной проводящей системе (АВ узлу и пучку Гиса), поэтому при пароксизмах тахикардии на ЭКГ дельта-волна отсутствует, а комплексы QRS имеют нормальную ширину. Обычно за каждым комплексом QRS сразу следует отрицательный зубец Р (т. к. предсердия возбуждаются импульсами, поступающими ретроградно по дополнительному пути проведения). В Антидромная реципрокная w / Отрицательные зубцы Р Рис. 12.18. Синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта. А. Укороченный интервал PR и широкие комплексы QRS на фоне нормального синусового ритма свидетельствуют о том, что желудочки возбуждаются импульсами, поступающими как из АВ узла, так и по дополнительному пути проведения. Б. Предсердная экстрасистола может вызывать пароксизм ортодромной реципрокной наджелудочковой тахикардии, при которой импульсы проводятся антероградно по АВ узлу и ретроградно по дополнительному пути. На ЭКГ за каждым комплексом QRS сразу следует отрицательный зубец Р. Дельта-волна отсутствует, т. к. желудочки возбуждаются только теми импульсами, которые поступают антероградно из АВ узла. В. Антидромная реципрокная НЖТ, при которой импульсы проводятся антероградно вниз по дополнительному пути и ретроградно вверх по АВ узлу. На ЭКГ регистрируют широкие измененные комплексы QRS, так как желудочки возбуждаются только теми импульсами, которые поступают антероградно по дополнительному пути Синусовый ритм Ортодромная реципрокная НЖТ Синусовый узел Дельта- волна \ \ / Отрицательные зубцы Р
370 Глава 12 Менее чем у 10% больных встречается антидромная реципрокная НЖТ, при которой импульсы циркулируют в противоположную сторону: антероградно по дополнительному пути и ретроградно — по АВ узлу (рис. 12.18В). В этом случае на ЭКГ регистрируют широкие комплексы QRS, так как желудочки возбуждаются только теми импульсами, которые поступают антероградно по дополнительному пути (при этом увеличивается амплитуда дельта-волны). Антиаритмическая терапия при синдроме WPW требует большей осторожности, чем в случае реципрокной АВ узловой тахикардии. Так, у некоторых больных с синдромом WPW сердечные гликозиды и антагонисты кальция могут укорачивать рефрактерный период дополнительного пути, тем самым, ускоряя проведение импульсов и, следовательно, увеличивая частоту сердечных сокращений. Препаратами первого выбора при лечении больных этой категории считаются блокаторы Na+ каналов (особенно антиаритмические средства 1а и 1с классов), которые замедляют проведение импульсов и увеличивают рефрактерный период дополнительных путей. Полностью устранить такие тахикардии можно с помощью трансвенозной радиочастотной деструкции дополнительных путей проведения. Желудочковые аритмии К наиболее распространенным формам желудочковых аритмий относятся: 1) желудочковая экстрасистолия, 2) желудочковая тахикардия и 3) фибрилляция желудочков. Желудочковые аритмии обычно сопряжены с большим риском для жизни, чем наджелудочковые тахикардии. ЖЕЛУДОЧКОВАЯ ЭКСТРАСИСТОЛИЯ Желудочковые экстрасистолы (как и предсердные) могут возникать даже у здоровых лиц, не сопровождаясь клиникой и не имея значимых последствий (рис. 12.19). Источником желудочковых экстрасистол обычно является эктопический центр в желудочках. На ЭКГ регистрируют широкие комплексы QRS, так как импульс медленно распространяется по миокарду желудочков, в основном, за счет межклеточных контактов, а не через проводящую систему сердца. Зубец Р перед комплексом QRS экстрасистолы отсутствует. Желудочковые экстрасистолы у больных с поражением структуры сердца требуют особого внимания. Например, желудочковые экстрасистолы нередко наблюдаются у больных с инфарктом миокарда. Частые желу- Рис. 12.19. Желудочковые экстрасистолы (стрелка)
Диагностика аритмий сердца 371 дочковые экстрасистолы (более 10/ч), а также парные или тройные — неблагоприятный прогностический признак, указывающий на высокий риск смерти больных этой категории. Экстрасистолии могут регулярно следовать за определенным количеством нормальных сокращений сердца. Так, бигеминия — это следование экстрасистолы за каждым нормальным желудочковым комплексом, тригеминия — за каждым вторым, квадригеминия — за каждым третьим и т. д. Бессимптомные желудочковые экстрасистолы у здоровых лиц не требуют лечения. Лицам, у которых желудочковые экстрасистолы сопровождаются клиническими проявлениями, показаны бета-адреноблокаторы (антиаритмические препараты II класса). ЖЕЛУДОЧКОВАЯ ТАХИКАРДИЯ Три желудочковые экстрасистолы подряд следует рассматривать как пароксизм желудочковой тахикардии (рис. 12.20). Различают 2 формы желудочковых тахикардии (ЖТ): устойчивую, которая продолжается более 30 с или требует прерывания в связи с тяжелыми симптомами, и неустойчивую. Обе формы ЖТ обычно наблюдаются у больных со структурными изменениями миокарда, но иногда они могут возникать и у здоровых лиц. Клинические признаки ЖТ варьируют в зависимости от продолжительности пароксизма тахикардии и наличия фонового заболевания сердца. Типичны симптомы низкого сердечного выброса: артериальная гипотен- зия и потеря сознания. При ЖТ на ЭКГ регистрируются широкие комплексы QRS с частотой 100—200 мин-1. При мономорфной ЖТ комплексы QRS имеют одинаковую форму; при полиморфной ЖТ их форма все время меняется, указывая на то, что деполяризация происходит под действием импульсов, поступающих их разных очагов автоматизма в желудочках. Некоторые аритмии, например, предсердная тахикардия с блокадой ножки пучка Гиса, могут напоминать ЖТ. Дифференциальный диагноз в этих случаях проводят на основании анализа взаимного расположения зубцов Р и комплексов QRS (при ЖТ связь между ними отсутствует). Электрофизиологические механизмы возникновения ЖТ варьируют у разных больных. Хотя причиной ЖТ может быть увеличение автоматизма эктопических очагов, в настоящее время принято считать, что чаще всего это нарушение ритма обусловлено повторным входом волны возбуждения (re-entry). Рис. 12.20. Желудочковая тахикардия
372 Глава 12 Сопровождающиеся клиническими проявлениями или устойчивые пароксизмы ЖТ требуют особого внимания, так как они могут трансформироваться в фибрилляцию желудочков — состояние, угрожающее жизни больного в отсутствие экстренной помощи. Лечение больных с ЖТ обычно начинают с проведения электрической кардиоверсии и последующего назначения антиаритмических средств (см. главу 17) для подавления желудочкового ритма. В некоторых случаях показана имплантация постоянного дефибриллятора. Методы лечения бессимптомной или неустойчивой ЖТ остаются предметом дискуссий, поскольку применение антиаритмических средств, по-видимому, не только не улучшает долгосрочный прогноз, но может его ухудшить в силу побочного (аритмоген- ного) действия антиаритмиков. TORSADES DE POINTES (ПИРУЭТНЛЯ ТАХИКАРДИЯ) Torsades de pointes или пируэтная желудочковая тахикардия характеризуется тем, что на ЭКГ комплексы QRS постоянно меняют амплитуду, как бы вращаясь вокруг изоэлектрической линии (рис. 12.21). Причиной torsades de pointe может быть постдеполяризация в измененном миокарде (триггерная активность), особенно у больных с удлинением интервала QT, например, на фоне приема некоторых антиаритмических препаратов, в том числе у 2% больных, принимающих хинин, при электролитных нарушениях (гипокалиемии, гипомагниемии) или врожденном удлинении интервала QT. Пируэтная тахикардия почти всегда сопровождается нарушениями гемодинамики, но нередко проходит самостоятельно. Пароксизм torsades de pointe сопряжен с риском внезапной потери сознания и развития фибрилляции желудочков. Если torsades de pointe возникает на фоне приема лекарственных средств или электролитных нарушений, то отмена препаратов или восстановление вводно-электролитного равновесия способствует устранению аритмии. Внутривенное введение магнезии также позволяет восстановить нормальный ритм. Кроме того, лечение больных этой категории должно быть направлено на укорочение интервала QT и профилактику повторных пароксизмов (включая внутривенные инъекции изопротеренола и установку искусственного водителя ритма). Напротив, у больных с врожденным удлинением интервала QT препаратами первого ряда явля- Рис. 12.21. Torsades de pointes (пируэтная желудочковая тахикардия). Комплексы QRS постоянно меняют амплитуду, как бы вращаясь вокруг изоэлектрической линии
Диагностика аритмий сердца 373 ются бета-адреноблокаторы, т. к. в этих случаях стимуляция симпатической нервной системы может приводить к усилению аритмии. ФИБРИЛЛЯЦИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ Фибрилляция желудочков (ФЖ) — наиболее опасная форма аритмий (рис. 12.22), характеризующаяся быстрым хаотичным возбуждением желудочков при полном отсутствии координированных сокращений сердца. Фибрилляция желудочков сопровождается выраженным снижением сердечного выброса и в отсутствие немедленных реанимационных мероприятий приводит к смерти. Чаще всего ФЖ возникает у больных с тяжелым заболеванием сердца, являясь основной причиной смерти при остром инфаркте миокарда. Полагают, что в основе ФЖ лежит механизм re-entry с образованием многочисленных коротких цепей, по которым распространяются повторные волны возбуждения. На ЭКГ регистрируют хаотичные, быстрые нерегулярные волны разной формы и амплитуды, комплексы QRS не определяются. Единственный эффективный способ прерывания ФЖ — электрическая дефибрилляция, в противном случае, больной погибает в течение нескольких минут. После восстановления нормального ритма необходимо устранить причину аритмии (например, электролитные нарушения, гипоксемию или ацидоз). Если причина ФЖ установлена, то для профилактики пароксизмов больным назначают антиаритмические препараты внутривенно. Дифференциальный диагноз тахикардии с широкими комплексами QRS Дифференциальный диагноз между желудочковыми и наджелудочко- выми тахикардиями обычно проводят на основании ширины и формы комплексов QRS. При ЖТ комплексы QRS, как правило, широкие, а при НЖТ — узкие или нормальные (рис. 12.9). В некоторых случаях аритмии, источником которых является эктопический очаг, расположенный выше желудочков, могут сопровождаться появлением широких комплексов QRS на ЭКГ. Такие аритмии наблюдаются 1) при нарушении проведения импульсов (обычно — блокаде ножек пучка Гиса), когда широкие комп- i i \f \ Г I i I ■ i i" i " 1: "I { i 1 •: j ! r' ■ Рис. 12.22. Фибрилляция желудочков
374 Глава 12 лексы QRS регистрируются даже во время нормального синусового ритма; и 2) при частой наджелудочковой тахикардии, когда часть проводящей системы желудочков еще находится в рефрактерном состоянии после предшествующей деполяризации. В результате, проведение импульсов частично блокируется, что ведет к появлению широких измененных комплексов QRS (аберрантное проведение). Существуют некоторые электрокардиографические признаки, помогающие отличить ЖТ от НЖТ с аберрантным проведением. Например, при наджелудочковой тахикардии форма комплексов QRS во время пароксизма мало отличается от таковой при синусовом ритме (т. е. комплексы QRS остаются широкими в силу постоянной блокады ножки пучка Гиса). Кроме того, при НЖТ с аберрантным проведением вагусные приемы (например, массаж каротидного синуса) снижают частоту сокращений желудочков (рис. 12.9). Напротив, для желудочковой тахикардии характерно 1) отсутствие связи зубцов Р и комплексов QRS (предсердно-желудочковая диссоциация); 2) во всех грудных отведениях (Vt— V6) наблюдаются преимущественно отрицательные или преимущественно положительные комплексы QRS (конкордантные комплексы QRS); 3) при блокаде правой ножки пучка Гиса ширина комплексов QRS превышает 0,14 с (> 3,5 мелких квадратов на стандартной ЭКГ-бумаге), а при блокаде левой ножки пучка Гиса — > 0,16 с (> 4 мелких квадратов); 4) отклонение электрической оси сердца влево (при блокаде правой ножки пучка Гиса, и резкое отклонение влево, более чем на -90°, при блокаде левой ножки пучка Гиса. Основные признаки, позволяющие дифференцировать ЖТ и НЖТ с аберрантным проведением, перечислены в таблице 12.2. Таблица 12.2. Дифференциальная диагностика тахикардии с широкими комплексами QRS НЖТ с аберрантным проведением Желудочковая тахикардия Атриовентрикулярная диссоциация Конкордантные комплексы QRS в грудных отведениях (Vj— V6) Широкие комплексы QRS: при блокаде правой ножки пучка Гиса > 0,14 с при блокаде левой ножки пучка Гиса > 0,16 с Отклонение электрической оси сердца: влево при признаках блокады правой ножки пучка Гиса более чем на -90° при признаках блокады левой ножки пучка Гиса • Форма комплексов QRS такая же, • как при синусовом ритме 9 • Вагусные приемы изменяют частоту сокращений желудочков • (рис. 12.9)
Диагностика аритмий сердца 375 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В основе брадиаритмий и тахиаритмий, наиболее типичные формы которых описаны в этой главе, лежат нарушения образования и проведения электрртческого импульса. Тщательный анализ ЭКГ обычно позволяет дифференцировать разные формы нарушения ритма сердечных сокращений и выбрать наиболее адекватный метод лечения больных. При урежении ритма сердца (рис. 12.1-12.7) основными вопросами являются: 1) Регистрируется ли зубец Р? 2) Существует ли связь между зубцами Р и комплексами QRS? Дифференциальный диагноз тахиаритмий требует оценки 1) ширины комплексов QRS, 2) морфологии и частоты зубцов Р, 3) связи между зубцами Р и комплексами QRS, 4) — изменения ритма сердечных сокращений при проведении вагусных приемов (рис. 12.9). Электрокардиограммы, приведенные в конце главы 4, включают многочисленные примеры наиболее распространенных форм аритмий. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Dreifus LS. Guidelines for implantation of cardiac pacemakers and antiarrhythmic devices: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Assessment of Diagnostic and Therapeutic Cardiovascular Procedures. J Am Coll Cardiol 1991; 18:1. Ganz LI, Friedman PL. Supraventricular tachycardia. N Engl J Med 1995; 332: 162-173. Josephson ME. Clinical Cardiac Electrophysiology. 2nd ed. Philadelphia: Lea & Fe- biger, 1993. Kim YH, et al. Nonpharmacologic therapies in patients with ventricular tachyarrhythmias. Catheter ablation and ventricular tachycardia surgery. Cardiol Clin 1993; 11:85. Mandel WJ, ed. Cardiac Arrhythmias: Their Mechanisms, Diagnosis, and Management. 3rd ed. Philadelphia: JB Lippincott, 1995. Waldo AL, Wit AL. Mechanisms of cardiac arrhythmias. Lancet 1993; 341:1189-1193. Waldo AL, Wit AL. Mechanisms of cardiac arrhythmias and conduction disturbances. In: Schlant RC, Alexander RW, eds. The Heart. New York: Mc-Graw-Hill, 1994. Zipes DP. Specific arrhythmias: diagnosis and treatment. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. Philadelphia: WB Saunders, 1997: 640-704. Zipes DP, Jalife J, eds. Cardiac Electrophysiology: From Cell to Bedside. 2nd ed. Philadelphia: WB Saunders, 1995. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Венди Армстронг (Wendy Armstrong), Николя Були (Nicholas Boulis), Эллиотом М. Антманом (Elliott M, Antman), и Леонардом С. Лилли (Leonard S. Lilly).
АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ Раул Дешмух, Эллисон Смит и Леонард С. Лилли Что такое артериальная пшертензия? Как регулируется уровень АД? Эссенциальная артериальная пшертензия • Степени тяжести • Эпидемиология • Экспериментальные данные • Клиническая картина и течение Вторичная артериальная пшертензия • Экзогенные причины • Поражение почек • Механические причины • Эндокринные нарушения Последствия артериальной гипертензии • Клинические проявления • Поражение органов-мишеней Гипертонический криз Антигипертензивная терапия • Немедикаментозное лечение • Медикаментозная терапия
Артериальная гипертензия 377 Более 50 миллионов американцев имеют артериальную гипертензию (АГ) — опасное для здоровья повышение артериального давления (АД). По существующим оценкам, АГ и ее осложнения являются причиной смерти 800000 больных в год, большинства случаев нелетальных инфарктов миокарда, мозговых инсультов, поражений сетчатки глаза и почек. Как правило, вплоть до развития острых сердечно-сосудистых осложнений повышение АД не сопровождается явными клиническими симптомами, поэтому своевременное выявление АГ является одной из наиболее важных задач профилактической медицины. Кроме того, АГ — это сложная научная проблема: почти у 95% больных причины повышения АД остаются невыясненными, и такое нарушение классифицируется как первичная или эссенциальная артериальная гипертензия (ЭАГ). Полагают, что в основе развития ЭАГ лежат многочисленные патогенетические факторы, для понимания которых необходимо изучить нормальные физиологические механизмы регуляции АД, которые описаны в этой главе. При АГ, причины которой четко установлены, говорят о вторичной (или симптоматической) артериальной гипертензии (ВАГ). ВАГ встречается значительно реже, чем ЭАГ, однако установление причин ВАГ нередко позволяет полностью излечить больных от повышенного давления. В этой главе подробно обсуждаются патофизиологические механизмы развития эссенциальной и вторичной артериальной гипертензии, клинические последствия повышения АД, а также основные принципы лечения больных АГ. ЧТО ТАКОЕ АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ? Уровень АД в популяции варьирует в широких пределах. Распределение диастолического АД (ДАД) в популяции соответствует классической гауссовской кривой (рис. 13.1); с возрастом уровень как систолического АД (САД), так и ДАД повышается (рис. 13.2). Риск осложнений АГ возрастает пропорционально повышению уровня АД, поэтому критерии диагностики этого заболевания являются в известной мере условными (современные диагностические критерии АГ представлены в таблице 13.1). В соответствии с этими критериями диагноз АГ устанавливают при ДАД и/или САД, равном или превышающем 90 и 140 мм рт. ст., соответственно. Лица с «высоким нормальным» АД относятся к группе риска развития АГ и должны находиться под динамическим наблюдением врача. Перечисленные в таблице 13.1 критерии АГ основаны на результатах клинических исследований, в которых анализировалась частота сердечно-сосудистых осложнений в зависимости от величины АД. Необходимо отметить, что хотя основным критерием АГ ранее считался уровень диастолического АД, по современным данным, систолическое АД также имеет важное значение для развития осложнений этого заболевания.
378 Глава 13 Нормальное АД Артериальная гипертензия 100 110 120 130 Диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.) Рис. 13.1. Распределение диастолического артериального давления в возрастной группе 30—69 лет (п= 158906). Артериальная гипертензия диагностировалась при уровне диастолического АД > 90 мм рт. ст. (Перепечатано с изменениями из Hypertension Detection and Follow-up Program. A progress report. Circ res 1977;40(Suppl 1):106) КАК РЕГУЛИРУЕТСЯ УРОВЕНЬ АД? Артериальное давление связано с величиной сердечного выброса (СВ) и общим периферическим сосудистым сопротивлением (ОПСС) следующей формулой: АД = СВ х ОПСС. В свою очередь, СВ зависит от ударного объема (УО) левого желудочка и частоты сердечных сокращений (ЧСС): СВ = УО х ЧСС, где величина УО определяется, в основном, сократимостью миокарда и венозным возвратом (т. е. преднагрузкой левого желудочка, глава 9). Очевидно, что в регуляции АД участвуют как минимум три системы: сердце, выполняющее насосную функцию, кровеносные сосуды, тонус которых определяет величину ОПСС, и почки, регулирующие объем циркулирующей крови. На рисунке 13.3 показано, как активность этих трех систем влияет на величину УО и ОПСС. Регуляция уровня АД почками заслуживает отдельного рассмотрения, особенно в свете устоявшегося мнения о том, что АГ является «сердечно-сосудистым» заболеванием. Вместе с тем, уменьшая объем циркулирующей крови, почки способны нормализовать уровень АД при любом повышении СВ и любом увеличении сопротивления периферических сосудов. Следовательно, формирование стойкой АГ всегда связано с нарушением функции почек (хотя патогенетические факторы АГ могут находиться вне почечной паренхимы). Например, повышение АД может быть связано с недостаточным кровоснабжением почек вследствие снижения кровотока в почечной артерии или нарушения секреции гормонов, увеличивающих задержку натрия в проксимальных канальцах (см. далее).
Артериальная гипертензия 379 Таблица 13.1. Классификация артериальной гипертензии у взрослых по уровню артериального давления Категория Нормальное Высокое нормальное Артериальная гипертензия3 1 ст. (Легкая) 2 ст. (Умеренная) 3 ст. (Тяжелая) 4 ст. (Крайне тяжелая) Систолическое АД (мм рт. ст.) < 130 130-139 140-159 160-179 180-209 >210 Диастолическое АД (мм рт. ст.) <85 85-89 90-99 100-109 110-119 > 120 аЕсли уровни систолического и диастолического АД соответствуют разным стадиям, то при установлении диагноза используется более высокая. (Перепечатано с изменениями из the Joint National Committee Report on Detection, Evaluation and Treatment of High Blood Pressure. Arch Intern Med. 1993;153:154-183.) 170 T 2160 r- Q. 2 150 5 140 ш s T 0) c; QQ CO CI О I -0 Й s n о < 130 120 110 100 90 80 <r -Or .-<! —■— Мужчины --<>— Женщины 16-19 20-29 30-39 40-49 50-59 60-69 >70 Возраст (годы) Рис. 13.2. Связь артериального давления с возрастом (п=1029). Показан уровень систолического (верхняя кривая) и диастолического (нижняя кривая) артериального давления. У женщин в возрасте 60 лет среднее систолическое АД выше, чем у мужчин. (Перепечатано с изменениями из Kotchen JM, McKean HE, Kotchen ТА. Blood pressure trends with aging. Hypertension 1982;4(Suppl 3):111-129.)
380 Глава 13 ЭССЕНЦИАЛЬНАЯ АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ В 95% случаев причины повышения АД выявить не удается, и больным этой категории устанавливают диагноз эссенциальной АГ. Диагностика ЭАГ основана на методе исключения, то есть диагноз ставится после исключения всех возможных причин развития вторичной АГ (см. далее). Эссенциальная АГ не столько диагноз, сколько описание, свидетельствующее лишь о том, что по неизвестным причинам у данного больного повышен уровень АД. По всей вероятности, в основе АГ у больных разных групп лежат разные патогенетические механизмы. Поскольку истинная природа нарушений при ЭАГ неизвестна, для объяснения патогенеза этого заболевания необходимо понять, какие изменения нормальных физиологических механизмов могут приводить к стойкому повышению АД. Материалы этой главы отражают современные представления о тяжести, эпидемиологии, генетике, экспериментальных данных и клинической картине ЭАГ. Анализ представленных данных свидетельствует о том, что в основе ЭАГ лежат множественные нарушения регуляции АД, нередко сочетающиеся и взаимодействующие с внешними стрессовыми факторами. Нарушения регуляции АД могут быть как приобретенными, так и генетически детерминированными, проявляясь независимо друг от друга. Как следствие, у больных ЭАГ наблюдается сочетание нескольких нарушений регуляции АД, причем патофизиология повышения АД в каждом случае различна. Степень тяжести ЭАГ Примерно у 80% больных диагностируют ЭАГ I степени; умеренное или выраженное повышение АД наблюдается только у 10% больных. Хотя риск сердечно-сосудистых осложнений увеличивается пропорционально повышению АД, именно большое количество больных артериальной гипертензией I—II степени обусловливает высокий уровень заболеваемости и смертности от этого заболевания в популяции. Эпидемиология Полагают, что в патогенезе ЭАГ важную роль играют наследственные факторы, однако генетические маркеры этого заболевания пока не выявлены. Частота АГ у родственников больных первой степени родства достоверно выше, чем в общей популяции. Среди однояйцовых близнецов отмечается неполная конкордантность по этому заболеванию, однако она достоверно выше, чем среди двуяйцовых близнецов. Существуют данные о том, что развитие ЭАГ может быть связано с генетически детерминированными нарушениями экскреции натрия почками, транспорта ионов натрия через клеточную мембрану или повышенной реактивностью вегетативной нервной системы. Следует отметить, что у ближайших родственников больных АГ, которые имеют нормальное АД, нередко выявляют такие физиологические нарушения, которые в сочетании с другими про-
Артериальная гипертензия 381 воцирующими факторами могут приводить к развитию АГ (например, нарушения регуляции почечного кровотока). Важная роль генетических факторов в развитии ЭАГ подтверждена данными эпидемиологических исследований, которые указывают на неравномерное распределение АГ среди лиц разных этнических групп. Например, практически в любом возрасте риск АГ у негров достоверно выше, чем у лиц других рас. Кроме того, конкордантность уровней АД у членов одной семьи свидетельствует о том, что различия в распространенности АГ могут быть следствием разных средовых условий. Наконец, важным фактором риска АГ является возраст, поскольку частота АГ достоверно выше среди пожилых лиц. Артериальное давление циркулирующие регуляторы Сопротивление периферических сосудов t t [ прямая (иннервация с > локальные (^регуляторы вязкость ^ крови J • пенс (4.) • CHC (?) • катехоламины (t) »ангиотензин II (t) • а,-адрвнорвцвпторы (?) • N0 {I) »катехоламины (4) • р8-адренорецепторы (I) • эндотелии (?) •1Н+](±) • кислород (?) • аденозин(1) • простагландины (4) • Гематокрит (?) •кате • сне СМ зхолам! 3(t) ~7 S объем крови W задержка Na\H20 почками •альдо •АДГ(1 •СНС( •ПНП( стер Г) 4) он *ч ВВ i У ч • жажда (?) t) ь тонус вен • сне (?) • катехоламины (?) Рис. 13.3. Регуляция системного артериального давления. Стрелки указывают: (Т) — на стимуляцию; (I) — на ингибирование или снижение значений параметров; ЧСС — частота сердечных сокращений; УО — ударный объем; ПСНС — парасимпатическая нервная система; СНС — симпатическая нервная система; СМ — сократимость миокарда; ВВ — венозный возврат; АДГ — антидиуретический гормон; ПНП — предсердный натрийуретический пептид
382 Глава 13 Экспериментальные данные У больных АГ и их ближайших родственников обнаружены многочисленные нарушения регуляции уровня АД. Эти нарушения сами по себе или в комбинации с другими провоцирующими факторами могут сопровождаться стойким повышением АД. Причиной повышения АД нередко является нарушение нейрогормо- нальной регуляции работы сердца, приводящее к увеличению сердечного выброса вследствие стимуляции выброса катехоламинов. Так, у больных АГ (и их ближайших родственников) на фоне физиологического стресса часто наблюдают более выраженное, чем у здоровых лиц, повышение частоты сердечных сокращений, указывающее на гиперактивность симпатической нервной системы. Причиной АГ может быть повышение общего периферического сосудистого сопротивления вследствие сужения кровеносных сосудов при 1) нарушении регуляции симпатической нервной системы, 2) нарушении регуляции сосудистого тонуса местными факторами (оксид азота, эндотелии, предсердный натрийуретический фактор) или 3) дефектах ионных каналов гладкомышечных клеток сосудов. В основе АГ, возникающей на фоне увеличения объема циркулирующей крови, лежит дисфункция почек, сопровождающаяся задержкой воды и ионов натрия в организме. Полагают, что причиной этого может быть 1) нарушение регуляции почечного кровотока, 2) дефекты ионных каналов (например, снижение активности базолатеральной Ыа+/К+-АТФ-азы), вызывающие задержку натрия, или 3) нарушение гормональной регуляции работы почек. Хорошо известно, что в регуляции периферического сосудистого сопротивления важную роль играет ренин-ангиотензин-аль- достероновая система (см. далее). Известно также, что у 30% больных ЭАГ содержание ренина в плазме крови соответствует верхней границе нормы, у 60% — норме и у 10% — повышено. Ввиду того, что повышение АД должно приводить к подавлению секреции ренина, у больных АГ даже «нормальную» концентрацию ренина в плазме крови следует рассматривать как повышенную. Таким образом, нарушения секреции ренина могут играть важную роль в возникновении ЭАГ у некоторых больных. Предполагаемые патогенетические механизмы развития ЭАГ представлены на схеме (рис. 13.4). Обратите внимание на то, что, хотя сердечно-сосудистая система и почки играют решающую роль в поддержании и регуляции АД, нарушения, приводящие к развитию АГ, могут быть локализованы и в других системах организма (центральная нервная система, барорецепторы артерий, гормоны коры надпочечников). Нарушение работы любой из этих систем может сопровождаться повышением АД, однако важно помнить, что возникновение стойкой АГ возможно только в том случае, если в патологический процесс вовлечены почки, которые в норме способны снижать уровень АД, выводя из организма необходимое количество жидкости.
Артериальная гипертензия 383 Кровеносные сосуды Функциональные нарушения • i продукции N0 • t секреции эндотелина • Нарушения активности Са2* или NaVK' каналов • Гиперчувствительность к катехол аминам Структурные нарушения: • Гипертрофия медии Почки • Дисфункция РААС • Нарушения ионных каналов (Na7K72CI" насос, базальная NaVK'-АТФ-аза, Са2+АТФ-аза) ( А \ Рис. 13.4. Возможные причины развития эссенциальной артериальной гипертензии (ЭАГ). Представленные данные основаны на результатах экспериментальных исследований, однако вклад этих нарушений в развитие ЭАГ у конкретного больного неизвестна. ЦНС — центральная нервная система, РААС — ренин-ангиотензин-альдостероновая система Недавно были получены данные о том, что в патогенезе ЭАГ важную роль может играть инсулин. У больных АГ (особенно — с избыточной массой тела или сахарным диабетом II типа) наблюдаются признаки инсу- линорезистентносгпи (нарушение инсулин-зависимого транспорта глюкозы в периферических тканях). Инсулинорезистентность сопровождается повышением уровня глюкозы в плазме крови и, как следствие, компенсаторным увеличением секреции инсулина бета-клетками поджелудочной железы. Полагают, что гиперинсулинемия может приводить к повышению АД посредством следующих механизмов: 1) инсулин стимулирует реабсорбцию натрия в проксимальных канальцах, что сопровождается увеличением объема циркулирующей крови, 2) инсулин активирует симпатическую нервную систему и увеличивает содержание катехоламинов в циркулирующей крови, 3) инсулин оказывает митогенное действие, способствуя гипертрофии гладкомышечных клеток сосудов, и 4) инсулин нарушает транспорт ионов через плазматическую мембрану, в результате увеличивается концентрация внутриклеточного кальция и повышается тонус сосудов. Вместе с тем, истинная роль гиперинсулинемии в патогенезе ЭАГ неизвестна, и этот вопрос остается предметом экспериментальных и клинических исследований. цнс[ • Т симпатического тонуса • Измененная реакция на стресс • Неадекватная реакция на сигналы от баро- и волюморецепторов Баро-/волюморецепторы Снижение чувствительности Надпочечники • Гиперпродукция или дисрегуляция синтеза катехоламинов
384 Глава 13 Клиническая картина и течение ЭАГ Эссенциальная артериальная гипертензия обычно возникает у людей среднего возраста. Распространенность заболевания увеличивается с возрастом, так, у 60% американцев старше 60 лет наблюдается повышение ДАД > 90 мм рт. ст.; кроме того, у части людей диагностируется изолированная систолическая артериальная гипертензия (САД > 140 мм рт. ст.). Необходимо отметить, что со временем у больных ЭАГ изменяются ге- модинамические показатели, связанные с повышением АД (рис. 13.5). Для больных моложе 40 лет типична так называемая «гиперкинетическая» фаза ЭАГ, когда повышение АД происходит в результате увеличения СВ, а величина ОПСС остается в пределах нормы. С возрастом вклад СВ в развитие АГ уменьшается, а ОПСС, напротив, увеличивается, поскольку сердце и кровеносные сосуды постепенно адаптируются к длительному механическому стрессу. Так, гипертрофия левого желудочка у больных с хронической АГ приводит к нарушению диастолического наполнения (что, в свою очередь, снижает ударный объем и сердечный выброс), а гипертрофия медияльного слоя артериол сопровождается уменьшением диаметра просвета сосуда, что увеличивает сопротивление кровотоку. Как следствие, у больных АГ пожилого возраста основным нарушением становится увеличение ОПСС при нормальном или сниженном СВ. Эти изменения (от «высокого СВ и низкого ОПСС» к «нормальному СВ и повышенному ОПСС») происходят независимо от того, увеличивается среднее артериальное давление со временем или остается постоянным. Эссенциальная артериальная гипертензия — это синдром, развивающийся в результате действия многочисленных патофизиологических механизмов, но характеризующийся определенными гемодинамическими нарушениями и клиническим течением. Причиной стойкого повышения АД являются, по-видимому, множественные приобретенные и/или наследственные нарушения целого ряда регуляторных систем организма. В Повышение АД вследствие увеличения СВ Q&. о^°с' Повышение АД вследствие увеличения ОПСС Возраст Рис. 13.5. Гемодинамическое прогрессирование эссенциалыюй артериальной гипертензия (ЭАГ). На схеме показано изменение сердечного выброса (СВ) и общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) у больных ЭАГ с возрастом
Артериальная гипертензия 385 настоящее время мы не можем установить истинную причину развития ЭАГ у конкретного больного, но мы способны довольно точно описать предполагаемые патофизиологические механизмы, лежащие в основе этого заболевания. Эссенциальная артериальная гипертензия, оставаясь заболеванием неясной этиологии, уже не представляет собой нечто «абсолютно неведомое». ВТОРИЧНАЯ АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ Хотя в повседневной медицинской практике клиницисты чаще всего сталкиваются с ЭАГ, у 5% больных все же удается обнаружить явные структурные или гормональные нарушения, приводящие к повышению АД. Вторичная АГ встречается относительно редко, однако выявление таких случаев имеет большое практическое значение, поскольку нередко удается устранить нарушения, лежащие в основе вторичной АГ, причем подходы к лечению больных этой группы могут существенно отличаться от подходов, используемых при ЭАГ. Более того, в отсутствие адекватного лечения у больных ВАГ наблюдаются такие же изменения сердечно-сосудистой системы, что и при хронической ЭАГ. Как следствие, у больных, не получавших необходимого лечения, уровень АД нередко остается высоким даже после устранения первичного заболевания. Вероятность вторичной АГ необходимо учитывать при обследовании любых больных с повышенным АД. Существует ряд косвенных признаков, указывающих на возможную вторичную АГ у данного больного (таблица 13.2): 1. Возраст. Вероятность вторичной АГ возрастает, если гипертония наблюдается у больного в молодом (< 20 лет) или пожилом (> 60 лет) возрасте (т. е. в том возрасте, когда ЭАГ возникает редко). 2. Тяжесть. Для вторичной АГ характерно выраженное повышение АД (3 ст.), тогда как у большинства больных ЭАГ увеличение уровня АД соответствует 1—2 степени тяжести (легкая-умеренная АГ). 3. Начало заболевания. Вторичная АГ нередко возникает внезапно у лиц, ранее имевших нормальный уровень АД. Эссенциальная АГ, напротив, развивается постепенно в течение ряда лет. 4. Сопутствующие симптомы. Заболевание, вызвавшее вторичную АГ, может проявляться специфическими симптомами, выявляемыми на основании анамнестических данных, при физикальном обследовании и пр. Например, у больных со стенозом почечной артерии при обследовании органов брюшной полости нередко выслушивается характерный сосудистый шум, обусловленный турбулентным током крови в участке стеноза. 5. Семейный анамнез. Ближайшие родственники больных ЭАГ нередко имеют повышенное АД, тогда как вторичная АГ чаще всего возникает спорадически.
386 Глава 13 Осмотр больных с недавно диагностированной АГ начинают с тщательного сбора анамнеза и всестороннего физикального обследования, включающего поиск симптомов вторичной АГ. К числу обязательных лабораторных и инструментальных исследований относят: 1) общий анализ мочи, определение концентрации креатинина и азота мочевины в крови (эти показатели изменяются при поражении паренхимы почек), 2) определение уровня калия в сыворотке крови (снижен при реноваскуляр- ной АГ или первичном альдостеронизме), 3) рентгенографию грудной клетки (коарктация аорты). Если нарушений не выявлено, больному устанавливают диагноз ЭАГ и назначают соответствующее лечение. Если АГ оказывается рефрактерной к традиционной медикаментозной терапии, проводят более детальное обследование с целью выявления специфических форм вторичной АГ. Таблица 13.2. Причины развития артериальной гипертензии Тип Доля больных Клинические особенности «Эссенциальная» Хроническое заболе- 2-4% вание почек Реноваскулярная АГ 1 % Феохромоцитома Коарктация аорты 95% • Возраст: 20-50 лет • АГ в семейном анамнезе • [К+] в плазме крови и анализ мочи — норма • Т [креатинин], изменения в общем анализе мочи • Абдоминальный сосудистый шум • Внезапное начало (особенно в возрасте > 50 или < 20 лет) • I [К+] в плазме крови 0,2% • Приступы сердцебиения, профузное потоотделение, тревожность • Кризовое течение у 1/3 больных 0,1% • АД на верхних конечностях > чем на нижних или на правой руке > чем на левой • Мезосистолический шум между лопатками • Рентгенография: деформация дуги аорты и узурация ребер из-за повышения коллатерального кровотока • i [K+] в плазме крови 0,1% • Характерный внешний вид («кушин- гоид», то есть абдоминальное ожире- ние, гирсутизм и пр.) Первичный альдо- 0,1% стеронизм Синдром Кушинга
Артериальная гипертензия 387 Экзогенные причины АГ Хорошо известно, что прием некоторых лекарственных средств может сопровождаться повышением АД. Например, у женщин вторичная АГ иногда возникает на фоне приема пероральных контрацептивов. Полагают, что механизм этого побочного эффекта контрацептивов связан с активацией ренин-ангиотензин-альдостероновой системы: эстрогены стимулируют синтез ангиотензина в печени, что приводит к повышению продукции ан- гиотензина II (рис. 13.6). Ангиотензин II увеличивает АД, в основном, за счет прямого сосудосуживающего действия и стимулирования синтеза аль- достерона в коре надпочечников. Альдостерон усиливает задержку натрия в почечных канальцах, увеличивая тем самым объем циркулирующей крови. АНГИОТЕНЗИНОГЕН (секретируется печенью) РЕНИН (секретируется почками) АНГИОТЕНЗИН I АНГИОТЕНЗИН-ПРЕВРАЩАЮЩИЙ ФЕРМЕНТ АНГИОТЕНЗИН I РЕЦЕПТОРЫ АНГИОТЕНЗИНА II (AT, подтип) Гладкие мышцы сосудов: Кора надпочечников: Симпатическая нервная система: Почки: Головной мозг: Сердце: Вазоконстрикция Т Альдостерон (Т реабсорбция натрия в почках) Выброс норадреналина Т Реабсорбции натрия в почечных канальцах Чувство жажды, секреция вазопрессина Усиление сократимости миокарда, гипертрофия левого желудочка Рис. 13.6. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система. Секретируемый печенью ангиотен- зиноген расщепляется в кровотоке под действием секретируемого почками ренина до ангиотензина I. Ангиотензин I в реакции, катализируемой ангиотензинпревращающим ферментом, быстро трансформируется в ангиотензин II, обладающий мощным сосудосуживающим действием. Кроме того, ангиотензин II регулирует секрецию альдостерона корой надпочечников. Альдостерон усиливает реабсорбцию Na+ в почечных канальцах, что ведет к увеличению объема циркулирующей крови. Другие эффекты, связанные с активацией рецепторов ангиотензина II, также способствуют развитию и поддержанию АГ
388 Глава 13 Уровень АД может повышаться на фоне терапии глюкокортикоидами, циклоспорином А (иммунодепрессант, назначаемый больным после трансплантации органов), эритропоэтином (стимулятор эритропоэза; повышение АД в этом случае обусловлено увеличением вязкости крови и нарушением локальной вазодилатации в ответ на гипоксию), симпатомиметиками и фенилпропаноламином (входящими в состав безрецептурных средств от насморка). Кроме того, высокий уровень АД наблюдается у лиц, употребляющих кокаин, и злоупотребляющих алкоголем. Поражение почек Почки играют важную роль в регуляции АД, поэтому нарушение их функции может сопровождаться развитием АГ. Поражение почек — одна из наиболее частых причин вторичной АГ; так, у 2—4% больных повышение АД обусловлено заболеванием паренхимы почек и у 1 % — стенозом почечной артерии. ЗАБОЛЕВАНИЯ ПАРЕНХИМЫ ПОЧЕК Паренхиматозное поражение почек может развиться в результате различных патологических процессов. Механизм повышения АД при заболеваниях паренхимы почек почти всегда связан с увеличением объема циркулирующей крови. Нарушение функции нефронов приводит к снижению экскреции натрия и воды из организма, увеличению объема циркулирующей крови и сердечного выброса и, следовательно, повышению артериального давления. У больных с легкой или умеренной дисфункцией почек системное АД может стабилизироваться на уровне, при котором перфузионное давление в почках будет достаточно высоким для того, чтобы установилось равновесие между выведением и потреблением натрия. Однако при терминальной почечной недостаточности скорость гломерулярной фильтрации значительно снижена, и почки не в состоянии выводить из организма необходимое количество жидкости, в результате чего у больных может развиваться злокачественная артериальная гипертензия. Поражение паренхимы почек нередко сопровождается гиперсекрецией ренина, что может приводить к развитию АГ даже при относительно нормальной скорости гломерулярной фильтрации. РЕНОВА СКУЛЯРНАЯ АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ Стеноз одной или обеих почечных артерий приводит к АГ. Причиной реноваскулярной АГ может быть тромбоэмболия, васкулиты или внешнее сдавление почечных артерий, однако чаще всего эта форма АГ обусловлена атеросклеротическим поражением или фиброзно-мышечной дисплазией почечных артерий. Атеросклероз, обычно поражающий проксимальную часть или устье почечной артерии, является причиной 2/3
Артериальная гипертензия 389 случаев реноваскулярной АГ. Чаще всего эта форма АГ развивается у мужчин пожилого возраста. Напротив, фиброзно-мышенная дисплазия характеризуется дискретными участками фиброза или мышечной диспла- зии, которые локализованы в медияльном слое дистальных отделов почечной артерии. Реноваскулярная АГ вследствие фиброзно-мышечной дисплазии встречается в 1/3 случаев и типична для молодых женщин европеоидной расы. Повышение АД при реноваскулярной АГ обусловлено недостаточным кровоснабжением почек, снижением перфузионного давления и, как следствие, избыточной секрецией ренина, в результате чего в крови увеличивается концентрация ангиотензина II, оказывающего сосудосуживающее действие, и альдостерона, задерживающего натрий в организме (рис. 13.6). К числу диагностических признаков реноваскулярной АГ относят сосудистый шум в эпигастрии, боковых и подвздошных отделах живота (у 40—60% больных), а также гипокалиемию (вследствие избыточной экскреции калия вследствие высокого уровня альдостерона). Реноваскулярная АГ эффективно лечится, в частности, чрескожной баллонной дилата- цией или хирургической реконструкцией стенозированной почечной артерии. Кроме того, на начальных этапах лечения больных со стенозом одной почечной артерии с успехом применяют ингибиторы ангиотензин- превращающего фермента (АПФ). Ингибиторы АПФ препятствуют эффектам, обусловленным высокой концентрацией ренина, предотвращая образование ангиотензина II (глава 17). Механические причины АГ КОАРКТАЦИЯ А ОРТЫ Коарктация аорты — это редко встречающееся врожденное сужение аорты ниже места отхождения левой подключичной артерии (глава 16). Сужение аорты создает частичное препятствие кровотоку, в результате чего давление в дуге аорты, сосудах головы и верхних конечностей становится выше, чем в нисходящей аорте, отходящих от нее сосудах, а также сосудах нижних конечностей. В некоторых случаях коарктация захватывает устье левой подключичной артерии, при этом артериальное давление на левой руке может быть ниже, чем на правой. Развитие АГ у больных с коарктацией аорты обусловлено действием двух механизмов. Во-первых, ослабление почечного кровотока сопровождается активацией ренин-ангиотензиновой системы и повышением в плазме крови концентрации ангиотензина II, оказывающего сосудосуживающее действие. Во-вторых, увеличение давления выше места коарктации приводит к гиперплазии медии аорты, повышению жесткости сосудистой стенки, прогрессированию атеросклеротического поражения и, как следствие, к угнетению реакции барорецепторов на увеличение объема циркулирующей крови.
390 Глава 13 Клинические признаки коарктации аорты включают симптомы недостаточного кровоснабжения нижних конечностей или левой руки (перемежающаяся хромота, слабость в ногах, ослабление или отсутствие пульса на бедренной артерии). Вследствие стеноза участка аорты появляется ме- зосистолический шум, лучше всего прослушивающийся со стороны спины между лопатками. На рентгенограмме грудной клетки выявляют деформацию дуги аорты и узурацию ребер (из-за повышенного коллатерального кровотока по межреберным артериям в обход суженного участка аорты). Метод выбора при лечении таких больных — ангиопластика или хирургическая коррекция стеноза. У некоторых больных высокий уровень АД сохраняется даже после восстановления аортального кровотока (возможно вследствие десенситизации барорецепторов). Эндокринные нарушения Гормоны играют важную роль в регуляции АД, поэтому эндокринные заболевания нередко сопровождаются АГ. Диагностика эндокринных нарушений, которые могут приводить к развитию АГ, основана на: 1. тщательном анализе всех анамнестических данных и симптомов заболевания. 2. определении уровня гормонов в плазме крови. 3. оценке секреции гормонов в ответ на действие специфических стимуляторов или ингибиторов. 4. результатах методов визуализации, позволяющих выявить опухоль, продуцирующую гормоны. ФЕОХРОМОЦИТОМЛ Феохромоцитома — это продуцирующая катехоламины опухоль нейро- эндокринных клеток (обычно — мозгового слоя надпочечников), обусловливающая около 0,2% всех случаев АГ. Выброс адреналина и норадреналина клетками опухоли сопровождается временным или постоянным спазмом сосудов, тахикардией и другими симптомами гиперактивности симпатической нервной системы. Для больных этой категории характерно приступообразное повышение АД, сопровождающееся выраженной головной болью, обильным потоотделением, сердцебиением и тахикардией. В большинстве случаев феохромоцитома сопровождается стойкой АГ, однако у некоторых больных в период между приступами уровень АД может соответствовать значениям нормы. 10% феохромоцитом являются злокачественными. Важную роль в диагностике феохромоцитомы играет анализ уровня катехоламинов в плазме крови, а также свободных катехоламинов и их метаболитов (ванилилминдальной кислоты, метанефринов) в суточной моче. При некоторых феохромоцитомах катехоламины выбрасываются в кровь эпизодически, поэтому анализ уровня гормонов следует проводить сразу после криза.
Артериальная гипертензия 391 Медикаментозная терапия феохромоцитомы включает назначение аль- фа-адреноблокаторов (например, феноксибензамина) в комбинации с бета-адреноблокаторами. Вместе с тем, у больных с установленной локализацией опухоли (с помощью КТ, МРТ или ангиографии) методом выбора является хирургическая операция. При неоперабельной опухоли назначают альфа- и бета-адреноблокаторы, а также препараты, ингиби- рующие синтез катехоламинов (альфа-метилтирозин). ГИПЕРСЕКРЕЦИЯ ГОРМОНОВ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ В коре надпочечников синтезируется целый ряд гормонов, в том числе — минералокортикоиды и глюкокортикоиды, избыточная продукция которых может сопровождаться АГ. Минералокортикоиды (основной гормон — альдостерон) стимулируют реабсорбцию натрия в дистальных канальцах нефрона, приводя к увеличению объема циркулирующей крови. Усиление реабсорбции натрия сочетается с избыточной экскрецией калия с мочой, что может сопровождаться гипокалиемией, которая является важным лабораторно-диагностическим признаком гиперсекреции минералокортикоидов. Примерно у 0,1% больных АГ выявляют первичный алъдостеронизм, в большинстве случаев обусловленный аденомой надпочечников и несколько реже — двусторонней гиперплазией надпочечников. Заболевание может протекать бессимптомно, в этом случае диагноз устанавливают на основании лабораторных анализов (гипокалиемия, гиперсекреция альдостерона и снижение концентрации ренина в плазме крови). Больным этой категории показано хирургическое удаление аденомы или терапия антагонистами рецепторов альдостерона (например, спиронолактоном). Вторичный алъдостеронизм наблюдается при гиперпродукции ангиотензина II вследствие редко встречающейся ренин-секретирующей опухоли. Высокий уровень ангиотензина II часто отмечается у женщин, принимающих пероральные контрацептивы (препараты этого класса стимулируют продукцию ангиотензиногена в печени), а также у больных с хроническими заболеваниями печени (вследствие снижения метаболизма ангиотензина II). Гиперсекреция глюкокортикоидов (например, кортизола) нередко сопровождается повышением АД в результате увеличения объема циркулирующей крови и усиления синтеза ренина. Так, повышение уровня АД отмечается у 80% больных с синдромом Кушинга. Больные этой категории имеют характерный внешний вид: лунообразное лицо, центральное ожирение, мышечную слабость, гирсутизм. Синдром Кушинга наблюдается при АКТГ-секретирующей аденоме гипофиза, периферических АКТГ-секретирующих опухолях (сопровождающихся гиперплазией надпочечников), а также при кортизол-секретирующей аденоме надпочечников.
392 Глава 13 НАРУШЕНИЯ СЕКРЕЦИИ ГОРМОНОВ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Выраженная артериальная гипертензия диагностируется примерно у 30% больных с гипертиреозом и у 25% — с гипотиреозом. Тироидные гормоны влияют на работу сердечно-сосудистой системы: 1) активируя Na+/K+-ATOa3y в миокарде и кровеносных сосудах, 2) увеличивая объем циркулирующей крови и 3) усиливая активность ферментативных процессов и увеличивая потребление кислорода, в результате чего в тканях накапливаются продукты метаболизма, влияющие на тонус сосудов. Повышение АД у больных гипертиреозом обусловлено гиперактивностью сердечно-сосудистой системы и увеличением объема циркулирующей крови. Развитие АГ при гипотиреозе связывают с действием местных факторов: при снижении активности ферментативных процессов уменьшается локальная концентрация продуктов метаболизма, что сопровождается относительной вазоконстрикцией. ПОСЛЕДСТВИЯ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ Независимо от причин возникновения, АГ приводит к схожим последствиям. Само по себе повышение АД обычно не сопровождается развитием явных клинических симптомов, однако может быть причиной поражения многих жизненно важных органов — в первую очередь, кровеносных сосудов, сердца, почек и сетчатки. Клинические симптомы и признаки В прошлом «классическими» симптомами АГ считали головную боль, носовые кровотечения и головокружение. Вместе с тем, клинические исследования поставили под сомнение специфичность этих симптомов, так как их распространенность при АГ существенно не отличалась от распространенности в общей популяции. Другие симптомы (приливы, потливость, нечеткость зрения) действительно отмечаются у больных АГ несколько чаще. В большинстве случаев АГ протекает бессимптомно, и диагноз устанавливают на основании простого измерения уровня АД во время обычного физикального обследования. Некоторые проявления АГ, описанные в следующем разделе, являются прямым следствием повышенного АД (например, гипертрофия левого желудочка сердца или ретинопатия). Кроме того, у больных АГ и атеросклерозом может выслушиваться сосудистый шум над сонными и бедренными артериями. Поражение органов-мишеней при АГ Поражение органов-мишеней при АГ отражает степень повышения АД и может быть следствием 1) увеличения нагрузки на сердце, 2) повреждения артерий в результате высокого АД (ослабление сосудистой
Артериальная гипертензия 393 стенки) и ускоренного развития атеросклероза (рис. 13.7). Артериальная гипертензия сопровождается изменением структурных и функциональных свойств сосудов вследствие гипертрофии гладкомышечных клеток, дисфункции эндотелия и ослаблением механических свойств эластических волокон. Прогрессирование атеросклероза на фоне стойкого повышения АД связывают с дисфункцией эндотелия, нарушением работы естественных защитных механизмов (так, продукции N0) и гипертрофией гладкомышечных клеток. Пораженные атеросклерозом участки артерий нередко сами подвергаются тромбозу или могут быть источником тромбов, вызывающих окклюзию дистальных сосудов и инфаркт органов (например, окклюзия мозговой артерии приводит к инсульту). Кроме того, при атеросклеротическом поражении крупных артерий нарушаются их эластические свойства, что сопровождается резким увеличением систолического АД, приводящим к еще более выраженной дисфункции эндотелия или таким угрожающим жизни состоянршм, как разрыв сосудистой аневризмы. В первую очередь при АГ поражаются такие органы-мишени, как сердце, сосуды головного мозга, аорта, периферические сосуды, почки и сетчатка глаза (таблица 13.3). В отсутствие адекватного лечения около 50% больных АГ умирает от ишемической болезни сердца (ИБС) и застойной сердечной недостаточности, 30% — от инсульта и его осложнений и 10—15% — от почечной недостаточности. АРТЕРИАЛЬНАЯ ГИПЕРТЕНЗИЯ f t Постнагрузки Повреждение артерий Г I I f ^ Систолическая ГЛЖ t Потребности дисфункция 1 миокарда в 02 Прогрессирование атеросклероза Диастолическая дисфункция J Ослабление сосудистой стенки (коронарные (мозговые/сонные (аорта) (кровоизлияние (почки) артерии) артерии) i ■ в мозг) I I u 4- Снижение Тромбоз поступления и 02 в миокард атероэмболия ▼ ИШЕМИЯ СЕРДЕЧНАЯ И ИНФАРКТ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ МИОКАРДА t АНЕВРИЗМА, РАССЛОЕНИЕ АОРТЫ т (глаза) НЕФРОСКЛЕРОЗ, ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ МОЗГОВОЙ ИНСУЛЬТ РЕТИНОПАТИЯ Рис. 13.7. Патофизиология типичных осложнений артериальной пшертензии. ГЛЖ - рофия левого желудочка -гиперт-
394 Глава 13 Таблица 13.3. Органы-мишени при артериальной гипертензии Орган Клинические проявления Сердце • Гипертрофия левого желудочка • Сердечная недостаточность • Ишемия, инфаркт миокарда Головной мозг • Инсульт Аорта, периферические сосуды • Аневризма, расслаивающая аневризма аорты • Атеросклероз Почки • Нефросклероз • Почечная недостаточность Сетчатка глаза • Сужение артерий • Кровоизлияния, экссудация, отек диска зри- тельного нерва СЕРДЦЕ Артериальная гипертензия приводит к увеличению постнагрузки на левый желудочек (ЛЖ) и быстрому прогрессиррванию атеросклероза коронарных сосудов. Гипертрофия левого желудочка сердца и диастолинеская дисфункция В результате повышения АД (увеличения постнагрузки) возрастает напряжение стенки ЛЖ, что сопровождается компенсаторной гипертрофией миокарда. Как правило, у больных АГ развивается компенсаторная концентрическая гипертрофия миокарда (без изменения размеров полости). Повышение АД вследствие увеличения объема циркулирующей крови (например, при первичном альдостеронизме) может быть причиной эксцентрической гипертрофии миокарда, при которой утолщение стенки сопровождается расширением полости ЛЖ (глава 9). Гипертрофия миокарда сопровождается увеличением жесткости стенок ЛЖ и развитием диастолической дисфункции. Основным проявлением диастолической дисфункции является повышение давления наполнения ЛЖ, что может приводить к застою в легких (глава 9). При физикальном обследовании у больных с гипертрофией ЛЖ (ГЛЖ) выявляют усиленный верхушечный толчок, что указывает на увеличение массы миокарда ЛЖ, и нередко — IV тон (глава 2), возникающий при заполнении ЛЖ, стенки которого утратили эластичность. Гипертрофия ЛЖ — один из наиболее значимых прогностических факторов риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний среди больных АГ. Выраженность ГЛЖ прямо коррелирует с риском развития застойной сердечной недостаточности, стенокардии, аритмий, инфаркта миокарда и внезапной смерти.
Артериальная гипертензия 395 Систолическая дисфункция Хотя первоначально ГЛЖ представляет собой защитную, компенсаторную реакцию, по мере прогрессирования АГ увеличение массы миокарда уже не позволяет преодолеть возросшую постнагрузку на ЛЖ. Снижение сократимости ЛЖ сопровождается появлением симптомов систолической дисфункции (уменьшение сердечного выброса, застой в легких). Кроме того, систолическая дисфункция может развиваться вследствие быстрого прогрессирования ИБС, приводящей к ишемии миокарда или ИМ. Ишемическая болезнь сердца Стойкая АГ — одна из основных причин развития ишемии и ИМ. Возникновение этих осложнений связывают с прогрессированием атеросклероза коронарных сосудов (снижение поступления кислорода в миокард) и усилением систолической нагрузки на миокард (повышение потребности в кислороде). Риск ИМ у больных АГ выше, чем у лиц с нормальным АД, более того, при АГ чаще наблюдаются такие осложнения ИМ как разрыв стенки ЛЖ, образование аневризмы ЛЖ, застойная сердечная недостаточность. Так, 60% больных, умирающих в результате трансмурального ИМ, страдали АГ. СОСУДЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА Артериальная гипертензия — основной корригируемый фактор риска инсульта. Несмотря на важность диастолического АД, риск инсульта в большей степени коррелирует с величиной систолического АД. Так, риск инсульта в два раза выше у больных с изолированной систолической АГ. Артериальная гипертензия может быть причиной геморрагического или, несколько чаще, тромботического (атеросклеротического) инсульта. Геморрагический инсульт развивается в результате разрыва микроаневризмы сосуда головного мозга (внутримозгового кровоизлияния), обусловленной стойкой артериальной гипертензией. Тромботический инсульт возникает при разрушении атеросклеротических бляшек в сонных или крупных мозговых артериях, а также при образовании на поверхности бляшек тромбов, которые приводят к закупорке мелких дистальных сосудов головного мозга. Кроме того, причиной окклюзии мозговых артерий может быть разрыв локальных атеросклеротических бляшек. Окклюзия мелких мозговых артерий приводит к развитию небольших глубоко расположенных инфарктов, которые подвергаются фагоцитозу с образованием кист {лакун) (< 3 мм диаметром). Лакунарные инфаркты, как правило, развиваются только у больных со стойкой АГ и обычно, локализованы в бассейнах средней и задней мозговых артерий. Сужение артерий, типичное для больных АГ, сопровождается снижением коллатерального кровотока в ишемизированных участках. Кроме того, при сужении артерий для поддержания адекватного тканевого кровотока требуется более высокое перфузионное давление. Как следствие, при резком снижении АД у больных АГ особенно высок риск развития
396 Глава 13 инфаркта мозга в зонах кровоснабжаемых дистальными участками артерий (в зонах «водораздела» мозговых артерий). Эффективная антигипертензивная терапия способствует достоверному снижению риска мозгового инсульта — так, за последние 20 лет смертность от цереброваскулярных осложнений среди больных АГ снизилась на 50%. АОРТА И ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ СОСУДЫ Артериальная гипертензия сопровождается прогрессированием атероск- леротического поражения и сужением практически всех артерий организма. Помимо коронарных артерий, наиболее подвержены атеросклеротическим изменениям аорта и крупные артерии нижних конечностей, шеи и головного мозга. Стойкая АГ может приводить к образованию аневризмы аорты (чаще всего — брюшного отдела, глава 15). Аневризма брюшной аорты — это расширение просвета сосуда (обычно ниже отхождения почечных артерий) в результате механического действия высокого давления крови. Стенки аорты в этом участке, как правило, уже повреждены в результате атеросклероза и патологических изменений медии. Аневризма аорты диаметром более 6 см является показанием к хирургическому лечению — у больных этой категории высок риск разрыва аневризмы в течение последующих 2 лет. Другим опасным для жизни поражением кровеносных сосудов при АГ является расслаивающая аневризма аорты (глава 15). На фоне высокого АД усиливаются дегенеративные процессы в медияльном слое аорты. Длительное воздействие на такой пораженный участок высокого АД может приводить к разрыву интимы сосуда, в результате чего кровь проникает в медию, расслаивая стенку сосуда и распространяясь вдоль аорты по образовавшемуся внутристеночному каналу. Очевидно, что расслаивающая аневризма может приводить к обструкции крупных сосудов, отходящих от аорты (например, коронарных или сонных артерий). Смертность при расслаивающей аневризме аорты превышает 90%, и это состояние является абсолютным показанием к немедленному хирургическому вмешательству (особенно, если поражены проксимальные отделы аорты). В дальнейшем у больных этой категории необходимо тщательно контролировать уровень АД. ПОЧКИ Нефропатия, возникающая на фоне АГ (нефросклероз), является наиболее частой причиной развития почечной недостаточности. При гистологическом исследовании выявляют утолщение стенок почечных сосудов, инфильтрированных гиалиновыми массами (гиалиноз артериол, рис. 13.8). Повышение АД сопровождается гипертрофией гладкомышечных клеток и некрозом стенок капилляров (фибриноидный некроз). Эти нарушения приводят к ухудшению кровоснабжения и последующей ишемической
Артериальная гипертензия 397 Рис. 13.8. Гистологические изменения почечной ткани при артериальной гипертензии. Утолщение стенок артериол в результате их гиалиноза (маленькая стрелка). Клубочки частично склерозированы вследствие недостаточного кровоснабжения (большая стрелка). (С любезного разрешения Dr. Helmut G. Rennke, Brigham and Women's Hospital, Boston, Massachusetts.) атрофии почечных канальцев и (в меньшей степени) клубочков. Нормально функционирующие нефроны способны компенсировать утрату части клубочков, поэтому умеренная АГ редко сопровождается развитием почечной недостаточности (при отсутствии других заболеваний почек). Однако при тяжелой АГ поражение почек может обусловить необходимость в гемодиализе. Одним из последствий почечной недостаточности вследствие АГ является стойкое повьпыение уровня АД. Так, при прогрессирующей почечной недостаточности нарушаются механизмы регуляции объема циркулирующей крови, что ведет к дальнейшему росту АД. СЕТЧАТКА Сетчатка глаза — это единственный орган, осмотр которого позволяет оценить состояние системных артерий. Повышение АД сопровождается поражением сетчатки или гипертонической ретинопатией. Выраженная
398 Глава 13 ретинопатия может сопровождаться частичной утратой зрения, однако чаще всего изменения сетчатки являются бессимптомными клиническими показателями тяжести и продолжительности АГ. Острое начало АГ и выраженное повышение АД (например, при отсутствии лечения или злокачественной АГ) нередко приводит к разрыву мелких сосудов, вызывая кровоизлияния, экссудацию липидов плазмы или локальные инфаркты сетчатки (рис. 13.9В). При ишемии зрительного нерва больные отмечают общее ухудшение зрения. Кровоизлияние и последующая ишемия сетчатки сопровождаются снижением остроты и дефектами полей зрения. Отек и нечеткие края диска зрительного нерва обычно указывают на повышение внутричерепного давления в результате злокачественной гипертонии и нарушения механизмов ауторегуляции мозгового кровотока. Изменения сетчатки при стойком повышении АД представлены на рис. 13.9Б: отек диска зрительного нерва отсутствует, но артериолы сужены, их стенки утолщены в результате гипертрофии медияльного слоя, нередко отмечается артериовенозный перекрест. При более выраженной АГ наблюдаются признаки склероза артерий (усиление светопреломления — симптом «медной» или «серебряной» проволоки). Эти изменения, как правило, не сопровождаются значительными нарушениями функции сетчатки, однако они указывают на стойкую и плохо контролируемую АГ. ГИПЕРТОНИЧЕСКИЙ КРИЗ Гипертонический криз — это резкое повышение АД, требующее немедленного медицинского вмешательства. В прошлом основной причиной гипертонических кризов была неэффективная антигипертензивная терапия, а в настоящее время они чаще всего являются следствием внезапных гемодинамических нарушений (например, при остром заболевании почек), возникающих у больных хронической АГ. Быстрые патологические изменения кровеносных сосудов и почек (фибриноидный некроз) сопровождаются резким повышением АД, а ухудшение перфузии почек и повышение уровня ренина и ангиотензина в плазме приводит к еще большему увеличению объема циркулирующей крови и сужению системных артерий. При выраженной АГ повышается внутричерепное давление, приводя к развитию гипертонической энцефалопатии, при которой у больных отмечается головная боль, нарушения зрения, судороги, спутанность сознания, сонливость, а в тяжелых случаях — коматозное состояние. Острое поражение сосудов сетчатки указывает на злокачественную АГ, при офтальмоскопии у больных этой категории отмечают такие признаки резкого повышения АД как кровоизлияния, экссудаты, отек диска зрительного нерва. Увеличение нагрузки на ЛЖ во время гипертонического криза может провоцировать приступ стенокардии (вследствие увеличения потребности миокарда в кислороде) или отек легких.
Артериальная гипертензия 399 «серебряная или медная» проволока Сужение артериол Отек диска зрительного нерва Рис. 13.9. Поражение сетчатки при остром и хроническом повышении артериального давления. А. Нормальная сетчатка. Б. Хроническая АГ: сужение артериол, артериовенозный перекрест, признаки склероза артерий (симптом «серебряной или медной» проволоки). В. Злокачественная АГ: кровоизлияния, экссудация липидов плазмы, ватообразные экссудаты (зоны инфаркта), отек диска зрительного нерва
400 Глава 13 Гипертонический криз требует неотложного медицинского вмешательства, направленного на снижение АД и предотвращение сосудистых осложнений. Купирование криза обычно приводит к исчезновению острых патологических изменений (отека диска зрительного нерва, экссудации и пр.), однако поражение почек не регрессирует. АНТИГИПЕРТЕНЗИВНАЯ ТЕРАПИЯ При выборе антигипертензивной терапии необходимо учитывать два обстоятельства. Во-первых, однократное повышение АД не позволяет установить диагноз АГ, поскольку уровень АД варьирует в широких пределах в течение дня. Более того, измерение АД в условиях клиники или в кабинете врача в поликлинике может дать неправильные результаты вследствие эффекта «белого халата»1, то есть повышенной тревожности больного. Для установления диагноза АГ необходимо измерить АД несколько раз, например, во время двух или трех последовательных врачебных осмотров, а также попросить больного регулярно определять уровень АД в домашних условиях. Во-вторых, хотя АГ 1 ст. широко распространена в популяции, больные этой категории относятся к группе низкого риска. Так, дополнительный риск мозгового инсульта при АГ 1 ст. составляет не более 1:850 в год. Следовательно, прежде чем назначать медикаментозную терапию, целесообразно понаблюдать за больным в течение 2—3 месяцев и выяснить, как долго сохраняется повышенный уровень АД, можно ли нормализовать АД, изменив образ жизни больного. Эти рекомендации в первую очередь применимы к больным, не имеющим других факторов риска (курение, высокий уровень холестерина ЛНП и пр.). Безусловно, у большинства больных наиболее действенным методом профилактики осложнений АГ является медикаментозная терапия, что, однако, не умаляет эффективности других подходов (диетотерапия, изменение образа жизни и т. д.). Немедикаментозное лечение СНИЖЕНИЕ МАССЫ ТЕЛА Все существующие научные и клинические данные указывают на существование значимой корреляции между избыточной массой тела (особенно у лиц с абдоминальным ожирением) и высоким уровнем АД. Хорошо известно, что при массе тела, превышающей идеальную более чем на 10% похудение почти всегда приводит к уменьшению АД. Связь ожирения и АГ изучена не до конца. Полагают, что частичная нормализация АД при уменьшении массы тела обусловлена снижением 1 Речь идет о более высоком уровне АД у больных при его измерении медицинским персоналом. Степень превышения АД над истинным зависит от психологического статуса больного (прим. редактора).
Артериальная гипертензия 401 концентрации катехоламинов в плазме крови и, следовательно уменьшением ОПСС. Важную роль в развитии АГ у лиц с избыточной массой тела может играть гормон инсулин. Ожирение часто сочетается с инсулиноре- зистентностью и вторичной гиперинсулинемией. В свою очередь, гипе- ринсулинемия может быть причиной гормональных, электролитных и трофических нарушений, провоцирующих повышение АД (как описано ранее в этой главе). ФИЗИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ Риск развития АГ у лиц, ведущих малоподвижный образ жизни, на 20—50% выше, чем у физически активных людей. Регулярные физические занятия (ходьба, бег, велосипедные прогулки), помимо снижения массы тела, также способствуют нормализации АД. У занимающихся физическими тренировками больных АГ снижается ЧСС в покое и уменьшается уровень катехоламинов в плазме крови, что указывает на ослабление симпатического тонуса. ДИЕТА Употребление менее калорийной пищи, а также характера питания способствуют не только уменьшению массы тела, но и нормализации АД. Натрий Необходимость ограничения потребления поваренной соли лицам с повышенным АД остается предметом дискуссий. Вместе с тем, данные эпидемиологических и клинических исследований указывают на целесообразность ограничения потребления соли больными АГ. У лиц с нормальным АД избыток натрия выводится почками, тогда как у 50% больных АГ нарушен натрийурез, причем величина АД варьирует в зависимости от уровня потребления поваренной соли. Наиболее явно эта зависимость проявляется у негров и больных пожилого возраста. Известно, что эффективность антигипертензивной терапии повышается на фоне диеты с низким содержанием поваренной соли. В современных руководствах рекомендовано ограничить потребление поваренной соли до < 6 г NaCl/cyr- ки (<2,3 г Na/сутки), что составляет около 1/3 от среднего количества соли, употребляемого американцами в пищу. Калий Содержание калия в организме снижается при недостатке в пище фруктов и овощей, а также при приеме диуретиков, выводящих калий. Теоретически гипокалиемия может приводить к повышению АД, и в этих случаях больным рекомендована диета, восполняющая недостаток ионов К+ в организме. Вместе с тем не существует убедительных доказательств того, что пищевые добавки с высоким содержанием калия способствуют снижению АД у больных АГ с нормокалиемией.
402 Глава 13 Алкоголь Злоупотребление алкоголем коррелирует с высоким АД и неэффективностью антигипертензивной терапии. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что уровень АД (особенно — систолического) может повышаться сразу после употребления алкоголя. Физиологические механизмы этого явления изучены недостаточно, однако известно, что отказ от чрезмерного употребления алкоголя способствует снижению АД. Другие факторы Высокий уровень АД коррелирует с низким потреблением кальция, недостатком магния и употреблением в пищу большого количества насыщенных жирных кислот, но лежащие в основе механизмы и их роль в лечении больных АГ остаются предметом научных исследований. Прием кофеина сопровождается временным повышением АД (на 5—15 мм рт. ст. после 2 чашек кофе), однако постоянное употребление кофе, по-видимому, не приводит к развитию хронической АГ. КУРЕНИЕ Курение также приводит к временному повышению АД, что связывают с действием никотина на вегетативные ганглии. Хотя курение является независимым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, распространенность АГ среди курильщиков ниже, чем среди некурящих. Более того, отказ от курения нередко сочетается с небольшим увеличением АД. Полагают, что эффекты курения и отказа от него обусловлены изменением массы тела, так как курильщики обычно худее некурящих, а отказ от курения сопровождается некоторым увеличением веса. Вместе с тем, в силу атерогенного действия курения, распространенность реноваскулярной ги- пертензии среди лиц этой категории более высока, чем среди некурящих. Курение сопряжено со многими другими неблагоприятными последствиями, и всем больным необходимо рекомендовать отказаться от него. РЕЛАКСАЦИОННАЯ ТЕРАПИЯ Причиной повышения АД нередко являются стрессовые факторы. Более того, у больных ЭАГ и их ближайших родственников часто отмечают повышение тонуса симпатической нервной системы и усиление вегетативных реакций на психологический стресс. Неудивительно, что при лечении больных АГ рекомендовано применять методы релаксационной терапии (медитация, метод обратной биологической связи). Эффективность этих методов в значительной мере зависит от желания больного и его готовности следовать назначениям врача. Существует большое количество немедикаментозных методов лечения больных АГ. Эти методы лишены таких недостатков медикаментозной терапии, как высокая стоимость препаратов и их побочные эффекты.
Артериальная гипертензия 403 Эффективность нелекарственных методов лечения не должна вызывать удивление, учитывая, что в развитии АГ важную роль играют неблагоприятные внешние факторы. Лечение, в основе которого лежит изменение образа жизни, в первую очередь показано больным с легкой и умеренной АГ, не представляющей непосредственной угрозы для жизни и здоровья. Медикаментозная терапия Антигипертензивные препараты применяют для снижения АД, когда методы немедикаментозной терапии оказываются неэффективны. В настоящее время доступно более 100 разных антигипертензивных препаратов, но в клинической практике наиболее широкое распространение получили лекарственные средства четырех классов: диуретики, сймпато- литики, вазодилататоры и препараты, влияющие на активность ренин-ан- гиотензиновой системы (таблица 13.4). Механизмы антигипертензивного действия препаратов этих классов показаны на рис. 13.10, а их фармакологические свойства подробно описаны в главе 17. Диуретики в течение многих лет с успехом применяли в лечении больных АГ. Препараты этого класса снижают объем циркулирующей крови, СВ, среднее АД; они наиболее эффективны у больных легкой и умеренной АГ без нарушения функции почек. Диуретики высокоэффективны при лечении больных пожилого возраста и негров (больные этих групп наиболее чувствительны к уровню натрия). По данным долгосрочных клинических исследований, терапия диуретиками способствует снижению частоты осложнений и смертности среди больных АГ, при этом стоимость диуретиков ниже, чем других антигипертензивных препаратов. Тиазидные (гидро- хлортиазид) и калийсберегающие (спиронолактон) диуретики усиливают выведение Na+ и С1" почками. Петлевые диуретики (фуросемид) оказывают слишком выраженное и кратковременное действие, что ограничивает их применение в качестве антигипертензивных средств. Таблица 13.4. Классы антигипертензивных препаратов Класс Группа (глава 17) Диуретики Тиазидные Антагонисты альдостерона Симпатолитики а2-адреностимуляторы центрального действия Периферические aj-адреноблокаторы р-адреноблокаторы а-р-адреноблокаторы Вазодилататоры Антагонисты кальция Прямые вазодилататоры (гидралазин, миноксидил) Антагонисты ренин-ан- Ингибиторы АПФ гиотензиновой системы Антагонисты рецепторов ангиотензина II
404 Глава 13 Артериальное давление Сердечный выброс чес »(З-адреноблокаторы • некоторые АСа2* Сопротивление периферических сосудов] гуморальные регуляторы прямая иннервация • АСа24 и прямые вазодилататоры ингибиторы РАС а, -адреноблокаторы * а,-адреноблокаторы • Оа-адреностимуляторы а2-адреностимуляторы центрального действия центрального действия СМ • р-адреноблокатор1 •АСа* Объем крови • диуретики • 01,-адреноблокаторы • ингибиторы РАС • АСа2+ • ингибиторы РАС Рис. 13.10. Физиологические эффекты антигипертензивных препаратов. Некоторые антиги- пертензивные препараты обладают несколькими механизмами действия. ЧСС — частота сердечных сокращений; УО — ударный объем; СМ — сократимость миокарда; ВВ — венозный возврат; АСа2+, антагонисты Са2+; Ингибиторы РАС — ингибиторы ренин-ангиотен- зиновой системы (например, ингибиторы АПФ и антагонисты рецепторов ангиотензина II) К типичным побочным эффектам диуретиков относят повышение уровня глюкозы, холестерина и триглицеридов в плазме крови. Более того, у больных на фоне приема диуретиков нередко развивается гипока- лиемия, гиперурикемия и нарушается половая функция. Назначение препаратов этого класса в минимальной дозе позволяет добиться желательного антигипертензивного эффекта и снизить риск побочных реакций. Симпатолитики препятствуют сужению периферических сосудов, снижают ЧСС и уменьшают сократимость миокарда (глава 17). Алъфа2-адре- ностимуляторы центрального действия (метилдопа, клонидин) ослабляют симпатический тонус сердца, сосудов и почек. Эти препараты оказывают выраженное побочное действие и в современной клинической практике применяются редко. Антагонисты адренергинеских рецепторов, используемые в качестве антигипертензивных средств, делятся на два класса: ар и р-адреноблокаторы. а{-адреноблокаторы (празозин) вызывают расслаб-
Артериальная гипертензия 405 ление гладких мышц и тем самым снижают ОПСС. р-адреноблокаторы (пропранолол) уменьшают ЧСС и сократимость миокарда, что приводит к снижению СВ. Кроме того, препараты этого класса ингибируют секрецию ренина (и, следовательно — ангиотензина II), в результате чего уменьшается ОПСС. Типичными побочными эффектами р-адреноблокаторов являются слабость, импотенция и гипергликемия. Препараты этого класса неблагоприятно влияют на метаболизм липидов: на фоне приема большинства р-адреноблокаторов повышается уровень триглицеридов и снижается концентрация холестерина ЛВР. Необходимо отметить, что р-адреноблокаторы с внутренней симпатомиметической активностью или способные также блокировать а-адренорецепторы, не оказывают неблагоприятного влияния на уровень холестерина ЛВП. Кроме того, в повседневной клинической практике широко применяются периферические вазодилататоры — антагонисты кальция, гидралазин и миноксидил. Антагонисты кальция блокируют вход Са++ в кардиомио- циты и гладкомышечные клетки, снижая их способность к сокращению (глава 17). Больным АГ часто назначают антагонисты кальция пролонгированного действия (препараты, принимаемые один раз в сутки). Препараты короткого действия для терапии АГ в настоящее время не используют, поскольку они менее удобны (прием 2—3 раза/сутки) и могут увеличивать риск сердечно-сосудистых осложнений (имеются данные об увеличении частоты инфаркта миокарда на фоне приема антагонистов кальция короткого действия). Гидралазин и миноксидил оказывают прямое расслабляющее действие на гладкие мышцы прекапиллярных артериол. После внедрения в практику препаратов новых классов, обладающих менее выраженными побочными эффектами, гидралазин и миноксидил стали все реже использовать при лечении больных АГ. Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) и антагонисты рецепторов ангиотензина II — это препараты, влияющие на активность ренин-ангиотензиновой системы. Ингибиторы АПФ препятствуют превращению ангиотензина I в ангиотензин II (мощный вазоконстрик- тор, рис. 13.6) и снижают секрецию альдостерона. На фоне приема ингибиторов АПФ снижается ОПСС и реабсорбция натрия в почечных канальцах. Кроме того, антигипертензивный эффект ингибиторов АПФ связывают с повышением в плазме крови концентрации вазодилататора брадикинина (глава 17). Как правило, больные хорошо переносят препараты этого класса, и в последние годы ингибиторы АПФ все чаще применяются в повседневной практике. Показано, что терапия ингибиторами АПФ способствует снижению смертности среди больных инфарктом миокарда и хронической систолической сердечной недостаточностью (глава 9). Более того, эти препараты могут улучшать функцию почек у больных с диабетической нефропатией. Наиболее частые побочные эффекты терапии ингибиторами АПФ — преходящий сухой кашель (по-видимому, вследствие повышения концентрации брадикинина), гипокалиемия и азотемия (глава 17).
406 Глава 13 Антагонисты рецепторов ангиотензина II — это новый класс антиги- пертензивных препаратов, которые блокируют связывание ангиотензина II со специфическими рецепторами (например, АТ^ в кровеносны* сосу- дах и других органах (рис. 13.6). Антигипертензивный эффект этих препаратов связан с ингибированием действия ангиотензина II, что сопровождается расширением сосудов и снижением секреции альдостерона. По результатам клинических исследований, антигипертензивная эффективность ингибиторов АПФ и антагонистов рецепторов ангиотензина II примерно одинакова. К преимуществам антагонистов рецепторов ангиотензина II следует отнести отсутствие такого побочного эффекта как сухой кашель. Большое количество доступных антигипертензивных препаратов нередко затрудняет выбор наиболее эффективного лекарственного средства для начала лечения данного больного. Согласно рекомендациям the Joint National Committee on Detection, Evaluation and Treatment of High Blood Pressure, к препаратам первого ряда относятся диуретики, р-адреноблока- торы; ингибиторы АПФ, антагонисты кальция, агадреноблокаторы и препараты, блокирующие как а-, так и р-адренорецепторы. Вместе с тем, отмечается, что лечение больных АГ следует начинать с назначения диуретиков или р-адреноблокаторов. Результаты клинических исследований указывают на то, что терапия этими препаратами сопровождается снижением заболеваемости и смертности, а их стоимость значительно ниже стоимости других антигипертензивных средств. Эти рекомендации остаются предметом дискуссий, поскольку существуют антигипертензивные препараты других классов, не менее эффективные и лучше переносимые, чем диуретики и р-адреноблокаторы. В большинстве случаев медикаментозная терапия АГ проводится в течение многих лет, поэтому при выборе антигипертензивного препарата крайне важно учитывать его побочное действие и влияние проводимого лечения на качество жизни больных. Существуют и другие принципы выбора антигипертензивного препарата. Во-первых, предлагаемая схема лечения должна соответствовать состоянию больного. Например, больному молодого возраста с симптомами тревоги и АГ в «гиперкинетической» фазе целесообразно назначить р-адреноблокаторы. В более старшем возрасте, когда уровень АД будет зависеть, в основном, от сопротивления периферических сосудов, тот же больной может получать терапию вазодилататорами (например, антагонистами кальция пролонгированного действия). Другим важным принципом антигипертензивной терапии является назначение нескольких препаратов в комбинации, поскольку действие одного лекарственного средства может быть ослаблено в результате активации естественных компенсаторных реакций организма. Например, снижение кровоснабжения почек на фоне приема гидралазина (прямой вазодилататор) может сопровождаться компенсаторной активацией ре- нин-ангиотензиновой системы, задержкой воды в организме и, следовательно, уменьшением антигипертензивного эффекта. Назначение препаратов с разными механизмами действия позволяет решить эту
Артериальная гипертензия 407 проблему. Например, для предотвращения нежелательного увеличения объема циркулирующей крови прямые вазодилататоры нередко назначают в комбинации с диуретиками в низких дозах. Артериальная гипертензия — это одна из наиболее важных проблем современной медицины. Артериальная гипертензия характеризуется высокой распространенностью, часто приводит к тяжелым осложнениям и нередко имеет неясную этиологию. Обследование и лечение больных АГ невозможно без понимания причин нарушения нормальной физиологии сердечно-сосудистой системы. Однако, поскольку этиология АГ у большинства больных неизвестна, это заболевание остается предметом творческих размышлений и интенсивных научных исследований. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Артериальная гипертензия — стойкое повышение диастолического (> 90 мм рт.ст.) и/или систолического (> 140 мм рт.ст.) артериального давления. 2. В 95% случаев этиология АГ неизвестна («эссенциальная АГ»). Типичные причины вторичной АГ: 1) поражение паренхимы почек, 2) рено- васкулярная гипертензия, 3) феохромоцитома, 4) коарктация аорты, 5) первичный альдостеронизм. 3. У большинства больных АГ протекает бессимптомно, вплоть до развития осложнений. Осложнения АГ: 1) мозговой инсульт, 2) инфаркт миокарда, 3) сердечная недостаточность, 4) аневризма и расслаивающая аневризма аорты, 5) поражение почек, 6) ретинопатия. 4. Лечение больных АГ включает изменение образа жизни, характера питания и, при необходимости, медикаментозную терапию. К препаратам первого ряда в настоящее время относят диуретики, р-адреноблокато- ры, ингибиторы АПФ, антагонисты кальция пролонгированного действия и агадреноблокаторы. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Goodfriend TL, Elliott ME, Catt KJ. Angiotensin receptors and their antagonists. N Engl J Med 1996; 334:1649-1654. Hollenberg NK. Hypertension: mechanisms and therapy. In: Braunwald E, ed. Atlas of Heart Diseases. St. Louis: CV Mosby, 1995. Hunt SC, Hopkins PN, Williams RR. Hypertension: genetics and mechanisms. In: Fuster V, Ross R, Topol EJ, eds. Atherosclerosis and Coronary Artery Disease. Philadelphia: Lippincott-Raven, 1996:209-236. Joint National Committee on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure. The fifth report of the Joint National Committee on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure (JNC V). Arch Intern Med 1993; 153:154-183. Kannel WB. Blood pressure as a cardiovascular risk factor. JAMA 1996; 275: 1571-1576. Kaplan NM. Clinical Hypertension. 6th ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1994.
408 Глава 13 Oliverio MI, Coffman TM. Angiotensin-II receptors: New targets for antihypertensive therapy. Clin Cardiol 1997; 20:3-6. Sytkowski PA, D'Agostino RB, Belanger AJ, et al. Secular trends in long-term sustained hypertension, iong-term treatment, and cardiovascular mortality. Circulation 1996; 93:697-703. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Раджешем С. Магрулкаром (Rejesh S. Magrulkar), Питером А. Нигровичем (Peter A. Nigrovic) и Томасом Дж. Муром (Thomas J. Moore).
ЗАБОЛЕВАНИЯ ПЕРИКАРДА Томас Г. Роберте и Леонард С. Лилли Анатомия и функции перикарда Острый перикардит • Этиология • Морфология • Патогенез • Клиническая картина • Диагностика • Лечение Выпот в полость перикарда • Этиология • Патофизиология • Клиническая картина • Диагностика • Лечение Тампонада сердца • Этиология • Патофизиология • Клиническая картина • Диагностика • Лечение Констриктивный перикардит • Этиология и патогенез • Морфология • Клиническая картина • Диагностика • Лечение
410 Глава 14 Заболевания перикарда могут варьировать от неопасного, самостоятельно проходящего перикардита до угрожающей жизни тампонады сердца. В настоящей главе обсуждается анатомия и патофизиология перикарда, знание которых позволяет заранее предсказать клинические проявления и подходы к лечению этих заболеваний. АНАТОМИЯ И ФУНКЦИИ ПЕРИКАРДА Перикард — это двухслойная тканевая оболочка, окружающая сердце. Внутренний серозный листок перикарда {висцеральный перикард) примыкает к внешней стенке сердца и в области крупных сосудов переходит во внешний фиброзный листок {париетальный перикард). Две пластинки разделены тонким слоем перикардиальной жидкости, которая уменьшает трение между ними. Перикард выполняет три функции: 1) фиксирует сердце в области средостения и ограничивает его подвижность, 2) препятствует чрезмерному расширению сердца при быстром увеличении интракардиального объема крови и 3) предотвращает проникновение инфекции из рядом расположенных легких. С другой стороны, отсутствие перикарда (в результате аномалии развития или после хирургической операции), как правило, не сопровождается возникновением патологических симптомов, что ставит под сомнение большую значимость этого органа с точки зрения нормальной физиологии. Однако, как и в случае «ненужного» аппендикса, заболевания перикарда могут протекать крайне тяжело. В норме давление в полости перикарда изменяется в зависимости от фаз дыхательного цикла, составляя -5 см водного столба на вдохе и +5 см водного столба на выдохе, что соизмеримо с давлением в плевральной полости. Вместе с тем, давление в полости перикарда может значительно возрастать при патологических процессах, приводящих к увеличению жесткости листков перикарда или накоплению в его полости жидкости. ОСТРЫЙ ПЕРИКАРДИТ Острый перикардит — воспаление висцерального и париетального листков — наиболее распространенное заболевание перикарда. Существует большое количество заболеваний и этиологических факторов, приводящих к развитию этого синдрома (таблица 14.1). В этом разделе обсуждаются типичные причины острого перикардита. Таблица 14.1. Типичные причины острого перикардита Инфекции Вирусные Туберкулез Бактериальные (пиогенные бактерии)
Заболевания перикарда 411 Неинфекционные Инфаркт миокарда Уремия Новообразование Лучевая терапия Заболевания соединительной ткани Прием лекарственных препаратов Этиология ИНФЕКЦИИ Идиопатинеский и вирусный перикардит Причины острого перикардита нередко остаются неизвестными {идиопатинеский перикардит), но результаты эпидемиологических исследований показали, что важную роль в этиологии этой формы заболевания может играть вирусная инфекция, особенно эховирусы и вирус Коксаки тип В. Вирусная природа острого перикардита подтверждается динамикой титра специфических антител (в пробах, полученных в острой стадии и в период выздоровления), однако на практике этот метод используется редко, так как к моменту получения результатов больной обычно выздоравливает самостоятельно. Клиническая картина «идиопатического» и вирусного перикардитов во многом схожа, и эти термины часто используют как синонимы. Кроме того, перикардит может быть вызван вирусами гриппа, ветряной оспы, паротита, гепатита В, вирусом Эпштейна-Барра (инфекционный мононуклеоз). Частота вирусного перикардита несколько выше у больных СПИДом, что может быть следствием инфицирования как самим вирусом ВИЧ, так и присоединившейся бактериальной инфекцией (например, туберкулезом), нередко наблюдающейся у лиц с нарушенным иммунитетом. Туберкулезный перикардит Туберкулез остается сложной медицинской проблемой для многих стран мира, но его распространенность в США невелика. Вместе с тем, туберкулез — одна из частых причин перикардита у ослабленных больных с нарушением иммунитета (например, больных СПИДом). Туберкулезный перикардит возникает в результате активации микроорганизмов в лимфатических узлах средостения и последующего инфицирования перикарда. Кроме того, Mycobacterium tuberculosis могут проникать в перикард прямо из очагов туберкулеза в легких или переносится с током крови. Нетуберкулезный бактериальный перикардит (гнойный перикардит) После начала широкого применения антибиотиков бактериальный перикардит встречается в клинической практике относительно редко. Воз-
412 Глава 14 будителями этой формы заболевания чаще всего являются пневмококки, стафилококки и несколько реже — грамотрицательные бактерии. Бактериальный перикардит может развиться в результате 1) проникающих травм грудной клетки, 2) инфицирования во время хирургической операции, 3) распространения внутрисердечной инфекции (например, при инфекционном эндокардите), 4) пневмонии или распространения субдиаф- рагмальной инфекции и 5) переноса с током крови патогенных микроорганизмов из отдаленных очагов инфекции. Бактериальный перикардит характеризуется молниеносным течением, однако он редко развивается у лиц, не имеющих тяжелых заболеваний. Риск бактериального перикардита наиболее высок у больных с нарушением иммунитета, включая больных с обширными ожогами, новообразованиями и СПИДом. НЕИНФЕКЦИОННЫЕ ПРИЧИНЫ Перикардит после инфаркта миокарда Различают две формы перикардита, возникающего у больных с острым инфарктом миокарда (ИМ). Ранний перикардит развивается в течение нескольких дней после острого ИМ и наблюдается у 10-15% больных. Полагают, что эта форма перикардита обусловлена воспалением эндокарда, которое наблюдается при обширном поражении миокарда и, следовательно, чаще всего является осложнением трансмурального ИМ. Развитие перикардита не влияет на прогноз больных ИМ, но требует проведения тщательного дифференциального диагноза между перикардитом и повторными эпизодами ишемии миокарда. Благодаря эффективной тромболитической терапии, способствующей уменьшению размера очага ИМ, распространенность этой формы перикардита в настоящее время существенно снизилась. Другая форма перикардита, известная как синдром Дресслера, развивается у больных через 2 недели-несколько месяцев после острого ИМ. Точные причины возникновения синдрома Дресслера неизвестны, возможно, в его основе лежит аутоиммунная реакция на антигены некроти- зированных клеток миокарда. Клинически схожая форма перикардита может развиваться у больных через несколько недель или месяцев после операции на сердце {постперикардиотоминеский перикардит). Уремический перикардит Перикардит может быть одним из тяжелых осложнений почечной недостаточности, но патогенетические механизмы, лежащие в основе этого явления, изучены недостаточно. Результаты клинических исследований указывают на то, что частота развития этой формы перикардита не коррелирует с уровнем азотистых шлаков в плазме крови. Более того, уремический перикардит может возникать у больных в первые месяцы после начала проведения гемодиализа.
Заболевания перикарда 413 Опухолевой перикардит Новообразования в полости перикарда чаще всего являются следствием метастазирования или прорастания рака легких, молочной железы или лимфомы. Первичные опухоли перикарда встречаются редко. При злокачественном выпоте в полости перикарда накапливается большое количество геморрагической жидкости, что нередко приводит к развитию такого тяжелого осложнения, как тампонада сердца (см. далее). Перикардит после лучевой терапии Перикардит может развиваться как осложнение ранее проводившейся лучевой терапии (например, при опухолях органов грудной клетки), особенно если суммарная доза облучения области средостения превышала 4000 рад. Радиационное поражение тканей сопровождается местной воспалительной реакцией, выпотом в полость перикарда и развитием фиброза. Цитологическое исследование перикардиальной жидкости позволяет провести дифференциальный диагноз между лучевым и опухолевым перикардитом. Перикардит при заболеваниях соединительной ткани Перикардит наблюдается при многих заболеваниях соединительной ткани, включая системную красную волчанку, ревматоидный артрит, системную склеродермию. Так, у 20—40% больных системной красной волчанкой в момент обострения заболевания отмечаются явные клинические признаки перикардита. Адекватное лечение основного заболевания обычно сопровождается исчезновением симптомов перикардита. Перикардит, вызванный приемом лекарственных средств Перикардит может развиваться на фоне приема некоторых препаратов, вызывающих развитие волчаночного синдрома. К числу таких препаратов относятся антиаритмическое средство прокаинамид и вазодилататор гидралазин. После отмены препаратов симптомы перикардита, как правило, исчезают. Патогенез Для перикардита, как и любого другого воспалительного процесса, характерны три стадии: 1) локальное расширение сосудов и транссудация в полость перикарда жидкости, с низкой концентрацией белка и практически не содержащей клеток, 2) повышение проницаемости сосудистой стенки и проникновение в полость перикарда белков, 3) экссудация и лейкоцитарная инфильтрация, сначала нейтрофилами, а затем мононуклеарными клетками. Лейкоциты играют важнейшую роль в воспалительных реакциях, уничтожая болезнетворные микроорганизмы и аутоиммунные комплексы. Однако секретируемые этими клетками вещества могут усиливать
414 Глава 14 воспалительную реакцию, вызывая боль, локальное повреждение ткани и общие симптомы (например, повышение температуры тела). Очевидно, что ответ иммунной системы на поражение перикарда может сопровождаться значительным повреждением тканей и выраженными клиническими проявлениями. Патология Патологические проявления при перикардите зависят от характера основного заболевания и тяжести воспаления. При серозном перикардите в полости перикарда выявляют небольшое количество полиморфноядер- ных лейкоцитов, лимфоцитов и макрофагов. Экссудат — это жидкость, секретируемая мезотелиальными клетками, выстилающими серозный листок перикарда. Эти изменения представляют собой раннюю воспалительную реакцию, типичную для любых форм острого перикардита. Серозно-фибринозный перикардит — наиболее распространенная морфологическая форма заболевания. В полости перикарда накапливается экссудат, содержащий большое количество белков плазмы крови, в том числе фибриноген. Фибриноген может превращаться в фибрин с появлением в полости перикарда грубых, ворсинчатых сгустков (на поперечном срезе перикард имеет характерный вид «бутерброда с маслом»). Отмечается утолщение висцерального и париетального перикарда, между которыми могут образовываться спайки. В некоторых случаях спаечный процесс может приводить к формированию грубых рубцов, ограничивающих подвижность и диастолическое наполнение камер сердца (констрик- тивный перикардит, см. далее). Гнойный перикардит — это следствие интенсивной воспалительной реакции, чаще всего возникающей на фоне бактериальной инфекции. Серозные поверхности перикарда эритематозные, покрыты гнойным экссудатом. Геморрагический перикардит, при котором экссудат в полости перикарда содержит кровь, характерен для туберкулезного и опухолевого поражения перикарда. Клиническая картина АНАМНЕЗ Типичные симптомы острого перикардита — боль в груди и лихорадка (таблица 14.2). Боль обычно интенсивная, локализована за грудиной и в области сердца слева, может иррадиировать в спину и область левой трапециевидной мышцы. В отличие от боли при ишемии или инфаркте миокарда, боль при перикардите длительная и острая, усиливается при глубоком вдохе или кашле и уменьшается в положении сидя или лежа на животе. При остром перикардите нередко наблюдается одышка, не связанная с физической нагрузкой, но обусловленная страхом боли во время глубокого вдоха.
Заболевания перикарда 415 Идиопатический, или вирусный, перикардит обычно наблюдается у молодых, ранее не болевших людей. На другие формы перикардита у лиц с заболеваниями, перечисленными в таблице 14.1, могут указывать острая, усиливающаяся при вдохе боль в груди и лихорадка. Таблица 14.2. Клинические признаки острого перикардита 1. Боль в груди, усиливающаяся на вдохе 2. Лихорадка 3. Шум трения перикарда 4. Изменения ЭКГ ФИЗИКАЛЬНЫЙ ОСМОТР При остром перикардите выслушивают грубый шум трения перикарда, возникающий при трении воспаленных листков перикарда друг о друга. Аускультацию проводят с помощью фонендоскопа в положении больного наклонившись вперед, на выдохе (перикард смещается ближе к грудной клетке). При развернутой форме заболевания выделяют 3 компонента шума трения перикарда, соответствующие фазам наибольшей подвижности сердца: сокращение и расслабление желудочков и сокращение пред- 'сердий. Шум трения перикарда имеет преходящий характер и может исчезать за время, прошедшее между двумя осмотрами. Инструментальные исследования Боль, усиливающаяся при вдохе и уменьшающаяся в положении сидя или лежа на животе, а также шум трения перикарда являются патогномо- ничными симптомами острого перикардита. Вместе с тем, некоторые инструментальные исследования позволяют подтвердить диагноз и оценить риск возможных осложнений острого перикардита. Изменения ЭКГ, которые регистрируются у 90% больных острым перикардитом, облегчают проведение дифференциального диагноза с другими заболеваниями сердечно-сосудистой системы, например, острым ИМ. К типичным для острого перикардита изменениям ЭКГ, отражающим воспаление прилегающих участков миокарда, относят диффузный подъем сегмента STbo всех отведениях, кроме aVR и Vj (рис. 14.1). Нередко отмечают депрессию сегмента PR, которая отражает нарушение репо- ляризации предсердий вследствие воспалительного процесса. Изменения на ЭКГ при остром перикардите отличаются от таковых при остром ИМ, для которого характерен подъем сегмента ST только в тех отведениях, которые соответствуют локализации инфаркта. Для выявления и оценки гемодинамической значимости плеврального выпота больным нередко проводят эхокардиографическое исследование.
416 Глава 14 I II III aVR aVL aVF Рис. 14.1. Электрокардиограмма при остром перикардите. Диффузный подъем сегмента ST. Также обратите внимание на депрессию сегмента PR (стрелка) Кроме того, для выявления предполагаемой причины перикардита у больных проводят 1) кожную туберкулиновую пробу, 2) серологические анализы (например, на антинуклеарный и ревматоидный факторы при подозрении на заболевания соединительной ткани), 3) тщательный фи- зикальный осмотр, рентгенографию грудной клетки и маммографию для выявления злокачественных новообразований, в первую очередь — легких и молочной железы. Перикардиоцентез (пункция перикарда и удаление перикардиальной жидкости) при неосложненном остром перикардите имеет небольшую диагностическую ценность и показан только при значительном выпоте в перикард или при явных симптомах сдавления полостей сердца (см. далее). Лечение Идиопатический, или вирусный, перикардит обычно проходит самостоятельно через 1~3 недели. Лечение больных этой категории включает покой (для уменьшения трения воспаленных листков перикарда) и назначение обезболивающих и противовоспалительных средств (аспирин, другие нестероидные противовоспалительные препараты). Пероральные препараты кортикостероидов эффективны при выраженных или рецидивирующих болях, но противопоказаны при неосложненном перикардите в силу их побочных эффектов, а также из-за того, что даже постепенная отмена кортикостероидов нередко сопровождается возобновлением симптомов перикардита. Лечение больных, у которых перикардит развился после ИМ, во многом схоже и также включает покой и прием аспирина. В связи с риском кровоизлияния в полость перикарда, антикоагулянты, часто применяемые при лечении больных острым ИМ, относительно противопоказаны. Гнойный перикардит требует более активного лечения, включая дренаж полости перикарда и интенсивную терапию антибиотиками, однако
Заболевания перикарда 417 даже при такой терапии смертность при нем остается очень высокой. Туберкулезный перикардит требует длительной комбинированной антитуберкулезной терапии. Уремический перикардит часто проходит после интенсивного гемодиализа. Опухолевой перикардит обычно указывает на метастазирующий рак, и в этих случаях возможна, к сожалению, только паллиативная терапия (лучевая или химиотерапия). ВЫПОТ В ПОЛОСТЬ ПЕРИКАРДА Этиология В норме полость перикарда содержит от 15 до 50 мл перикардиальной жидкости — ультрафильтрат плазмы, секретируемый мезотелиальными клетками, выстилающими серозный слой. Однако больший объем жидкости может накапливаться при любых формах острого перикардита, описанных выше. Кроме того, невоспалительный серозный выпот может быть результатом 1) повышенной капиллярной проницаемости (например, при тяжелом гипотиреозе), 2) повьиденного капиллярного гидростатического давления (например, при застойной сердечной недостаточности), или 3) сниженного онкотического давления плазмы (например, при циррозе печени или нефротическом синдроме). При обструкции лимфатических протоков, чаще всего — в результате новообразования или туберкулеза, в перикарде может накапливаться лимфа. Патофизиология Поскольку перикард является относительно плотной структурой, взаимосвязь между его внешним объемом и давлением не является линейной (рис. 14.2, кривая А). Обратите внимание, что начальная часть кривой сглажена, указывая на то, что при обычно небольшом объеме перикарда незначительное увеличение перикардиальной жидкости ведет к только небольшому повышению давления. Однако когда внутриперикардиаль- ный объем переходит критический уровень (стрелка), нерастяжимость перикарда приводит к резкому увеличению давления. В этой точке даже небольшое увеличение объема может привести к резкому повышению давления на сердце. Останется ли выпот в перикарде без клинических проявлений или из-за него возникнут симптомы компрессии сердца определяется: 1) объемом жидкости, 2) скоростью накопления жидкости и 3) эластичностью перикарда. Резкое увеличение перикардиального объема, например, при травме грудной клетки с кровоизлиянием в полость перикарда, приводит к значительному повышению перикардиального давления (рис. 14.2, крутая часть кривой А) и возникновению условий для выраженной компрессии камер сердца. Даже небольшое количество жидкости может вызывать
418 Глава 14 20- х ф с; т g<5 И2°- S S Q. Ф С 100 200 300 400 500 600 Общий перикардиальный объем (мл) Рис. 14.2. Схематическое представление взаимосвязи объема и давления в нормальном перикарде. (А). При самом низком уровне давления небольшое увеличение объема приводит к небольшому увеличению давления. Однако, когда предел растяжимости перикарда достигнут (стрелка), кривая резко идет вверх, и в дальнейшем небольшое увеличение внутриперикардиа- льного объема приводит к значительному увеличению давления. Б. Длительное медленное накопление жидкости позволяет перикарду постепенно растягиваться со временем, так что кривая смещается вправо, в полости перикарда могут накапливаться значительно большие объемы жидкости без существенного увеличения давления. (Перепечатано из Freeman GL, LeWinter MM. Pericardial adaptations during chronic dilatation in dog. Circ Res 1984;54:294) значительное повышение давления, если перикард утрачивает эластичность, например, при опухолевом процессе или фиброзе. Напротив, при медленном накоплении выпота в полости перикарда (в течение недель и месяцев), перикард растягивается постепенно; при этом кривая объема-давления смещается вправо (рис. 14.2, кривая Б). Благодаря такой адаптации, в полости перикарда могут накапливаться большие объемы (например, 1—2 литра) без значительного повышения внутриперикардиаль- ного давления. Клиническая картина Клинические проявления выпота в полости перикарда чрезвычайно вариабельны. Так, больной со значительным выпотом может не иметь симптомов, может жаловаться на тупую постоянную боль в левой половине грудной клетки или поступить с признаками тампонады сердца (см. ниже). Более того, выпот может вызывать симптомы, обусловленные сдавлением прилегающих структур — дисфагию (затрудненное глотание из-за сдавления пищевода), одышку (чувство нехватки воздуха вследствие сдавления легких), охриплость голоса (в результате сдавления возвратного гортанного нерва) или икоту (в результате раздражения диафрагмального нерва).
Заболевания перикарда 419 При осмотре (таблица 14.3) большое количество жидкости в полости перикарда «изолирует» сердце от грудной клетки и сердечные тоны могут быть приглушены. Шум трения перикарда, который выслушивается в острой фазе перикардита, может исчезнуть, когда значительный выпот разделяет воспаленные листки перикарда друг от друга. Может отмечаться тупой перкуторный звук слева над углом лопатки, известный как симптом Эварта, обусловленный ателектазами в результате значительного увеличения полости перикарда. Таблица 14.3. Клинические признаки значительного выпота в полость перикарда 1. Глухие тоны сердца 2. Ослабление шума трения перикарда 3. Симптом Эварта (тупой перкуторный звук над задними отделами левого легкого) Диагностика При небольшом выпоте в полости перикарда рентгенограмма грудной клетки может быть нормальной. Однако если накапливается больше чем 250 мл жидкости, то контуры сердца увеличиваются, приобретая шаровидную, симметричную форму. При значительном выпоте на ЭКГ регистрируется снижение амплитуды комплексов вследствие изолирующего эффекта окружающей жидкости. При наличии очень большого выпота амплитуда комплекса QRS может изменяться от сокращения к сокращению; это является результатом постоянного изменения электрической оси сердца, когда сердце перемещается из стороны в сторону в пределах значительно увеличившегося по объему перикарда. Наиболее ценным лабораторным тестом при оценке выпота в полость перикарда является эхокардиография (рис. 14.3), которая позволяет выявить выпот, начиная с 20 мл. Этот неинвазивный метод позволяет рассчитать объем жидкости, в полости перикарда, определить, нарушено ли наполнение желудочка и, при необходимости, помочь в правильном выборе точки пункции при перикардиоцентезе. Лечение Если причина выпота известна, то терапия должна быть направлена на устранение основного заболевания (например, интенсивный гемодиализ при уремическом выпоте). Если причина не известна, то необходимость проведения перикардиоцентеза (удаление жидкости из полости перикарда) определяется клиническим состоянием больного. Однако если результаты нескольких последовательных исследований указывают на постепенное увеличение объема перикарда или появляются признаки гемодинамиче- ски значимого сдавления камер сердца, то перикардиоцентез проводится с лечебной целью и для анализа перикардиальной жидкости.
420 Глава 14 iflfcw ^fck It oJ wr - ** * RV 1 \ш л _ ■« w \ Mb^'JP^SSfa. "3*L 1 АО LA pc^^H ^ШшшыШЁМН ^^*5P^22 1РШы*- 1 Рис. 14.3. Двухмерная эхокардиография (вдоль длинной парастернальной оси) при небольшом выпоте в полость перикарда (РЕ) по задней стенке левого желудочка (LV). Ао — корень аорты, LA — левое предсердие; RV — правый желудочек ТАМПОНАДА СЕРДЦА Прямой противоположностью бессимптомного выпота в полость перикарда является тампонада сердца. При этом состоянии перикардиаль- ная жидкость накапливается под высоким давлением, сдавливает полости сердца и в значительной степени ограничивает его наполнение. В результате ударный объем ЛЖ и сердечный выброс снижаются, что может приводить к резкому падению АД, шоку и смерти больного. Этиология Острый перикардит любой этиологии (таблица 1) может прогрессировать до тампонады сердца, но наиболее часто это осложнение наблюдается при опухолевом, вирусном или уремическом перикардите. Острое кровоизлияние в полость перикарда, являющееся одной из важных причин тампонады сердца, возникает в результате 1) тупой или проникающей травмы грудной клетки, 2) разрыва свободной стенки ЛЖ при ИМ (см. главу 7) или 3) расслоения аневризмы аорты (см. главу 15). Патофизиология В результате напряжения, создаваемого окружающей перикардиаль- ной жидкостью, сердце сдавливается, а диастолическое давление внутри
Заболевания перикарда 421 каждой полости становится повышенным и равным давлению в полости перикарда. Патофизиологические последствия этого показаны на рисунке 14.4. Поскольку наполнение полостей сердца нарушено, давление в системных и легочных венах повышается, так как нормальный возврат крови к сердцу затруднен. Повышение системного венозного давления приводит к появлению признаков правожелудочковой недостаточности (набухание яремных вен, гепатомегалия, периферические отеки), в то время как высокое давление в легочных венах может быть причиной застоя в легких. В дополнение, уменьшение наполнения желудочков во время диастолы снижает систолический ударный объем, вследствие чего уменьшается сердечный выброс. Эти нарушения запускают компенсаторные механизмы, направленные на поддержание перфузии ткани, посредством (первоначально) активации симпатической нервной системы (см. главу 9). При невозможности удаления выпота из полости перикарда развивается неадекватная перфузия жизненно важных органов и шок, что приводит к неизбежной смерти. Тампонада сердца Констриктивный перикардит Перикардиальная жидкость под давлением Спайки, ригидный перикард т f Нарушение диастолического наполнения желудочков i > Повышенное венозное давление Снижение ударного объема 1 Застой в системных венах Застой в легочных венах Набухание шейных вен Гепатомегалия ± асцит Периферические отеки Снижение сердечного выброса Гипотензия Хрипы в легких Рефлекторная тахикардия Рис. 14.4. Патофизиология тампонады сердца и констриктивного перикардита. Симптомы (в прямоугольной рамке) возникают в результате нарушения диастолического наполнения желудочков без нарушения их сократимости во время систолы
422 Глава 14 Клиническая картина Тампонада сердца должна быть заподозрена у любого больного с диагностированным перикардитом, выпотом в полость перикарда или травмой грудной клетки, у которого возникли симптомы застоя в системных венах и сниженного сердечного выброса (таблица 14.4). Основные физи- кальные признаки тампонады сердца включают: 1) набухание яремных вен, 2) артериальную гипотензию, и 3) глухие сердечные тоны при аускультации вследствие изолирующего эффекта выпота. Другие признаки включают синусовую тахикардию и парадоксальный пульс (см. ниже). Одышка и учащенное дыхание являются отражением застоя в легких, а также снижения поступления кислорода к периферическим тканям. Таблица 14.4. Клинические признаки тампонады сердца 1. Набухание шейных вен 2. Артериальная гипотензия и парадоксальный пульс 3. Тупой звук при перкуссии прекардиальной области 4. Синусовая тахикардия Если тампонада сердца развивается внезапно, то наиболее ярко проявляются симптомы выраженной артериальной гипотензии, включая потерю сознания и возбуждение. Однако если выпот формируется более медленно, в течение недели, то больные жалуются на слабость (низкий сердечный выброс) и периферические отеки (правожелудочковая недостаточность). Парадоксальный пульс является важным физикальным признаком тампонады сердца, который может быть измерен у постели больного с помощью манжетки для манометра. Он выражается в периодическом снижении систолического артериального давления (> 10 мм рт. ст.) во время нормального вдоха. Парадоксальный пульс не является действительно «парадоксальным»; в меньшей степени он присутствует и в норме. Действительно, расширение грудной клетки во время вдоха вызывает снижение внутригрудного давления по сравнению с вдохом. Это способствует возврату венозной крови в грудную клетку и увеличивает наполнение правого желудочка (ПЖ). Временное увеличение размеров ПЖ смещает межжелудочковую перегородку влево, что несколько уменьшает наполнение левого желудочка (ЛЖ). Таким образом, в норме ударный объем ЛЖ и систолическое артериальное давление немного снижаются во время вдоха. При тампонаде сердца этот механизм усиливается, так как оба желудочка имеют сниженный, фиксированный объем вследствие внешнего сдавления плотной перикардиальной жидкостью. В этом случае увеличение объема ПЖ и смещение межжелудочковой перегородки влево (во время вдоха) оказывают пропорционально больший эффект на наруше-
Заболевания перикарда 423 ние наполнения ЛЖ. Таким образом, при тампонаде сердца наблюдается значительно большее снижение ударного объема ЛЖ (и, следовательно, систолического АД) во время вдоха. Парадоксальный пульс не является диагностическим признаком тампонады сердца, потому что он может наблюдаться при других состояниях, сопровождающийся усилением вдоха, например, при тяжелой бронхиальной астме и хроническом обструктивном заболевании легких. Методы диагностики Эхокардиография является наиболее ценным неинвазивным методом оценки риска тампонады сердца у больных с выпотом в полость перикарда. Важным показателем высокого давления перикардиальной жидкости является сдавление правого желудочка и правого предсердия во время диастолы (см. рис. 3.12). В дополнение, эхокардиографическое исследование помогает провести дифференциальный диагноз между тампонадой сердца и другими причинами низкого сердечного выброса, как, например, систолическая дисфункция левого желудочка. Определяющей диагностической процедурой при тампонаде сердца является катетеризация сердца с измерением внутрисердечного и внутри- перикардиального давления, обычно сочетающаяся с терапевтическим перикардиоцентезом, как описано в следующем разделе. Лечение Удаление создающей высокое давление перикардиальной жидкости является единственной мерой, способной устранить угрожающие жизни нарушения. Перикардиоцентез лучше всего проводить в лаборатории, предназначенной для катетеризации сердца, в которой можно оценить гемодинамический эффект удаления жидкости. Больной находится в полусидячем положении под углом 45° для обеспечения сбора выпота, и игла вводится в полость перикарда, несколько ниже мечевидного отростка для того, чтобы избежать травмы коронарных артерий. После этого в полость перикарда устанавливается катетер, который подсоединяют к датчику для измерения давления. Другой катетер устанавливается через системную вену в правые отделы сердца, после чего сравнивают одновременно зарегистрированные показания внутрисердечного и внутриперикар- диального давления. При тампонаде сердца давление в полости перикарда повышено и равно диастолическим давлениям в камерах сердца; все диа- столические давления в камерах сердца повышены в одинаковой степени вследствие окружающей компрессирующей силы, создаваемой выпотом. Кроме того, нарушаются показатели давления в правом предсердии, которое равно давлению в яремных венах при физикальном осмотре (рис. 14.5). У здоровых лиц во время диастолы, когда давление в правом предсердии снижено и трикуспидальный клапан открыт, кровь быстро перетекает из правого предсердия в ПЖ, что сопровождается быстрым снижением
424 Глава 14 давления в ПП («у»-спад). Однако, при тампонаде перикардиальная жидкость сдавливает ПЖ и препятствует его быстрому расширению. Таким образом, ПП не может освободиться быстро и у-спад становится более пологим. После успешного перикардиоцентеза давление в полости перикарда возвращается к норме (приблизительно 0 мм рт. ст.), и отличается от дав- экг А Норма Тампонада сердца Констриктивный перикардит Открытие трикуспидального клапана Рис. 14.5. Кривая давления в правом предсердии (или яремных венах). А. Норма. Начальная волна «а» соответствует сокращению предсердий. Волна «v» отражает пассивное заполнение предсердий во время систолы, когда трикуспидальный и митральный клапаны закрыты. После открытия трикуспидального клапана давление в правом предсердии снижается («у»-спад) по мере того, как кровь заполняет правый желудочек. Б. Тампонада сердца. Высокое давление перикардиальной жидкости сдавливает сердце, нарушая наполнение правого желудочка, при этом «у»-спад сглаживается. В. Констриктивный перикардит. Самая ранняя фаза диастолического наполнения не нарушена, поэтому у-спад не уплощается. Y-спад кажется более крутым, так как он начинается при более высоком, чем в норме, давлении в правом предсердии. Волна «с» (см. главу 2) на кривой давления в правом предсердии не показана
Заболевания перикарда 425 лений в камерах сердца, которые также снижаются до нормальных уровней. Кроме того, на кривой давления в ПП вновь отмечается нормальный у-спад. После первоначальной аспирации жидкости перикардиальный катетер может быть оставлен на месте в течение одного-двух дней для обеспечения более полного удаления выпота. После получения перикардиальная жидкость должна быть исследована (окрашивание, культивирование) на наличие бактерий, грибов и Mycobacterium tuberculosis (туберкулез), а также необходимо провести цитологическое исследование для выявления опухолевых клеток. При рецидивах (повторный значительный выпот в полость перикарда или тампонада сердца) может быть проведен повторный перикардиоцентез; более радикальной процедурой предотвращения повторной тампонады сердца является частичное или полное хирургическое удаление перикарда. КОНСТРИКТИВНЫЙ ПЕРИКАРДИТ Другое тяжелое осложнение заболевания перикарда — констриктив- ный перикардит. Это состояние встречается нечасто, но требует изучения в связи со сходством клинической картины с другими, более распространенными заболеваниями. Кроме того, несмотря на выраженную симптоматику диагностированный констриктивный перикардит полностью излечим. Этиология и патогенез В начале двадцатого столетия туберкулез являлся основной причиной констриктивного перикардита, но в настоящее время в развитых странах такие случаи встречаются значительно реже. Сегодня наиболее часто диагностируется «идиопатический» констриктивный перикардит (например, через несколько месяцев или лет после идиопатического/вирусного острого перикардита). Вместе с тем, констриктивный перикардит может развиться после перикардита любой этиологии (таблица 14.1). Морфология После эпизода острого перикардита выпот в полости перикарда обычно постепенно рассасывается. Однако у тех больных, у которых позднее возникает констриктивный перикардит, перикардиальная жидкость подвергается организации с последующим сращиванием листков перикарда и образованием фиброзных спаек. У некоторых больных происходит каль- цификация прилегающих слоев, что еще больше повышает жесткость перикарда. Патофизиология Патофизиологические нарушения при констриктивном перикардите наблюдаются во время диастолы; сокращение желудочков в систолу нор-
426 Глава 14 мальное. Ригидный, покрытый рубцами перикард окружает сердце и препятствует нормальному наполнению его камер. Во время диастолы, когда кровь перетекает из правого предсердия в правый желудочек, размеры ПЖ увеличиваются и быстро достигают пределов, возможных при нерастяжимом перикарде. В этот момент дальнейшее наполнение ПЖ внезапно прекращается, что ограничивает и венозный возврат в правое предсердие. Следовательно, давление в системных венах повышается, и появляются признаки правожелудочковой недостаточности. Кроме того, недостаточное наполнение левого желудочка вызывает снижение ударного объема, сердечного выброса и, следовательно, снижение артериального давления. Клиническая картина Симптомы констриктивного перикардита обычно развиваются в течение месяцев или лет. Они возникают в результате: 1) снижения сердечного выброса (слабость, артериальная гипотензия, рефлекторная тахикардия), и 2) повышения давления в системных венах (набухание яремных вен, гепа- томегалия с асцитом, периферические отеки). Так как наиболее выраженными физикальными признаками нередко являются внезапно развившаяся гепатомегалия и асцит, у больных этой категории часто ошибочно диагностируются цирроз печени или опухоль органов брюшной полости. Только после тщательного осмотра яремных вен удаётся выяснить, что причина заболевания связана с сердечно-сосудистой системой, и после этого установить единственный правильный диагноз констриктивного перикардита. При оценке состояния сердечно-сосудистой системы у больных с выраженной кальцификацией и констрикцией перикардита может выслушиваться ранний диастолический шум после S2 (см. главу 2). Этот шум вызван резким прекращением диастолического наполнения желудочков вследствие того, чтб перикард утратил растяжимость. В отличие от тампонады сердца, констриктивный перикардит обычно не приводит к возникновению парадоксального пульса (т. е. снижению артериального давления во время вдоха). Напомним, что при тампонаде сердца этот признак отражает увеличение наполнения правого желудочка за счет сниженного наполнения ЛЖ. Однако при констриктивном перикардите отрицательное внутригрудное давление, создаваемое на вдохе, не передается через ригидный перикард правым отделам сердца; следовательно, увеличения наполнения правого желудочка во время вдоха не происходит. Когда больной с тяжелым констриктивным перикардитом делает вдох, отрицательное внутригрудное давление притягивает кровь в грудную клетку, однако она не поступает в сдавленные правые камеры сердца. Таким образом, возросший венозный возврат накапливается в системных венах грудной клетки, вызывая набухание шейных вен на вдохе (симптом Куссмауля). Напротив, при нормальной физиологической реакции вдох сопровождается снижением давления в яремных венах по мере того, как
Заболевания перикарда 427 венозный возврат заполняет ПЖ. Типичные эффекты, которые дыхание оказывает у больных с заболеванием перикарда, представлены ниже: Констриктивный перикардит Тампонада сердца Парадоксальный пульс - + Симптом Куссмауля + - Методы диагностики При констриктивном перикардите на рентгенограмме грудной клетки наблюдаются нормальные или немного увеличенные контуры сердца. Кальцификация перикарда выявляется у 50% больных. На ЭКГ обычно регистрируют только неспецифические изменения сегмента ST и зубца Т, хотя нередко наблюдаются предсердные аритмии. Эхокардиографические признаки констриктивного перикардита малоинформативны: перикард (если виден) утолщен; камеры желудочков небольшие, значительно сужены, диастолическое наполнение резко прекращается в раннюю диастолу, когда камеры сердца достигают пределов растяжимости ригидного перикарда. КТ и МРТ более информативны, чем эхокардиография, при оценке анатомии и толщины перикарда. Наличие перикарда с нормальной толщиной, по данным этих исследований, обычно является надежным указанием на отсутствие констриктивного перикардита. Диагноз констриктивного перикардита подтверждается катетеризацией сердца. Существует три основных признака: 1) повышение и уравнивание диастолических давлений в каждой камере сердца, 2) на кривых давления в правом и левом желудочках отмечается «диастолическая впадина и плато» (рис. 14.6)) этот признак отражает кровоток в желудочки в самом начале диастолы, сразу после открытия трикуспидального и митрального клапанов, с последующим резким прекращением наполнения, когда дальнейшее расширение желудочков невозможно из-за окружающего ригидного перикарда, 3) крутой у-спад на кривой давления в правом предсердии (рис. 14.5). После открытия трикуспидального клапана кровь быстро переходит из правого предсердия в правый желудочек за короткий период, предшествующий прекращению наполнения. В отличие от этого, при тампонаде сердца внешняя сдавливающая сила на протяжении всего сердечного цикла препятствует быстрому наполнению желудочков (даже во время ранней диастолы), что делает у-спад более пологим. Клинические и гемодинамические признаки констриктивного перикардита могут быть схожи с таковыми при рестриктивной кардиомиопа- тии (см. главу 10) также, не слишком распространенном заболевании. Дифференциальная диагностика между этими состояниями крайне важна, так как констриктивный перикардит поддается лечению, а рестриктивная кардиомиопатия в большинстве случаев — нет. Биопсия миокарда позво-
428 Глава 14 ЭКГ Время Рис. 14.6. Кривые давления в левом (ЛЖ) и правом (ПЖ) желудочках при констриктивном перикардите. Раннее диастолическое наполнение резко прекращается, как только объем желудочков достигает пределов, заданных растяжимостью пораженного перикарда («плато»). На протяжении большей части диастолы давления в ЛЖ и ПЖ повышены и практически не изменяются ляет отличить эти заболевания (при констриктивном перикардите результаты биопсии миокарда обычно нормальные, а при рестриктивной кар- диомиопатии — изменены). Лечение Единственное эффективное лечение тяжелого констриктивного перикардита заключается в хирургическом удалении перикарда. Симптомы и признаки сдавления могут некоторое время сохраняться вследствие повышенной жесткости прилежащих к перикарду отделов миокарда, но в итоге симптоматическое улучшение наблюдается у 90% больных, которым была проведена эта процедура. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Наиболее часто встречаемой формой перикардита является острый идиопатический/вирусный перикардит, который обычно проходит самостоятельно. Многие тяжелые формы перикардита возникают на фоне заболеваний, перечисленных в таблице 14.1. 2. Типичные признаки острого перикардита включают: 1) боль в груди, усиливающуюся на вдохе, 2) лихорадку, 3) шум трения перикарда, 4) диффузный подъем сегмента ST на ЭКГ (часто сочетающийся с депрессией сегмента PR).
Заболевания перикарда 429 3. Осложнения перикардита включают тампонаду сердца (накопление пе- рикардиальной жидкости под высоким давлением, которая сдавливает камеры сердца) и констриктивный перикардит (ограничение наполнения камер сердца вследствие ригидности окружающего перикарда). ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Bairn D, Grossman W. Cardiac Catheterization, Angiography, and Intervention. Baltimore: Williams & Wilkins, 1996:801-821. Brockington G, Zebede J, et al. Constnrictive pericarditis. Cardiol Clin 990; 8:645. Fowler N. Constrictive pericarditis: its history and current status. Clin Cardiol 1995; 18:341. Guberman B, Fowler N, et al. Cardiac tamponade in medical patients. Circulation 1981; 64:633. Lorell BH. Pericardial diseases. In: Braunwald E, ed. Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. 5th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1997:1478-1534. McGregor M. Current concepts in pulsus paradoxus. N Engl J Med 1979; 301:48. Reddy PS, Curtiss E, et al. Cardiac tamponade: hemodynamic observations in man. Circulation 1978; 58:265. Shabetai R. Diseases of the pericardium. Cardiol Clin 1990; 8:579. Singh S, Wann S, et al. Right ventricular and right atrial collapse in patients with cardiac tamponade—a combined echocardiographic and hemodynamic study. Circulation 1984; 70:966. Spodick DH. Macrophysiology, microphysiology, and anatomy of the pericardium: a synopsis. Am Heart J 1992; 124:1046-1051. Watkins MW. Physiologic role of the normal pericardium. Annu Review Med 1993; 44:171-180. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Анджелой Фаулер (Angela Fowler), Кэти Глэттер (Kat- hy Glatter), Аланом Браверманом (Alan Braverman) и Леонардом С. Лилли (Leonard S. Lilly).
ЗАБОЛЕВАНИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ СОСУДОВ К. Джеффри МакДонаф и Марк А. Кригер Заболевания аорты • Аневризмы аорты • Расслоение аорты Заболевания, вызывающие окклюзию артерий • Облитерирующий артериосклероз • Острая артериальная непроходимость • Синдром воспаления сосудов Заболевания, вызывающие сосудистый спазм • Феномен Рейно Заболевания вен • Варикозное расширение вен • Венозные тромбозы
Заболевания периферических сосудов 431 Заболевания периферических сосудов — это довольно общий термин, охватывающий целый ряд патологических состояний, поражающих артерии, вены и лимфатические сосуды. Согласно этой терминологии, различают «центральную» коронарную и «периферическую» кровеносные системы, однако сосудистая система в целом представляет собой динамичную единую многофункциональную систему организма, которая на самом деле не подвержена такому семантическому делению. Кровеносные сосуды выполняют множество функций. Во-первых, они обеспечивают дифференцированное распределение крови в тканях. Во-вторых, кровеносные сосуды активно синтезируют и секретируют вазо- активные вещества, регулирующие сосудистый тонус, а также антитромбо- генные вещества, которые поддерживают текучесть крови и проходимость сосудов (см. главы 5 и 6). В-третьих, кровеносные сосуды обеспечивают доставку и распределение клеток иммунной системы в пораженные или инфицированные ткани. Заболевания периферических сосудов влекут за собой нарушения этих важнейших функций. Заболевания периферических сосудов развиваются в результате целого ряда патологических процессов, которые можно разбить на три категории: 1) структурные изменения сосудистой стенки, вызванные дегенеративными заболеваниями, инфекцией или воспалением, приводящими к образованию аневризмы, расслоению или разрыву сосуда; 2) сужение просвета сосуда, обусловленное атеросклерозом, тромбозом или воспалением; и 3) спазм сосудистой гладкой мускулатуры. Эти процессы могут развиваться независимо один от другого, а могут и потенцировать друг друга. ЗАБОЛЕВАНИЯ АОРТЫ Аорта представляет собой самый крупный сосуд кровеносной системы. У взрослого человека ее диаметр у основания сердца равен приблизительно 3 см. Восходящая аорта длиной 5—6 см переходит в дугу аорты, от которой отходят три основные ветви: плечеголовной ствол, который разветвляется на правую общую сонную и подключичную артерии, левая общая сонная и левая подключичная артерия. Дуга аорты переходит в нисходящую аорту, диаметр которой у здорового взрослого человека сужается приблизительно до 2,0—2,5 см. Как только аорта пересекает диафрагму, она становится брюшной аортой, от которой отходят артерии брюшной полости и которая затем разветвляется на левую и правую подвздошные артерии, снабжающие кровью органы таза и нижние конечности. Аорта, подобно другим артериям, состоит из трех слоев, как показано на рис. 5.1 в главе 5. Просвет сосуда покрыт интимой, состоящей из эндо- телиальных клеток, выстилающих внутреннюю эластическую мембрану. Эндотелий представляет собой функционально активный барьер между сосудистой системой и циркулирующими в крови системами свертывания крови, комплемента, а также гуморального и клеточного иммунитета.
432 Глава 15 Слой медии представлен гладкомышечными клетками и матриксом, состоящим из коллагена и эластических волокон. Коллаген обеспечивает силу натяжения, жесткость, за счет чего сосуды способны выдерживать высокое давление. Эластин, способный растягиваться на 250% от первоначальной длины, обеспечивает растяжимость сосудов, позволяя им сохранять эластичность под действием давления. Адвентиция состоит, в основном, из коллагеновых волокон, периваскулярных нервов и vasa va- sorum. Последние представляют собой сосудистую систему, которая обеспечивает доставку богатой кислородом крови к грудной аорте. В то же время, в брюшной аорте vasa vasorum отсутствуют, чем объясняется ее повышенная склонность к дилятации и образованию аневризм. За счет преобладания в медии эластина (2:1 по отношению к коллагену) аорта способна растягиваться во время систолы и сжиматься во время диастолы. В фазу расслабления левого желудочка такое сжатие при закрытом аортальном клапане обеспечивает продвижение крови. С возрастом эластический компонент аорты и ее ветвей дегенерирует, коллаген оказывается преобладающим компонентом, и артерии становятся более жесткими. Систолическое артериальное давление с возрастом повышается, поскольку в такой ситуации аорта гасит меньшую часть энергии сердечного сокращения. В силу постоянного воздействия на аорту высокого пульсирующего давления и силы (напряжения) сдвига, она подвержена механическим повреждениям. Заболевания аорты чаще всего проявляются в виде одного из трех клинических состояний: аневризмы, расслоения или обструкции. Аневризмы аорты Аневризма представляет собой аномальное локализованное расширение артерии. В аорте различают аневризмы и диффузную эктазию, которая представляет собой генерализованное, но менее выраженное увеличение диаметра аорты. Эктазия развивается у пожилых людей по мере того, как количество гладкомышечных клеток и эластических волокон уменьшается, а в сосудистой стенке накапливаются кислые мукополисахариды. Термин «аневризма» используется в том случае, когда диаметр участка аорты увеличен на 50% и более или если диаметр какого-то участка брюшной аорты увеличен до 3,5—4,0 см и более. Истинная аневризма представляет собой расширение всех трех слоев аорты с образованием большого выпячивания сосудистой стенки. Истинная аневризма в зависимости от степени расширения диаметра сосуда внутри нее бывает либо веретенообразной, либо мешковидной (рис. 15.1). Наиболее распространенной является веретенообразная аневризма, когда сегмент аорты расширен по всей окружности, тогда как мешковидная аневризма ограничена выпячиванием только с одной стороны сосуда. В отличие от этого, при псевдоаневризме, или ложной аневризме имеется разрыв сосудистой стенки, который может выглядеть как истинная аневризма. Псевдоаневризма развивается в том случае, когда кровь выте-
Заболевания периферических сосудов 433 Интима Медия Адвентиция Нормальный сосуд Интима Медия Адвентиция Стенка аорты Истинная аневризма Веретенообразная ш Мешковидная Ложная аневризма (псевдоаневризма) Гематома, окруженная адвентицией или околососудистым сгустком крови Канал в интиме или медии Рис. 15.1. Классификация аневризм аорты. А. В норме артериальная стенка состоит из трех слоев: интимы, медии и адвентиции. Б. Истинная аневризма представляет собой локальное расширение всех трех слоев артериальной стенки. Веретенообразные аневризмы охватывают всю окружность сосуда, а мешковидные представляют собой локальное выпячивание только с определенной стороны. В. Ложная аневризма (или псевдоаневризма) на самом деле представляет собой канал в интиме или медии с гематомой, ограниченный тонким слоем адвентиции или околососудистым сгустком крови
434 Глава 15 кает из просвета сосуда через отверстие в слое интимы или медии и просто оказывается окруженной слоем адвентиции или периваскулярным тромбом (рис. 15.1). Такие патологические изменения развиваются в местах повреждения сосуда, вызванных инфекцией или травмой, например при проколе сосуда во время хирургического вмешательства или чрез- кожной катетеризации. Псевдоаневризмы крайне нестабильны и склонны к разрыву. Аневризмы могут образовываться в брюшной аорте (наиболее частая локализация), в грудной аорте или в обеих частях аорты. Кроме того, они встречаются в периферических и мозговых артериях. ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ ИСТИННЫХ АНЕВРИЗМ АОРТЫ Этиология образования аневризм аорты многофакторна и варьирует в зависимости от локализации поражения. Основной вклад в этот процесс вносит атеросклероз, на счет которого можно отнести около 90% всех случаев аневризмы брюшной аорты (рис. 15.2). В грудной аорте аневризмы, обусловленные атеросклерозом, чаще всего встречаются в ее восходящей части. Аневризмы атеросклеротического генеза редко появляются у людей моложе 50 лет, они более характерны для мужчин, а их развитию способствуют другие факторы риска, которые предрасполагают к атеросклерозу (курение, артериальная гипертензия, дислипидемия). Рис. 15.2. А. Ангиограмма брюшной аорты здорового человека (сосудистые структуры на этом изображении окрашены в черный цвет). Видны почечные артерии и очертания почек. Б. Ангиографическое изображение аневризмы брюшной аорты (короткие стрелки). Аорта расширена ниже уровня почечных артерий. На данной обычной ангиограмме кровеносные сосуды, в которых содержится контрастное вещество, окрашены в белый цвет
Заболевания периферических сосудов 435 Аневризмы восходящей грудной аорты обычно не связаны с атеросклерозом. Важную роль в данном случае играют, скорее, дегенеративные изменения в медии. Этот процесс, называемый кистозной дегенерацией медии (или кистозным некрозом медии) включает дегенерацию и фрагментацию эластических волокон, с последующей аккумуляцией в толще медии коллагена и мукополисахаридов. Кистозная дегенерация медии аорты часто затрагивает ее восходящую часть, поскольку во время систолы она подвергается воздействию наибольшего пульсирующего растяжения и силы (напряжения) сдвига. Дегенерация медии может быть обусловлена с заболеваниями соединительной ткани (например, синдромом Марфана, синдромом Элерса-Данлоса) или развиться в ответ на артериальную ги- пертензию и старение. В таблице 15.1. перечислены более редкие причины, вызывающие развитие аневризмы аорты. Например, слабость медии и образование аневризмы могут быть результатом ряда инфекций, таких как сифилис или бактериальный эндокардит. Недавно у больных с аневризмами аорты обнаружен целый ряд генетических мутаций, обусловливающих нарушения соединительнотканных волокон, составляющих слой медии. Эти данные позволяют говорить о наследственных основах заболевания. Примерно у 5-10% больных имеются родственники первой степени, у которых обнаружена аневризма аорты. Таблица 15.1. Некоторые причины истинных аневризм аорты • Атеросклероз • Кистозный некроз медии Идиопатический Синдром Марфана Синдром Элерса-Данлоса • Инфекционный аортит Сифилитический аортит Микотические аневризмы (первичные или эмболические инфекции стенки сосуда) • Васкулиты Аортоартерий Такаясу Гигантоклеточный артериит • Врожденные аневризмы КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА И ДИАГНОСТИКА Аневризмы аорты часто развиваются бессимптомно, но иногда больные жалуются на пульсирующее образование, особенно если затронута брюшная аорта. Чаще же, когда появляются симптомы заболевания, они вызваны тем, что увеличивающаяся аневризма давит на прилегающие органы. Например, эрозия позвонков, обусловленная большой аневризмой
436 Глава 15 брюшной аорты, может вызывать боли в спине. Сдавление пищевода или трахеи может стать причиной дисфагии, кровохарканья или таких симптомов нарушения дыхания, как одышка, стридор и кашель. Расширение аорты может также вызвать растяжение левого возвратного гортанного нерва, поскольку он проходит рядом с артериальной связкой (остаток эмбрионального артериального протока, локализованного между легочной артерией и дистальной дугой аорты), и привести к охриплости голоса. Аневризма восходящей грудной аорты может вызвать расширение кольца аорты, в результате чего возникает аортальная недостаточность с последующим развитием сердечной недостаточности. Первое подозрение на аневризму аорты часто возникает при случайном обнаружении расширения аорты на рентгенограммах грудной клетки или брюшной полости, особенно если стенки пораженного аневризмой сосуда кальцифицированы. Удается также выявить аневризмы брюшной аорты или крупных периферических артерий при физикальном обследовании, когда проводится тщательная пальпация органов. Для подтверждения диагноза аневризмы аорты проводят ультразвуковое исследование, компьютерную томографию (КТ), магнитно-резонансную томографию (МРТ) или обычную артериографию. Наиболее тяжелым осложнением аневризмы аорты является ее разрыв, который часто оказывается смертельным. Возможен как внезапный разрыв аневризмы, так и медленное поступление крови в сосудистую стенку, которое обусловливает боль и местную болезненность при пальпации. Аневризмы грудной аорты могут прорваться в плевральную полость, средостение или в бронхи. Аневризмы брюшной аорты прорываются в забрюшинное пространство или в брюшную полость. Прорыв в кишечник вызывает массивное желудочно-кишечное кровотечение. Согласно закону Лапласа (натяжение стенки трубки прямо пропорционально произведению давления и радиуса), риск разрыва аневризмы связан с ее размером. Риск разрыва аневризмы брюшной аорты диаметром < 5 см в течение ближайших 5 лет составляет 1—2%. В то же время, риск возрастает до 20—40%, если диаметр аневризмы превышает 5 см. ЛЕЧЕНИЕ Лечение аневризм аорты обычно состоит в операции протезирования. Хирургическое лечение рекомендуется в большинстве случаев аневризм брюшной аорты, диаметр которых превышает 4.5—5 см, или в тех случаях, когда скорость увеличения диаметра составляет более 1 см в год. Что касается аневризм грудной аорты, их хирургическое протезирование рекомендуется при диаметре более 6 см или при наличии симптомов сдав- ления соседних органов. Однако больным с синдромом Марфана, для которых вероятность осложнений аневризмы высока, хирургическое лечение часто рекомендуется при диаметре аневризмы грудной аорты более 5 см.
Заболевания периферических сосудов 437 Расслоение аорты Расслоение аорты — это опасное для жизни состояние, при котором кровь проделывает канал в медий аорты, отщепляя (или «отслаивая») интиму от адвентиции на участках сосуда различной протяженности. ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ Считается, что расслоение аорты возникает при разрыве интимы, при котором кровь из просвета сосуда под действием системного давления попадает в медию и распространяется вдоль мышечного слоя. В качестве еще одной общепринятой причины расслоения аорты рассматривают разрыв vasa vasorum с кровоизлиянием в медию с образованием внутристеночной гематомы, которая затем прорывается в интиму и просвет сосуда. К расслоению аорты предрасполагает любое состояние, нарушающее целостность эластических или мышечных компонентов слоя медии. Причиной этого может стать хроническая артериальная гипертензия, старение, и/или кистозная дегенерация медии (характерная особенность ряда наследственных заболеваний). Кроме того, расслоение аорты может быть вызвано кровоизлиянием в аорту в результате травмы (например, при тупой травме груди, случайном повреждении при проведении внутриарте- риальной катетеризации или операции на сердце). Расслоение аорты наиболее характерно для больных шестидесяти-се- мидесяти лет и чаще встречается у мужчин. Более чем у двух третей больных имеется артериальная гипертензия. Расслоение чаще всего затрагивает восходящую грудную аорту (65%) и нисходящую грудную аорту (20%), тогда как дуга аорты (10%) и сегменты брюшной аорты (5%) поражаются реже. В зависимости от локализации и степени выраженности различают два типа (А и Б) расслоения аорты (рис. 15.3). К типу А, или проксимальному расслоению, относят расслоения восходящей аорты. Они могут ограничиваться восходящей аортой или распространяться на дугу и нисходящие участки сосуда. Расслоения типа Б, или дистальные, не затрагивают восходящую аорту или ее дугу и ограничиваются нисходящей грудной и брюшной аортой. Различие между двумя типами весьма важно, поскольку стратегия лечения и прогноз зависят от локализации поражения. Поражение проксимальных участков аорты более опасно для жизни из-за их возможного расширения в сторону коронарных сосудов и дуги аорты, в структуры, поддерживающие аортальный клапан, или в перикардиальное пространство. Приблизительно две трети случаев расслоения относятся к типу А, и одна треть — к типу Б. КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА И ДИАГНОСТИКА Наиболее распространенным симптомом расслоения аорты является внезапная острая боль с ощущением «разрыва» или «разреза» в передней части грудной клетки (типично для расслоений типа А) или между лопат-
438 Глава 15 N , / I Тип А Тип Б Рис. 15.3. Расслоение аорты. При типе А поражается восходящая аорта, тогда как при типе Б она остается неизмененной (Перепечатано с разрешения Cotran RS, Kumar V, Robbins SL. Robbin's pathologic basis of disease. Philadelphia: WB Saunders, 1989) ками (при расслоениях типа Б). В классических случаях эта боль движется вслед за расслоением аорты. Другие симптомы обусловлены тяжелыми осложнениями, которые развиваются в процессе расслоения или позже (таблица 15.2): 1) прорыв адвентиции на любом участке аорты (часто в левую плевральную полость или перикард), 2) окклюзия основных ветвей аорты, обусловленная внутрисосудистым продвижением гематомы, которая сдавливает просвет сосуда и может привести к инфаркту миокарда (если поражена коронарная артерия), мозговому инсульту (если затронута сонная артерия) или потере пульса на конечности, или 3) расширение устья аорты с разрывом аппарата, поддерживающего аортальный клапан, что вызовет аортальную недостаточность. В результате развивается целый ряд симптомов. Часто обнаруживают артериальную гипертензию, которая либо является причиной, обусловившей расслоение аорты, либо результатом реакции симпатической нервной системы на резкую боль. Вместе с тем, если при расслоении произошла окклюзия одной из подключичных артерий, отмечается разница в уровне систолического артериального давления на двух руках. Вовлечение сонных артерий сопровождается неврологическими расстройствами. Если расслоение по типу А приводит к аортальной регургитации, при аускуль- тации прослушивается ранний диастолический шум. Вытекание крови в перикардиальную сумку при расслоении по типу А сопровождается признаками тампонады сердца (см. главу 14).
Заболевания периферических сосудов 439 С диагностикой расслоения аорты нельзя медлить, поскольку могут развиться тяжелые осложнения или наступить быстрая смерть. Среди методов, позволяющих подтвердить диагноз путем визуализации, наиболее эффективными считаются чреспищеводная эхокардиография, магнитно-резонансная томография и ангиография с контрастом. Во многих лечебных учреждениях чреспищеводная эхокардиография проводится в качестве начального диагностического теста, что обусловлено доступностью, высокой чувствительностью и специфичностью и умеренной стоимостью этого метода. Таблица 15.2. Осложнения расслоений аорты Разрыв • Тампонада сердца • Кровоизлияние в средостение • Гемоторакс (обычно левосторонний) Окклюзия ветвей аорты • Сонной артерии (мозговой инсульт) • Коронарной артерии (ИМ) • Висцеральных артерий (инфаркт внутренних органов) • Почечной артерии (острая печеночная недостаточность) Деформация кольца аорты • Аортальная недостаточность ЛЕЧЕНИЕ Лечение расслоения аорты подразумевает остановку прогрессирова- ния расслаивающего канала. Мероприятия по неотложной терапии направлены на снижение систолического артериального давления и ослабление силы сокращения левого желудочка для того, чтобы уменьшить силу (напряжение) сдвига, воздействующую на стенку аорты. Из медикаментозных средств, которые целесообразно назначать в такой ситуации, следует назвать р-блокаторы (для уменьшения силы сердечных сокращений, ЧСС и снижения артериального давления) и вазодилататоры, такие как нитропруссид натрия (для быстрого снижения артериального давления). Показано, что при проксимальных расслоениях (тип А) хирургическая коррекция, проведенная на ранней стадии, улучшает прогноз заболевания по сравнению с консервативной терапией. Хирургическое лечение включает в себя устранение разрыва интимы путем сшивания краев ложного канала и при необходимости, установку синтетического протеза участка аорты. В отличие от этого, больные с неосложненными расслоениями аорты типа Б с самого начала получают только активную медикаментозную терапию; хирургическое вмешательство на ранних этапах заболевания не
440 Глава 15 приводит к улучшению прогноза у таких больных по сравнению с лекарственной терапией. Однако этим больным проводят хирургическое лечение, если имеются клинические признаки увеличения расслоения, охватывающего основные ветви аорты, угроза разрыва или непрекращающаяся боль. ЗАБОЛЕВАНИЯ, ПРИВОДЯЩИЕ К ОККЛЮЗИИ АРТЕРИЙ Среди причин артериальной окклюзии можно назвать атеросклероз, тромбоэмболию или васкулиты (воспаления сосудистой стенки). Клинические проявления этих заболеваний обусловлены сниженной перфузией пораженных конечностей или органов. Облитерирующий артериосклероз ЭТИОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ Облитерирующий артериосклероз — это хроническое поражение сосудов, развивающееся в результате образования атеросклеротических бляшек в крупных и средних артериях и сопровождающееся прогрессированием стеноза и закупоркой сосуда. Его часто называют окклюзивным заболеванием периферических артерий (ОЗПА). Это наиболее распространенное заболевание сосудов, частота появления его симптомов в общей популяции составляет 0,3% и достигает 5,2% среди лиц старшей возрастной группы. Патогенез ОЗПА идентичен таковому при ишемической болезни сердца (ИБС), обусловленной атеросклерозом, основные факторы риска которой (курение, дислипидемия, сахарный диабет и артериальная гипертензия) являются факторами риска и ОЗПА. Примерно у 45% пациентов с симптоматическим ОЗПА имеется клинически выраженная ИБС, нередко больные ОЗПА страдают стенокардией или умирают от инфаркта миокарда. Патофизиология ОЗПА также сходна с таковой для ИБС (см. главу 6). При возникновении дисбаланса между потребностью в кислороде и его доставкой развивается ишемия пораженного органа: при физических нагрузках потребность в притоке крови к тканям возрастает, а суженные артерии неспособны обеспечить соответствующий кровоток. Усталость, боль и слабость пораженной конечности, которые появляются при эпизодах ишемии, называют перемежающейся хромотой. Симптомы перемежающейся хромоты носят преходящий характер и исчезают в состоянии покоя, когда равновесие между потребностью органа в кислороде и его доставкой восстанавливается. В тяжелых случаях больные ОЗПА могут ощущать ишемическую боль в ступнях или пальцах ног и в состоянии покоя. Хроническое снижение кровотока предрасполагает к возникновению на конечности язв, инфицированию и некрозу кожи (рис. 15.4). Больные, страдающие сахарным диабетом, и курильщики относятся к группе наиболее высокого риска развития таких осложнений.
Заболевания периферических сосудов 441 Рис. 15.4. Язва (указана стрелкой) на поверхности большого пальца левой ноги больного с тяжелой недостаточностью периферических артерий КЛИНИЧЕСКАЯ КАРТИНА И ДИАГНОСТИКА ОЗПА обычно поражает аорту, подвздошные, бедренные, подколенные больше- и малоберцовые артерии (рис. 15.5). Поэтому перемежающаяся хромота нижних конечностей является довольно характерным симптомом. У таких больных при ходьбе появляется ощущение дискомфорта в голенях, бедрах или ягодицах, исчезающее в покое. Локализация перемежающейся хромоты соответствует пораженной артерии, при этом наиболее часто затрагиваются дистальные отделы бедренной и подколенной артерий (таблица 15.3). Артерии, снабжающие кровью верхние конечности, поражаются реже, однако, заболевания плечеголовного ствола или подключичной артерии могут привести к нарушению кровообращения в руках по типу «перемежающейся хромоты». По мере прогрессиро- вания заболевания снижение кровотока может иметь место и в покое, вызывая боль и онемение дистальных отделов конечности. Подобная «боль в покое» часто наиболее выражена, когда больной лежит на спине, если же положение больной конечности изменить, боль уменьшается.
442 Глава 15 Рис. 15.5. Ангиограмма, демонстрирующая наличие атеросклеротического поражения в подвздошных артериях. Обратите внимание на выраженный стеноз левой наружной подвздошной артерии При физикальном обследовании дистальнее стенозированного сегмента обычно обнаруживается отсутствие пульса. Прослушиваются шумы (свистящий звук над областью турбулентного потока крови) в брюшной полости (обусловлены стенозами брыжеечной или почечной артерий) или в области стенозов подвздошной, бедренной или подключичной артерий. У больных с хронической тяжелой ишемией недостаточность кровообращения приводит к атрофии мышц, бледности, синюшности кожи, выпадению волос, а в отдельных случаях к развитию гангрены и некроза ступней и пальцев. При диагностике ОЗПА с помощью манжеточного тонометра и допплерографии целесообразно определить соотношение уровней артериального давления в задней болыиеберцовой артерии и плечевой артерии, называемое лодыжечно-плечевым индексом (ЛПИ). В норме ЛПИ > 1,0 (т. е. давление на лодыжке равно или несколько выше, чем давление на плече). Значение индекса < 0,9 ассоциируется с симптомами перемежающейся хромоты, а значение < 0,5 часто обнаруживают у больных с болью в покое и выраженным нарушением артериального кровообращения в пораженной конечности.
Заболевания периферических сосудов 443 Таблица 15.3. Связь локализации стеноза с симптомами нарушения кровообращения Локализация симптомов Участок артерии перемежающейся хромоты Дистальный участок аорты или Ягодицы, верхняя и нижняя часть бедер или подвздошные артерии голеней Бедренно-подколенные артерии Голени Подключичные или подмышеч- Руки ные артерии ЛЕЧЕНИЕ Целью медикаментозного лечения является снижение факторов риска, которые вносят вклад в патогенез ОЗПА, а также увеличение толерантности к нагрузке. Физические упражнения, особенно ходьба пешком, часто способствуют повышению выносливости. В то же время, прием ва- зодилататоров не сопровождается, как было показано, уменьшением выраженности симптомов нарушения кровообращения. У ряда больных эффективными оказываются препараты, влияющие на реологические свойства крови (например, пентоксифиллин). Больным с выраженными нарушениями кровообращения, приведшими к потере трудоспособности, показана реваскуляризация. К хирургическим процедурам относятся операции по шунтированию в обход стенозированных участков артерий с помощью протеза или трансплантатов из подкожной вены ноги. Некоторым больным проводят нехирургическую реваскуляризацию с помощью чрезкожной транслюминальной ангиопластики. Острая артериальная непроходимость Острая артериальная непроходимость развивается либо в результате кардиогенной или сосудистой эмболии, либо за счет местного образования тромба. Артериальная эмболия обычно носит кардиогенный характер и обусловлена заболеваниями, при которых имеет место застой крови внутри сердца (таблица 15.4). Причиной эмболии может стать тромб или частицы атероматозной бляшки пораженной атеросклерозом части аорты. В редких случаях эмболы имеют венозное происхождение: если образовавшийся в вене сгусток крови попадает в правые камеры сердца и проходит сквозь аномальные внутрисердечные шунты (например, при дефекте межпредсердной перегородки), он затем может попасть в системный артериальный кровоток (состояние, известное как парадоксальная эмболия). Первичные артериальные тромбы образуются в местах повреждения эндотелия, атеросклеротических стенозов либо внутри искусственных шунтов.
444 Глава 15 Степень поражения ткани при тромбоэмболии зависит от локализации закупоренной артерии и выраженности коллатерального кровотока, обеспечивающего ткань кровью в обход обструкции. Среди симптомов, обычно развивающихся в результате сниженного кровоснабжения, следует назвать боль, бледность, паралич, парестезию и отсутствие пульса (это так называемые пять признаков артериальной окклюзии, или «пять П»). Довольно часто проявляется и шестой признак («шестое П», пойкилотер- мия (похолодание конечности). Лечение включает применение антикоагулянтов, в частности, внутривенные инъекции гепарина, с целью предотвращения роста тромба и снижения вероятности развития повторных эмболии. В отдельных случаях для лизиса острого тромба используются фибринолитические препараты (например, урокиназа или активатор тканевого плазминогена). К хирургическим процедурам, позволяющим улучшить резко нарушенный кровоток, относятся удаление тромба или артериальное шунтирование. Таблица 15.4. Источники артериальной эмболии • Сердце Замедленный кровоток в левом предсердии (например, при фибрилляции предсердий, митральном стенозе) Пристеночный тромб в левом желудочке (например, при дилатационной кар- диомиопатии, инфаркте миокарда, аневризме желудочка) Поражения клапана (при эндокардите, митральном стенозе, тромбе на клапане-протезе) Миксома левого предсердия (подвижная опухоль левого предсердия) • Аорта Тромботический материал пораженного атеросклерозом участка • Вены Парадоксальная эмболия при наличии внутрисердечных шунтов Синдромы сосудистого воспаления Причиной васкулита (воспаления сосудистой стенки) является отложение в ней иммунных комплексов или развитие клеточной иммунной реакции на антигены сосудистой стенки. Иммунные комплексы активируют систему комплемента с последующим высвобождением хемоаттрактантов и анафилатоксинов, обеспечивающих миграцию нейтрофилов в сосудистую стенку и увеличивающих проницаемость сосудов. Повреждение сосуда обусловлено высвобождением из нейтрофилов лизосомального содержимого и образованием токсичных свободных радикалов кислорода. При развитии . клеточной иммунной реакции Т-лимфоциты связываются с антигенами сосудистой стенки и высвобождают лимфокины, которые способствуют прилипанию лимфоцитов и макрофагов к сосудистой стенке. Такие воспа-
Заболевания периферических сосудов 445 лительные процессы могут вызвать в органах-мишенях ишемию, обусловленную либо некрозом сосудов, либо местным тромбозом. Причины большинства синдромов воспаления сосудов остаются неясными, однако их часто можно отличить друг от друга по типу поврежденных сосудов и по гистологическим характеристикам (таблица 15.5). Таблица 15.5. Синдромы сосудистого воспаления Тип Наиболее часто повреждаемые артерии Гистология Узелковый полиартериит Аортоартериит Такаясу Височный (гиган- токлеточный) артериит Облитерирующий тромбангиит (болезнь Бюргера) Мелкие и средние (особенно почечные, коронарные, печеночные, скелетной мускулатуры) Аорта и ее ветви Сосуды среднего калибра (особенно черепные артерии, дуга и ветви аорты) Мелкие сосуды (особенно артерии кистей рук и стоп) Инфильтрация полиморфноядерными нейтрофилами, острый фибриноидный некроз, аневризматическое расширение сосуда Гранулематозный артериит с фиброзом; выраженное сужение просвета сосуда Инфильтрация лимфоцитами, фиброз интимы, образование гранулем Воспаление и тромбоз без некроза Узелковый полиартериит (УПА) представляет собой некротизирующий системный васкулит мелких и средних артерий. Название происходит от наличия множества узелков, которые располагаются по ходу пораженных сосудов. Распространенность этого заболевания составляет примерно 6 случаев на 100000, соотношение заболевших мужчин и женщин равно 1.6:1. При гистологическом исследовании пораженных артерий обнаруживают инфильтрацию полиморфноядерными нейтрофилами во всех трех слоях сосудистой стенки, пролиферацию и дегенерацию интимы, а также фибриноидный некроз и облитерацию просвета сосуда. Имеются разрывы сосудистой стенки и эластической мембраны, приводящие к аневризматическому расширению сосуда. УПА может быть идиопатиче- ским или оказаться следствием инфицирования гепатитом В (30% всех случаев УПА). В результате дистальнее пораженных сосудов развивается ишемия, которая затрагивает внутренние органы, чаще всего почки, сердце и печень. У больных отмечаются общие симптомы воспаления, включая лихорадку, недомогание и боли в мышцах. Кроме того, симптомы этого заболевания могут быть обусловлены сниженным кровоснабжением органов. Например, одним из проявлений является артериальная ги- пертензия, связанная со сниженным кровотоком в почечных артериях и последующей активацией ренин-ангиотензивной системы (см. главу 13).
446 Глава 15 Хотя наличие в крови антител к цитоплазме нейтрофилов с высокой степенью вероятности свидетельствует о некрозирующем васкулите, диагноз узелкового полиартериита устанавливают при исследовании биопта- тов пораженных сосудов. Если заболевание остается нераспознанным, прогноз неблагоприятен: уровень 5-летней выживаемости для нелечен- ных больных составляет 15%, но при установленном диагнозе и терапии преднизоном и другими иммуносупрессорами, выживаемость достигает 80%. Артериит Такаясу — это заболевание неизвестной этиологии, при котором поражается аорта и ее основные ветви. Наиболее распространено у женщин моложе 40 лет. Большинство случаев зарегистрировано в Азии и Африке, однако больные артериитом Такаясу встречаются повсеместно. Среди общих симптомов отмечают недомогание и лихорадку, а местные симптомы связаны с воспалением пораженного сосуда и проявляются ишемией сосудов головного мозга (плечеголовной ствол или сонная артерия), ишемией миокарда (коронарные артерии) или нарушением кровообращения в руках (плечеголовной ствол или подключичная артерии). При установлении диагноза почти у 85% больных пульсация в сонных артериях и артериях нижних конечностей снижена или отсутствует, вследствие чего это заболевание часто называют болезнью «отсутствия пульса». При гистологическом исследовании пораженных сосудов обнаруживают инфильтраты плазматическими клетками и лимфоцитами в медии и ад- вентиции, появление гигантских клеток, пролиферацию интимы, разрыв эластической мембраны и фиброз. Стероидные гормоны и цитотоксиче- ские препараты могут уменьшить симптомы артериита Такаясу, однако их эффективность в отношении уровня выживаемости не установлена. В ряде случаев положительный эффект дает хирургическое шунтирование облитерированных сосудов. Височный артериит (или гигантоклеточный артериит) — это заболевание крупных или средних артерий, чаще всего поражающее сосуды головы, дугу аорты и ее ветви. Это довольно редкое заболевание, распространенность которого составляет 24 случая на 100000 человек. В отличие от узелкового полиартериита, при данном заболевании почечные, печеночные и коронарные сосуды обычно не затронуты. Чаще всего заболевание отмечают у пациентов старше 55 лет, 65% больных составляют женщины. При гистологическом обследовании пораженных сосудов обнаруживают инфильтраты из лимфоцитов, фиброз интимы и очаговый некроз, а также образование гранулем, содержащих многоядерные гигантские клетки. Симптомы височного артериита зависят от локализации пораженных артерий и включают выраженную головную (затронута височная артерия) или лицевую боль и ишемическую боль жевательных мышц по типу «перемежающейся хромоты». Около 50% больных страдают нарушениями зрения за счет поражения артерии глаза; наиболее тяжелым осложнением может оказаться необратимая потеря зрения, обусловленная окклюзией ветвей этой артерии. При височном артериите отмечается повышение
Заболевания периферических сосудов 447 СОЭ; диагноз подтверждается при исследовании биоптатов пораженного сосуда, обычно височной артерии. Длительность заболевания височным артериитом обычно не превышает 1—5 лет. Применение стероидных гормонов в высоких дозах оказывается эффективным в лечении васкулита и профилактике нарушений зрения. Облитерирующий тромбангиит (болезнь Бюргера) — это воспалительное заболевание артерий среднего калибра, включая дистальные сосуды верхних и нижних конечностей. Обнаружена выраженная связь этого заболевания с курением; чаще всего оно встречается у мужчин моложе 40 лет. Женщины составляют менее 2% всех больных. У больных отмечается повышенная частота антигенов гистосовместимости HLA-A9 и HLA-B5, в ряде случаев негативную роль может сыграть аллергия к табаку. В био- птатах пораженных сосудов (рис. 15.6) обнаруживают сегментарный артериит или флебит с инфильтрацией нейтрофилами, но без некроза; эластическая мембрана при этом сохраняется. Диагноз устанавливают с помощью ангиографии и биопсии тканей. Клиническая картина часто характеризуется триадой симптомов и признаков: окклюзией дистальных артерий, синдромом Рейно (см. ниже) и мигрирующим тромбофлебитом поверхностных вен. В результате окклюзии артерий у больных развивается ишемия рук и ступней конечностей по типу «перемежающейся хромоты», а также ишемия пальцев. Специального лечения нет, однако, отказ от курения часто предотвращает прогрессирование заболевания и его осложнения. % < Ч. Рис. 15.6. Гистологический срез артерии, пораженной облитерирующим тромбангиитом. Видна пролиферация эндотелиальных клеток и фибробластов сосудистой стенки; в просвете сосуда находится тромб (указано стрелкой)
448 Глава 15 ЗАБОЛЕВАНИЯ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ СОСУДИСТЫЙ СПАЗМ: СИНДРОМ РЕЙНО Синдром Рейно — это вазоспастическое заболевание артерий пальцев (чаще всего пальцев рук), которое развивается у предрасположенных лиц при охлаждении, а иногда при эмоциональном стрессе. Обычно приступы вазоспазма сопровождаются развитием трехфазной «цветной» реакции: в первой фазе, когда нарушается кровообращение, пальцы белеют (рис. 15.7). Вторая фаза характеризуется развитием цианоза, обусловленным местной аккумуляцией восстановленного гемоглобина, а во время третьей фазы, когда кровоснабжение возобновляется, пальцы краснеют. Наряду с этим могут появиться онемение, парестезия или боль в пораженных пальцах. Такое состояние может развиться как самостоятельное нарушение, называемое первичным синдромом Рейно, или болезнью Рейно. Большинство больных — женщины в возрасте 20—40 лет. Полагают, что генетические факторы вряд ли вносят вклад в патогенез заболевания. Первичный синдром Рейно чаще всего затрагивает пальцы рук, однако у 40% больных поражаются и пальцы ног. Прогноз при первичном синдроме Рейно довольно благоприятен, ухудшение со временем отмечают лишь 16% больных. Рис. 15.7. Кисть руки больного с синдромом Рейно. Стрелкой указано побеление безымянного пальца (1-я фаза «трехцветной» реакции)
Заболевания периферических сосудов 449 Вторичный синдром Рейно может проявляться при заболеваниях соединительной ткани (например, при склеродермии, системной красной волчанке), окклюзивных заболеваниях артерий, заболеваниях крови или синдроме верхней апертуры грудной клетки. Преходящий вазоспазм при синдроме Рейно развивается вследствие нефизиологического сокращения кровеносных сосудов, влекущего за собой ишемию тканей. Регуляция периферического кровотока обеспечивается тонусом самих сосудов, активностью симпатической нервной системы, реологическими факторами, в том числе вязкостью крови, и действием ряда циркулирующих в крови гормонов. Пальцы рук следует рассматривать особо, поскольку в них находятся только симпатические вазоконст- рикторные волокна, тогда как в других региональных руслах имеются как сосудосуживающие, так и сосудорасширяющие волокна. У больных с синдромом Рейно вазоконстрикция развивается в ответ на охлаждение, что, возможно, обусловлено рефлекторным усилением симпатического тонуса или повышенной местной сосудистой реакцией на возбуждение симпатической нервной системы. Лечение синдрома Рейно подразумевает избежание переохлаждения или ношение защитных перчаток. Определенные успехи в профилактике вазоспазма были получены при использовании лекарственных препаратов, снижающих сосудистый тонус, в том числе, антагонистов кальция и альфа!-адреноблокаторов (см. главу 17). ЗАБОЛЕВАНИЯ ВЕН Вены — это емкостные сосуды, в которых находится более 70% всей крови. В отличие от артерий, в венах субэндотелиальный средний слой довольно тонкий и состоит из небольших скоплений гладкомышечных клеток, ретикулярных и эластических волокон. Хотя венам конечностей и присуща вазомоторная активность, транспорт крови к сердцу осуществляется, в основном, за счет внешнего давления, создаваемого окружающими вены скелетными мышцами, а также за счет наличия односторонних эндотелиальных клапанов. Вены конечностей подразделяют на глубокие и поверхностные. В нижних конечностях, которые большей частью и поражаются при заболеваниях периферических вен, глубокие вены расположены, в основном, вдоль артерий, тогда как поверхностные вены залегают под кожей. Поверхностные вены связаны с глубокими венами посредством прободающих вен, за счет чего и обеспечивается возврат крови в правое предсердие. Варикозное расширение вен Варикозные вены (рис. 15.8) представляют собой расширенные извитые поверхностные сосуды, которые часто появляются на нижних конечностях. Клинически значимое варикозное расширение вен встречается у 10-20% населения. Женщины заболевают в два-три раза чаще мужчин, а
450 Глава 15 примерно у половины больных имеется отягощенный семейный анамнез. Расширение может затронуть любую вену, однако чаще всего поражаются поверхностные вены ног и их ветви. Кроме того, возможно варикозное расширение вен заднего прохода канале (геморрой), пищевода (варикозное расширение вен пищевода) и семенного канатика (варикоцеле). Считается, что варикозное расширение вен обусловлено слабостью сосудистой стенки, повышенным внутрисосудистым давлением или врожденными структурными и функциональными дефектами клапанов, при которых резко снижен антероградный (направленный к сердцу) венозный кровоток. Варикозные расширения вен нижних конечностей относят либо к первичным, либо ко вторичным. Первичное варикозное расширение вен развивается в системе поверхностных вен, к факторам риска относятся беременность, длительное пребывание на ногах и ожирение. Во время беременности или при длительном стоянии высокое венозное давление способствует ускоренному развитию варикозного расширения вен у лиц с врожденной слабостью венозной стенки. У лиц с ожирением жировая ткань, окружающая сосудистую стенку, оказывается более слабой структурой, поддерживающей вены, чем ткань без жира. Вторичное варикозное расширение вен обусловлено нарушениями в системе глубоких вен. Оно Рис. 15.8. Больной с выраженным варикозным расширением вен правой ноги
Заболевания периферических сосудов 451 развивается при недостаточности или окклюзии глубоких вен, или при функциональной неполноценности прободающих вен. В таких случаях кровь из глубоких вен через прободающие каналы возвращается назад в поверхностные вены, при этом давление в просвете вены и объем крови возрастают, в результате чего происходит расширение вены и образование варикоза. У многих больных жалобы отсутствуют, и они обращаются к врачу только для устранения косметического недостатка. Симптомы могут включать тупую боль или ощущение тяжести в ногах после длительного стояния, которые обычно проходят, если поднять ногу. Недостаточность поверхностных вен развивается в тех случаях, когда в расширенных венах клапаны не способны функционировать нормально. При этом ноги отекают, на коже образуются язвы, особенно выраженные в области лодыжек. Относительное замедление кровотока в варикозно расширенных венах способствует развитию тромбоза поверхностных вен. В местах варикозных расширений могут образоваться разрывы вен с образованием в месте кровоизлияния гематомы. Лечение варикозного расширения вен обычно консервативное. Больным рекомендуется при лежании держать ноги в приподнятом положении, избегать длительного пребывания на ногах, носить специальные давящие чулки, противодействующие повышенному венозному гидростатическому давлению. Небольшие симптоматические варикозные расширения вен иногда лечат с помощью инъекций склерозирующего средства. Хирургическое лечение состоит в перевязке и удалении вены; его проводят больным с выраженной симптоматикой, при рецидивирующем тромбозе поверхностных вен или язвах на коже. Венозные тромбозы Термином тромбоз вен, или тромбофлебит, обозначают образование тромба внутри поверхностной или глубокой вены и развитие воспалительной реакции сосудистой стенки. Тромбы нижних конечностей в зависимости от их локализации подразделяют на тромбы глубоких вен и тромбы поверхностных вен. Исходно венозный тромб состоит, в основном, из тромбоцитов и фибрина. Позднее в фибриновый сгусток попадают эритроциты, и тромб растет по направлению кровотока. При этом в сосудистой стенке наблюдаются либо незначительные изменения, либо происходит инфильтрация гранулоци- тами, потеря целостности эндотелия и отек. Тромбы уменьшают просвет сосуда, вызывают его закупорку или же отрываются и образуют эмболы. ТРОМБОЗ ГЛУБОКИХ ВЕН Эпидемиология, этиология и патогенез Тромбоз глубоких вен (ТГВ) чаще всего развивается в венах голени, но он может вначале возникнуть и в более проксимальных венах, например,
452 Глава 15 в подколенных, бедренных или подвздошных венах. Если заболевание не лечить, то в 20—30% случаев ТГВ голени распространяется на проксимально расположенные сосуды. Основные осложнения тромбоза глубоких вен — это тромбоэмболия легочной артерии и посттромбофлебитический синдром. Тромбоэмболия легочной артерии возникает неожиданно, когда сгусток крови, образованный чаще всего при тромбозе проксимальных вен нижних конечностей, отрывается и через нижнюю полую вену движется по направлению к правым камерам сердца, в конце концов, достигая легочных сосудов и частично их закупоривая (рис. 15.9). Тромбоэмболия легочной артерии — довольно обычное явление (в США частота ее возникновения составляет около 600000 случаев в год), часто приводящее к летальному исходу, без лечения смертность составляет 30—40%. Посттромбофлебитический синдром или хроническая недостаточность глубоких вен является результатом недостаточности венозных клапанов и/или постоянной окклюзии, обусловленной тромбозом глубоких вен. В результате развивается хронический отек ног, застойные нарушения пигментации, и образуются кожные язвы. Рис. 15.9. Ангиограмма легочной артерии, демонстрирующая тромбоэмболию ее крупной ветви. Виден значительный дефект наполнения левой легочной артерии (указано стрелкой), дефекты наполнения дистальных ветвей легочной артерии и обеднение сосудистого рисунка в средней области левого легкого (обусловленное непроходимостью сосуда)
Заболевания периферических сосудов 453 В 1856 г. Вирхов описал триаду факторов риска тромбоза вен: 1) венозный застой, 2) повышенная свертываемость крови и 3) повреждение эндотелия сосудов. При венозном застое нарушается ламинарный поток крови и происходит контакт тромбоцитов с эндотелием. Это сопровождается аккумуляцией факторов свертывания крови и задержкой поступления ингибиторов тромбообразования. Среди факторов, способствующих замедлению венозного кровотока и индуцирующих веностаз, следует назвать иммобилизацию (например, при длительном постельном режиме после операции, многочасовой дороге в машине или в самолете), сердечную недостаточность и синдромы повышенной вязкости крови (таблица 15.6). Различные заболевания сопровождаются системной гиперкоагуляцией, включая резистентность фактора V к активированному протеину С, а также наследственный дефицит антитромбина III, протеина С и протеина S (см. главу 7). Имеется связь между аденокарциномой поджелудочной железы, легких, желудка, груди и мочеполового тракта и высокой распространенностью тромбозов вен. Полагают, что эта ассоциация отчасти обусловлена тромбогенными факторами, высвобождающимися некроти- зированными опухолевыми клетками. Повышенная свертываемость крови отмечается и при других заболеваниях, в том числе при системной красной волчанке (антифосфолипидный синдром), миелопролифератив- ных заболеваниях, дисфибриногенемии и ДВС-синдроме. Повреждение сосуда при внешнем воздействии либо при установке внутривенных катетеров влечет за собой нарушение целостности сосудистого эндотелия и обнажение находящегося под ним коллагена. При этом коллаген выступает в роли субстрата для связывания фактора фон Вил- лебранда и тромбоцитов и инициирует каскад свертывания крови. Менее выраженные повреждения сосудистого эндотелия, вызывающие его дисфункцию, также могут провоцировать тромбообразование. Это обусловлено тем, что эндотелий активно секретирует как факторы вазодилатации и ингибиторы агрегации тромбоцитов, включая эндотелиальный фактор релаксации (EDRF — N0) и простациклин (PGI2), так и антитромбоген- ные соединения, в том числе тромбомодулин и гепарансульфат. При повреждении сосудистого эндотелия его синтетическая функция снижается, что и способствует тромбообразованию. Риск развития тромбоза вен особенно велик при переломах позвоночника, таза и костей нижних конечностей. Риск, обусловленный переломом костей, связан с замедлением кровотока, повышенной свертываемостью крови и, возможно с повреждением эндотелия в результате травмы. Кроме того, тромбоз вен часто развивается у больных после хирургического вмешательства, особенно после крупных ортопедических операций. При беременности и в раннем послеродовом периоде частота возникновения тромбоза вен у женщин возрастает в несколько раз. В третьем триместре беременности плод давит на нижнюю полую вену, что может вызвать застой крови, а высокий уровень эстрогенов в крови индуцирует гиперкоагуляцию. Тромбообразованию способствует также применение оральных контрацептивов и других эстрогенсодержащих лекарственных препаратов.
454 Глава 15 Таблица 15.6. Факторы, предрасполагающие к ТГВ Венозный застой • Длительная неподвижность (после операции, многочасового путешествия в машине или самолете) • Иммобилизация конечности (после перелома) • Сердечная недостаточность (сопровождающаяся системным венозным застоем) • Синдромы повышенной вязкости крови (например, эритроцитоз) Повышенная свертываемость крови • Врожденные нарушения свертываемости крови • Дефицит антитромбина III • Дефицит протеина С или протеина S • Резистентность к активированному протеину С (Фактор V Leiden) • Наличие антител к фосфолипидам (волчаночный антикоагулянт) • Злокачественные опухоли (например, рак поджелудочной железы, легких, желудка, груди) • Беременность или прием оральных контрацептивов (или другие состояния, сопровождающиеся высоким уровнем эстрогенов) • Миелопролиферативные заболевания • Курение Повреждение сосудистого эндотелия • Инструментальное (например, внутривенные катетеры) > • Травма Клиническая картина ТГВ может протекать бессимптомно. К симптомам заболевания относят дискомфорт в голени или бедрах, особенно при стоянии или ходьбе, или отечность одной ноги. К физическим проявлениям проксимального ТГВ относятся отек больной ноги и эпизоды появления местной реакции в виде повышения температуры конечности и покраснения кожи. По ходу пораженной тромбофлебитом вены может появиться болезненность, иногда пальпируется тяж глубокой вены (уплотнение вдоль пораженного тромбофлебитом сосуда). Боль в икроножной мышце при тыльном сгибании стопы (симптом Хомана) считается неспецифическим и ненадежным признаком ТГВ. Диагностика Для диагностики ТГВ используют контрастную венографию, дуплексное УЗИ и магнитно-резонансную венографию. Контрастная венография представляет собой инвазивный метод визуализации, который до сих пор остается методом выбора для диагностики как бессимптомных, так и симптоматических ТГВ. В вену ступни вводят рентгеноконтрастное ве-
Заболевания периферических сосудов 455 щество, по мере продвижения этого вещества по венозной системе в ногу на экране появляется изображение. Диагноз ТГВ ставится в том случае, когда имеется дефект наполнения (рис. 15.10). При диагностике симптоматического тромбоза проксимальных вен чувствительность и специфичность неинвазивного дуплексного УЗИ составляет 97%; но при тромбозе вен голени эти показатели ниже. При этом исследовании с помощью ультразвукового сканирования в реальном масштабе времени проводится визуализация вены, а с помощью пульсовой допплерографии оценивается скорость кровотока. Для установления диагноза ТГВ с помощью дуплексного УЗИ используют следующие критерии: невозможность сжать вену при непосредственном давлении на нее (что свидетельствует о наличии в просвете сосуда тромба), непосредственная визуализация тромба и отсутствие кровотока в вене. Дуплексное УЗИ — вполне доступный и менее дорогой, чем контрастная венография, метод, поэтому он находит все более широкое применение. Рис. 15.10. А. Нормальная венограмма. На этой рентгенограмме видно, как контрастное вещество, введенное в вену ступни, проникает в вены ног. Б. Венограмма, демонстрирующая обширный тромбоз глубоких вен голени, подколенной вены и поверхностной бедренной вены. Стрелками показаны дефекты наполнения в поверхностной бедренной вене (которая относится к глубоким венам), обусловленные наличием тромба. Глубокие вены голени заполнены тромбом и поэтому не видны
456 Глава 15 Лечение Основная цель лечения больных с тромбозом проксимальных глубоких вен заключается в профилактике тромбоэмболии легочной артерии. С целью уменьшения отека и болезненности пораженную конечность приподнимают (выше уровня сердца), а чтобы воспрепятствовать росту тромба, начинают антикоагулянтную терапию. Для профилактики образования новых тромбов назначают внутривенные инъекции гепарина не менее чем в течение 5 дней. Для длительного лечения назначают перораль- ный антикоагулянт варфарин, его прием продолжается несколько месяцев, в зависимости от фактора, спровоцировавшего ТГВ. Больным с тромбозом проксимальных глубоких вен, которым антикоагулянты противопоказаны из-за высокого риска кровотечений, в нижнюю полую вену помещают внутрисосудистый фильтр, препятствующий попаданию эмболов в легкие. Подходы к лечению больных с тромбозом вен голени более противоречивы, поскольку этот участок редко бывает источником эмболии легочной артерии. Некоторые врачи рекомендуют динамическое наблюдение неинвазивной оценкой роста тромба для исключения его проникновения в проксимальные вены. Другие лечат подобные тромбозы с помощью внутривенных инъекций гепарина с последующей терапией варфарином в течение 3—6 месяцев. Профилактика ТГВ в тех состояниях, когда риск развития тромбоза глубоких вен высок, например, при соблюдении послеоперационного постельного режима, является обязательной. К профилактическим мероприятиям относятся назначение подкожных инъекций гепарина, низких доз варфарина, ношение специальных сдавливающих чулок и/или перемежающейся пневматической компрессии ног для предотвращения вено- стаза. Недавно было показано, что низкомолекулярный гепарин более эффективен в профилактике ТГВ после хирургической операции на тазобедренном суставе, чем обычный гепарин; в настоящее время изучается возможность применения этого препарата для профилактики ТГВ в других ситуациях. Тромбофлебит поверхностных вен Это заболевание менее серьезное, чем ТГВ и связано с воспалением и тромбозом поверхностных вен, находящихся непосредственно под кожей. Тромбофлебит поверхностных вен развивается, например, как осложнение постоянной внутривенной катетеризации. Заболевание характеризуется покраснением кожи, болезненностью и отеком над пораженной веной. Лечение включает согревающие комплексы и неподвижность больной конечности. Применение аспирина или других противовоспалительных медикаментозных препаратов позволяет уменьшить дискомфорт. В отличие от ТГВ, при тромбофлебите поверхностных вен тромбоэмболии легочной артерии не бывает.
Заболевания периферических сосудов 457 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Аневризмы аорты бывают двух типов: истинные и ложные (псевдо) аневризмы. Истинные аневризмы чаще всего обусловлены атеросклерозом, особенно аневризмы брюшной и восходящей грудной аорты. В восходящей аорте важный вклад в образование аневризмы вносит кис- тозный некроз медии. Ложная аневризма обычно представляет собой канал в слое интимы или медии, ограниченный слоем адвентиции или периваскулярным сгустком крови. 2. Симптомы аневризм аорты обусловлены сдавлением прилежащих органов (боль в спине, дисфагия, нарушения дыхательной функции) или просачиванием крови. Наиболее тяжелым осложнением является разрыв аневризмы. 3. Расслоение аорты возникает при отслоении части ослабленного слоя медии аорты; часто это происходит у лиц пожилого возраста, больных с артериальной гипертензией или в случае дегенерации среднего слоя стенки аорты (кистозный некроз медии). Расслоение по типу А (проксимальное) происходит в восходящей аорте, а расслоение типа Б возникает в нисходящей аорте. Тип А встречается чаще, сопровождается более тяжелыми осложнениями и требует хирургического вмешательства. При расслоении по типу Б часто можно ограничиться консервативным лечением. 4. Облитерирующий артериосклероз — это распространенное заболевание артерий крупного и среднего калибра, часто приводящее к развитию перемежающейся хромоты в конечностях. 5. Острая артериальная непроходимость обусловлена образованием тромба in situ или тромбоэмболией артерий. В последнем случае причинами заболевания могут оказаться внутрисердечный тромб, тромбоз проксимальных артерий, а иногда парадоксальная тромбоэмболия, если имеется внутрисердечный шунт (например, при незаращении овального отверстия или дефекте межпредсердной перегородки). 6. Васкулиты — это воспалительные заболевания кровеносных сосудов, при которых нарушен артериальный кровоток и развиваются местные или системные нарушения. Васкулиты различают по типу пораженных сосудов и морфологическим данным (таблица 15.5.). 7. Синдром Рейно — это эпизодический вазоспазм артерий, снабжающих кровью пальцы рук и ног. Он может быть первичным (болезнь Рейно) или оказаться следствием других заболеваний, таких как заболевания соединительной ткани или болезни крови. 8. Варикозное расширение вен характеризуется наличием расширенных извитых сосудов, которые являются косметическим недостатком. Иногда, если в них образуется тромб, возникает дискомфорт или развивается венозная недостаточность.
458 Глава 15 9. Тромбоз вен возникает при застое крови, повышенной свертываемости крови и повреждении сосудистого эндотелия. Наиболее важным осложнением тромбоза глубоких вен является тромбоэмболия легочной артерии. К хроническим осложнениям относится венозная недостаточность, сопровождающаяся хроническим отеком ног и появлением на коже язв. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Cigarroa JE, Isselbacher EM, DeSanctis RW, et al. Diagnostic imaging in the evaluation of suspected aortic dissection. Old standards and new directions. N Engl J Med 1993; 328:35-43. Coffman JD. Raynaud's phenomenon. An update. Hypertension 1991; 17:593-602. Creager MA, Dzau VJ. Vascular diseases of the extremities. In: Wilson JD, Braun- wald E, Isselbacher KJ, et al., eds. Harrison's Principles of Internal Medicine. 14th ed. New York: McGraw-Hill, 1997. Dzau VJ, Creager MA. Diseases of the aorta. In: Wilson JD, Braunwald E, Isselbacher KJ, et al., eds. Harrison's Principles of Internal Medicine. 14th ed. New York: McGraw-Hill, 1997. Fuster V, Halperin JL. Aortic dissection: a medical perspective. J Card Surg 1994; 9: 713-728. Ginsberg JS. Management of venous thromboembolism. N Engl J Med 1996; 335: 1816-1828. Greenhalgh RM, Mannick JA, eds. The Cause and Management of Aneurysms. Philadelphia: WB Saunders, 1990. Loscalzo J, Creager MA, Dzau VJ, eds. The Textbook of Vascular Medicine and Biology. Boston: Little, Brown & Co., 1996. Nienaber CA, von Kodolitsch Y, Nicolas V, et al. The diagnosis of thoracic aortic dissection by noninvasive imaging procedures. N Engl J Med 1993; 328:1—9. Robicsek F, Thubrikar MJ. Hemodynamic considerations regarding the mechanism and prevention of aortic dissection. Ann Thorac Surg 1994; 58:1247-1253. Wienmann ЕЕ, Salzman EW. Deep vein thrombosis. N Engl J Med 1994; 331: 1630-1641. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Майклом Димиником (Michael Diminick), Стюартом Капланом (Stuart Kaplan), Джесси Салмерон (Jesse Salmeron) и Марком А. Кригером (Mark A, Creager).
ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ СЕРДЦА Дуглас У. Грин, Раймон Табибьязар и Майкл Фрид Развитие сердечно-сосудистой системы в норме • Развитие сердечной трубки • Формирование сердечной петли • Разделение сердца на камеры • Развитие сердечных клапанов Кровообращение плода и изменения кровообращения после рождения • Кровообращение плода • Изменение кровообращения после рождения Врожденные пороки сердца • Пороки сердца без цианоза • Цианотические пороки сердца
460 Глава 16 Врожденные пороки сердца — это аномалии развития, сопряженные с нарушениями сердечной функции. Они относятся к наиболее распространенным врожденным порокам развития и встречаются с частотой 8 случаев на 1000 новорожденных. Бывают очень серьезные пороки, которые требуют немедленного медицинского вмешательства, другие пороки менее выражены и сопровождаются незначительными нарушениями физиологических функций. Несмотря на то, что врожденные пороки сердца уже имеются при рождении ребенка, часто проходит несколько дней, недель или месяцев, прежде чем они проявят себя. Иногда врожденный порок сердца обнаруживают только в зрелом возрасте. В последние полвека произошел колоссальный скачок в понимании патофизиологии врожденных пороков сердца, а также в возможностях их диагностики и лечения. Вместе с тем, этиология большинства врожденных пороков сердца все еще остается неясной. Показано, что определенный вклад в развитие пороков сердца вносят мутации отдельных генов, факторы окружающей среды, токсические воздействия во время беременности и вирусные инфекции, однако в большинстве случаев причины остаются неизвестными. В последние десятилетия показатели выживаемости детей с врожденными пороками сердца значительно улучшились, большей частью благодаря усовершенствованию методов диагностики и хирургической техники. Тем не менее, более 20% детей, у которых на первом месяце жизни обнаруживают тяжелый порок сердца, не проживут более 1 года. Сердечно-сосудистая система закладывается на третьей неделе эмбрионального развития и представляет собой скопление ангиогенных клеток у рострального конца развивающегося плода. Клетки растут, делятся и образуют примитивную полую трубку, которая в конечном итоге разовьется в четырехкамерное сердце. В ходе развития у эмбриона появляется уникальная система кровообращения, обеспечивающая внутриутробное развитие плода за счет использования плаценты в качестве органа для газообмена, питания и выделения. В момент рождения плацента становится ненужной, поскольку легкие плода раздуваются и начинают функционировать. Наряду с этим характер кровотока в сердечнососудистой системе новорожденного претерпевает ряд существенных изменений, позволяющих ему приспособиться к жизни вне материнской утробы. Приведенное краткое изложение позволяет оценить всю сложность кардиогенеза, а также представить себе возможные пути возникновения нарушений. Настоящая глава начинается с обзора развития сердечно-сосудистой системы плода, затем в ней дается описание большинства наиболее известных форм врожденных пороков сердца.
Врожденные пороки сердца 461 НОРМАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ В середине третьей недели беременности потребности быстрорастущего плода в питании и газообмене обеспечивать только путем диффузии уже невозможно; возникает необходимость в развитии первой системы органов эмбриона — сердечно-сосудистой системы, которая позволит тканям осуществлять обмен веществ за счет их транспорта на значительные расстояния. Развитие сердечной трубки Приблизительно на 17-й день эмбриогенеза мезенхимальные клетки, расположенные на вентральной (брюшной) стороне перикардиального целома, начинают размножаться и, в конце концов, образуют два удлиненных скопления клеток, называемых ангиобластными тяжами. В этих тяжах появляются каналы, превращающиеся в парные эндотелиальные сердечные трубки (рис. 16.1). Боковые эмбриональные складки, расположенные напротив этих двух трубок, способствуют их слиянию по вентральной срединной линии для образования к 22-му дню беременности единой эндокардиальной трубки. Трубка разрастается рострально (вверх) с образованием дуги аорты и каудально (вниз) с образованием сосудов венозной системы. Вслед за образованием трубки и ее последующим развитием с образованием миокарда из спланхномезодермы (внутренностной мезодермы); к концу третьей недели примитивное сердце начинает сокращаться, заставляя циркулировать кровь. Перикардиальный целом, окружающий кардиогенную зону, превращается, в конечном итоге, в перикардиальную полость, в которой и расположится будущее сердце. Формирование сердечной петли По мере роста и удлинения сердечной трубки в ней образуются последовательные сужения и расширения, которые формируют первые примитивные камеры сердца — артериальный ствол, луковицу сердца, желудочек, предсердие и венозный синус (рис. 16.2). Для продолжения роста и удлинения в пространстве, ограниченном перикардиальной полостью, возникает необходимость изгибания самой сердечной трубки, которая, в конце концов, образует U-образную петлю, направленную вентрально и вправо. В результате такого изгибания трубки в петлю предсердие и венозный синус оказываются расположенными сверху и сзади артериального ствола, луковицы сердца и желудочка (рис. 16.3). В этот момент еще окончательно не сформированы ни перегородки между развивающимися камерами сердца, ни клапаны. Соединение между примитивным предсердием и желудочком называется атриовентрикулярным каналом. В процессе дальнейшего развития атриовентрикулярныи канал разделяется на два самостоятельных канала, в одном из них находится трехстворчатый клапан, а в другом —
462 Глава 16 митральный клапан. Венозный синус в конечном итоге входит в состав правого предсердия, образуя коронарный синус и часть стенки правого предсердия. Разделение сердца на камеры Появление перегородок в развивающемся предсердии, атриовентри- кулярном канале и желудочке начинается в середине четвертой недели Дорзальная аорта Эндокардиальные сердечные трубки Передняя часть эмбриональной кишки (Г ^\ Слияние эндокардиальных сердечных трубок Передняя часть эмбриональной кишки Полость перикарда В Эндокардиальная сердечная трубка Рис. 16.1. Поперечные срезы эмбриона, иллюстрирующие слияние двух сердечных трубок в единую эндокардиальную сердечную трубку. А. 18-й день. Б. 21-й день. В. 22-й день
Врожденные пороки сердца 463 К дугам аорты Атриовентрикулярный канал — Артериальный ствол (Аорта, легочная артерия) Луковица сердца (Выходное отверстие желудочков) Примитивный желудочек (Входное отверстие желудочков) Примитивное предсердие (Правое и левое предсердия) Венозный синус (Часть правого предсердия) Рис. 16.2. Прямая сердечная трубка примерно на 22-й день эмбриогенеза. В скобках указаны структуры, которые в конечном итоге образуются из каждого сегмента трубки. Артериальный ствол Предсердие Луковица сердца Бульбоеектрикулярная борозда Примитивное Примитивный правыйу желудочек Примитивное левое предсердие Кардиалышй конус Примитивный левый желудочек Рис. 16.3. Слева и посередине. К 24-му дню для продолжения роста и удлинения в пространстве, ограниченном перикардиальной полостью, возникает необходимость изгиба сердечной трубки, которая, в конце концов, образует U-образную петлю, направленную вентрально и направо. Справа. При закручивании трубки в петлю предсердия оказываются расположенными сверху и сзади примитивных желудочков беременности и продолжается до конца пятой недели. Здесь эти события описаны раздельно, однако следует помнить, что все три процесса протекают одновременно. ПОЯВЛЕНИЕ МЕЖПРЕДСЕРДНЫХ ПЕРЕГОРОДОК Первичная межпредсердная перегородка, называемая septum primum, появляется в виде выступа ткани на верхней стенке общего предсердия, который разрастается внутрь полости предсердия (рис. 16.4). При разрастании первичной перегородки между ее серповидным краем и эндокарди- альными валиками (скоплениями мезенхимальной ткани), окружающими атриовентрикулярный канал, образуется довольно большое отверстие, которое называется первичным отверстием, или ostium primum. Первичное отверстие обеспечивает ток крови между формирующимися предсердиями. В конечном счете, первичная перегородка смыкается с верхним краем эндокардиальных валиков, закрывая первичное отверстие. Однако
464 Глава 16 до того как завершится зарастание первичной перегородки, в ее центре появляются мелкие перфорации, которые, сливаясь, образуют отверстие, называемое вторичным отверстием, или ostium secundum, и позволяющее сохранить кровоток между предсердиями (рис. 16.4.). Вслед за зарастанием первичного отверстия сразу же над первичной перегородкой несколько правее начинает выпячиваться вторая серповидная мембрана, называемая вторичной перегородкой, или septum secundum. Эта перегородка, разрастаясь вниз, перекрывает вторичное отверстие. В конце концов, вторичная перегородка срастается с эндокардиальными валиками, хотя и не полностью, оставляя отверстие, называемое овальным отверстием. Верхний край первичной перегородки постепенно исчезает, тогда как ее нижний край сохраняется и функционирует как «створчатый» клапан овального отверстия. Клапан обеспечивает ток крови между предсердиями только справа налево; при любом повышении давления в левом предсердии первичная перегородка накладывается на вторичную перегородку, препятствуя току крови слева направо (рис. 16.5). Во время беременности кровь движется из правого предсердия в левое через овальное отверстие за счет разности давления между предсердиями (у плода давление в правом предсердии выше, чем в левом). После рождения направление градиента давления меняется, и клапан закрывается (см. ниже). ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕГОРОДКА ПЕРВИЧНАЯ ПЕРЕГОРОДКА ЗАКЛАДКА ЭНДОКАРДА МЕЖЖЕЛУДОЧКОВОЕ ОТВЕРСТИЕ ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕГОРОДКА- МЕЖЖЕЛУДОЧКОВОЕ ОТВЕРСТИЕ ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕГОРОДКА ОВАЛЬНОЕ ОТВЕРСТИЕ 1 ПЕРВИЧНАЯ ПЕРЕГОРОДКА МЫШЕЧНАЯ ЧАСТЬ МЕЖЖЕЛУДОЧКОВОЙ ПЕРЕГОРОДКИ ВТОРИЧНОЕ ОТВЕРСТИЕ ПЕРВИЧНАЯ ПЕРЕГОРОДКА МЕМБРАНОЗНАЯ ЧАСТЬ МЕЖЖЕЛУДОЧКОВОЙ ПЕРЕГОРОДКИ Рис. 16.4. Формирование межпредсердной перегородки: А — 30 дней, Б — 33 дня, В — 37 дней беременности и Г — новорожденный. При разрастании первичной перегородки в направлении желудочков между ней и атриовентрикулярным каналом образуется первичное отверстие. До того как зарастание первичного отверстия завершится, перфорации в верхней части первичной перегородки формируют так называемое вторичное отверстие. Второе выпячивание ткани, или вторичная перегородка, разрастается вниз вправо от первичной перегородки, частично перекрывая вторичное отверстие. Овальное отверстие представляет собой отверстие во вторичной перегородке, которое как бы «лоскутным клапаном» закрывается нижним краем первичной перегородки. (Модифицировано из работы: Moss AJ, Adams FH. Heart Disease in Infants, Children, and Adolescents. Baltimore: Williams & Wilkins, 1968: 16)
Врожденные пороки сердца 465 ПРАВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ (высокое давление) Вторичная перегородка — ЛЕВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ (низкое давление) Шунтирование крови < Овальное окно - ■ Первичная перегородка Вторичная перегородка- ПРАВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ I ^— ЛЕВОЕ ПРЕДСЕРДИЕ (низкое давление) \ (высокое давление) - Первичная перегородка Рис. 16.5. Диаграмма, изображающая работу «створчатого» клапана овального окна. А. До рождения ребенка клапан обеспечивает ток крови только справа налево из правого предсердия (ПП), где давление выше, в левое предсердие (ЛП), давление в котором более низкое. Б. После рождения давление в ЛП становится выше, чем в ПП, вследствие чего первичная перегородка плотно прижимается ко вторичной перегородке. (Модифицировано из работы: Moore KL, Persaud TVN. The Developing Human. Philadelphia: WB Saunders, 1993:318) РАЗДЕЛЕНИЕЛТРИОВЕНТРИКУЛЯРНОГО КАНАЛА Разрастание эндокардиальных валиков вносит вклад в формирование межпредсердных перегородок и мембранозной части межжелудочковой перегородки, о чем речь пойдет ниже. Однако основное разрастание эндокардиальных валиков происходит в горизонтальной плоскости, в результате рост правого, левого, верхнего и нижнего эндокардиальных валиков приводит к появлению перегородки атриовентрикулярного канала (рис. 16.6). При разделении образуются правый и левый каналы, которые дадут начало, соответственно, трехстворчатому и митральному отверстиям1. РАЗДЕЛЕНИЕ ЖЕЛУДОЧКОВ И ОБРАЗОВАНИЕ ЖЕЛУДОЧКОВЫХ ВЫНОСЯЩИХ ТРАКТОВ К концу четвертой недели беременности примитивный желудочек начинает расти и расширяться, оставляя посередине мышечный вырост — 1 Точнее — правому и левому атриовентрикулярным отверстиям, (прим. редактора)
466 Глава 16 Общий атриовентрикулярный канал Верхний эндокардальный валик W атриовентрикулярный канал Нижний эндокардальный валик Левый атриовентрикулярный канал Рис. 16.6. Основные стадии формирования перегородки атриовентрикулярного канала. Перегородка образуется при разрастании эндокардиальных валиков вверх, вниз и в стороны. Эн- докардиальные валики представляют собой скопления клеток мезенхимы, окружающие атриовентрикулярный канал и способствующие образованию отверстий митрального и трехстворчатого клапанов, а также формированию верхней межжелудочковой и нижней межпредсердной перегородок примитивную межжелудочковую перегородку. Рост межжелудочковой перегородки в высоту на ранних стадиях развития обусловлен, в основном, расширением двух новых желудочков, образующихся по обе стороны от перегородки, и лишь позднее размеры перегородки увеличиваются за счет деления и роста новых клеток. Свободный конец мышечной межжелудочковой перегородки не смыкается с эндокардиальными валиками; отверстие, которое остается и обеспечивает сообщение между правым и левым желудочками, называется межжелудочковым отверстием (рис. 16.7). Это отверстие остается открытым до седьмой недели беременности, когда при слиянии бульбарных бороздок (см. ниже) и эндокардиальных валиков формируется мембранозная часть межжелудочковой перегородки. Межжелудочковое отверстие Мышечная часть межжелудочковой перегородки Рис. 16.7. Межжелудочковая перегородка и межжелудочковое отверстие. (Модифицировано из работы: Moore KL, Persaud TVN. The Developing Human. Philadelphia: WB Saunders, 1993:325)
Врожденные пороки сердца 467 В течение пятой недели в луковице сердца и артериальном стволе происходит размножение клеток мезенхимы, и образуются парные выпячивания, называемые бульбарными бороздками (рис. 16.8). Эти бороздки посередине сливаются и образуют аорто-легочную перегородку. Эта перегородка делит луковицу сердца и артериальный ствол на два отдельных артериальных канала: легочную артерию, которая теперь оказывается продолжением правого желудочка, и аорту, которая является продолжением левого желудочка. В конце развития луковица сердца оказывается •включенной в состав правого желудочка и образует инфундибулярный отдел, который выполняет функции выносящего тракта правого желудочка. Как упоминалось выше, эндокардиальные валики, разрастаясь вперед, сливаются с аорто-легочной перегородкой, а, разрастаясь каудально, сливаются с мышечной межжелудочковой перегородкой, в результате формируется мембранозная межжелудочковая перегородка, которая закрывает межжелудочковое отверстие. Развитие сердечных клапанов РАЗВИТИЕ ПОЛУЛУННЫХ КЛАПАНОВ (КЛАПАНЫ А ОРТЫ И ЛЕТО ЧНОЙ АРТЕРИИ) Полулунные клапаны начинают формироваться непосредственно перед завершением образования аорто-легочной перегородки. Процесс начинается с того, что из трех выростов субэндокардиальной мезенхимальной ткани вокруг аорты и легочной артерии формируются отверстия. Под действием процесса запрограммированной гибели клеток и потока крови эти выросты, в конце концов, принимают соответствующую полулунную форму и превратились в три хорошо знакомые тонкостенные створки клапанов аорты и легочной артерии. РАЗВИТИЕ А ТРИОВЕНТРИКУЛЯРНЫХ КЛАПАНОВ (МИТРАЛЬНОГО И ТРЕХСТВОРЧАТОГО) После смыкания закладки эндокарда и образования перегородки между правым и левым атриовентрикулярными каналами клетки субэндокардиальной мезенхимы, окружающей каждый канал, начинают пролифериро- вать; в результате формируются выросты, аналогичные тем, которые образуются в процессе развития полулунного клапана. Вскоре после этого на вентрикулярной поверхности зародышевых листков включается процесс программированной гибели миокардиальных клеток. В результате остаются лишь тонкие мышечные тяжи, соединяющие клапаны со стенкой желудочка (рис. 16.9). Эти мышечные тяжи в конечном итоге дегенерируют и заменяются тяжами из плотной соединительной ткани, или сухожильными нитями.
468 Глава 16 Аорта Правая бульбарная бороздка Легочная артерия Левая бульбарная бороздка Межжелудочковое отверстие Мышечная часть межжелудочковой перегородки Слияние эндокардальных валиков Правый атриовентрикулярный канал Межжелудочковое отверстие Левый атриовентрикулярный канал Эндокардиальный валик Правый желудочек Мембранозная часть межжелудочковой перегородки В Легочная артерия Аорто-легочная перегородка Мышечная часть межжелудочковой перегородки Рис. 16.8. Формирование аорто-легочной перегородки происходит путем слияния бульбарных бороздок, в результате чего луковица сердца и артериальный ствол разделяются на аорту и легочную артерию (А, пять недель; Б, шесть недель; В, семь недель беременности). Луковица сердца превращается в выносящий тракт правого желудочка. При смыкании эндокардиаль- ного валика с аорто-легочной перегородкой и мышечной частью межжелудочковой перегородки образуется мембранозная часть межжелудочковой перегородки. (Модифицировано из работы: Moore KL, Persaud TVN. The Developing Human. Philadelphia: WB Saunders, 1993:322)
Врожденные пороки сердца 469 Межжелудочковое отверстие Просвет левого желудочка Формирующийся митральный клапан Мембранозная часть межжелудочковой перегородки Перегородочно-краевые трабекулы В Атриовентрикулярный узел Митральный клапан Сухожильные нити Сосочковидная мышца Проводящая система желудочков Рис. 16.9. При пролиферации клеток мезенхимы, окружающей атриовентрикулярные каналы, образуются атриовентрикулярные клапаны. При дегенерации миокарда и его замене соединительной тканью образуются сухожильные нити; посредством сосочковидных мышц они прикрепляются к стенке желудочка. (Модифицировано из работы: Мооге KL, Persaud TVN. The Developing Human. Philadelphia: WB Saunders, 1993:325)
470 Глава 16 КРОВООБРАЩЕНИЕ ПЛОДА И ИЗМЕНЕНИЯ КРОВООБРАЩЕНИЯ ПОСЛЕ РОЖДЕНИЯ Кровообращение плода устроено таким образом, чтобы полностью обеспечивать потребности внутриутробного развития. К моменту рождения система кровообращения автоматически подвергается модификациям, приводящим к появлению у новорожденного ребенка нормального кровообращения. Кровообращение плода У плода насыщенная кислородом кровь поступает от плаценты по единственной пупочной вене (рис. 16.10). Примерно половина крови из пуповины сбрасывается через венозный проток плода, минуя сосудистую систему печени и попадая непосредственно в нижнюю полую вену. Остальная кровь через воротную вену поступает в печень и оттуда по печеночным венам направляется в нижнюю полую вену. В результате кровь в нижней полой вене представляет собой смесь насыщенной кислородом (ок- сигенированной) крови из пупочной вены и крови с низким напряжением кислорода, возвратившейся из вен плода. Из-за того, что кровь в нижней полой вене смешанная, напряжение кислорода здесь выше, чем в крови, возвращающейся в правое предсердие плода из верхней полой вены. Это различие весьма важно, поскольку два потока крови в правом предсердии разделяются и в итоге следуют различными путями. В результате такого разделения в мозг и миокард плода поступает кровь с относительно высоким содержанием кислорода, тогда как менее оксигенированная кровь направляется в плаценту (через нисходящую аорту и пупочные артерии) для насыщения кислородом. Большая часть крови, поступающей в правое предсердие из нижней полой вены, через овальное отверстие попадает в левое предсердие. Внут- рисердечному сбросу относительно хорошо оксигенированной крови способствует нижний край вторичной перегородки, называемый евстахиева заслонка, которая расположена над отверстием, ведущим из нижней полой вены в правое предсердие. Поступившая через шунт кровь смешивается с небольшим количеством плохо оксигенированной крови, возвращающейся в левое предсердие через легочные вены плода (напомним, что во время внутриутробного развития легкие не вентилируются; формирующаяся легочная ткань скорее забирает кислород из крови, чем осуществляет его доставку). Из левого предсердия кровь попадает в левый желудочек и затем изгоняется в восходящую аорту. Из аорты хорошо оксигенированная кровь распределяется, в основном, в трех направлениях: 1) примерно 9% крови, выброшенной из левого желудочка, попадает в коронарные артерии и осуществляет перфузию миокарда, 2) 62% крови через сонные и подключичные артерии попадает в верхние отделы туловища и в мозг, и 3) 29% крови поступает в нисходящую аорту и распределяется в остальных органах плода.
Врожденные пороки сердца 471 Рис. 16.10. Кровообращение плода (описание в тексте). Стрелками показано направление потока крови. В ходе внутриутробного развития три шунта (венозный проток, овальное отверстие и артериальный проток) позволяют большей части крови миновать легкие и печень, но вскоре после рождения эти шунты прекращают функционировать ((Модифицировано из работы: Moore KL, Persaud TVN. The Developing Human. Philadelphia: WB Saunders, 1993:344) Остатки насыщенной кислородом крови из нижней полой вены, попадая в правое предсердие, смешиваются с плохо оксигенированной кровью, попавшей сюда из верхней полой вены, и поступают в правый желудочек. У плода правый желудочек выполняет основную работу, на
472 Глава 16 две трети обеспечивая сердечный выброс. Изгнанная из правого желудочка кровь поступает в легочную артерию, а оттуда через артериальный проток попадает в нисходящую аорту (80% сердечного выброса), и через легочные артерии — в легкие (12% крови, выбрасываемой правым желудочком). Такое, казалось бы, неравномерное распределение крови, выбрасываемой из правого желудочка, на самом деле весьма эффективно: кровь минует легкие, что крайне важно, поскольку легкие плода заполнены амниотической жидкостью и неспособны осуществлять газообмен. Низкое напряжение кислорода в жидкости, содержащейся в легких, вызывает сокращение легочных сосудов и способствует увеличению сопротивления сосудистой системы легких. При повышенном сопротивлении легочных сосудов облегчается сброс крови через артериальный проток в большой круг кровообращения и, в конце концов, большая часть крови, изгнанная из сердца, попадает в нисходящую аорту. Отсюда кровь распределяется в нижние отделы плода и в пупочные артерии, возвращаясь, таким образом, в плаценту для газообмена. Изменения кровообращения после рождения Сразу же после рождения новорожденный быстро приспосабливается к жизни вне материнской утробы. Начавшие функционировать легкие заменяют плаценту как орган газообмена и три шунта (венозный проток, овальное отверстие и артериальный проток), которые были необходимы в период беременности. Подобное перемещение центра газообмена и сопровождающие его изменения в строении сердечно-сосудистой системы обеспечивают новорожденному независимое от матери существование. Как только пупочный канатик оказывается пережатым или сжимается сам по себе, плацентарное кровообращение прекращает свое функционирование; в результате чего возрастает общее периферическое сосудистое сопротивление. Наряду с этим происходит падение сопротивления легочных сосудов, что обусловлено двумя причинами: 1) механическим раздуванием легких после рождения, когда легочная ткань растягивается, вызывая расширение легочной артерии и утончение ее стенки и 2) дила- тацией кровеносных сосудов легких, что, как полагают, обусловлено увеличением напряжения кислорода в крови при начале их вентиляции. Снижение сопротивления легочных сосудов сопровождается резким увеличением потока крови через малый круг кровообращения. Падение сопротивления легочных сосудов наиболее выражено в первые 24 часа после рождения и продолжается в течение последующих 2—6 недель, пока не достигнет уровня взрослого человека. По мере того, как сопротивление легочных сосудов падает, а поступление крови в легкие через легочную артерию возрастает, венозный возврат из легочных вен в левое предсердие также увеличивается и давление в левом предсердии растет. В то же время, с прекращением потока крови через пуповину и перекрытием венозного протока давление в нижней полой вене и правом предсердии снижается. В результате изменения дав-
Врожденные пороки сердца 473 ления в предсердиях (давление в левом предсердии становится выше, чем в правом), клапан овального отверстия прижимается к вторичной перегородке, перекрывая, таким образом, существовавший кровоток между предсердиями (рис. 16.5). Как только в легких новорожденного кровь начала насыщаться кислородом, артериальный проток становится лишним и начинает закрываться. Считается, что такое перекрытие вызвано местной реакцией тканей протока на повышение напряжения кислорода после рождения и, возможно, обусловлено изменением уровня брадикинина или простагланди- нов, высвобождающихся из легких в момент их раскрытия. Иными словами, в период внутриутробного развития в ответ на относительную гипоксию плод продуцирует повышенное количество простагландина Е2 (PGE2), который и вызывает расширение артериального протока. После рождения уровень PGE2 снижается и проток сжимается. Чувствительность протока к вазоактивным веществам зависит от зрелости плода: у недоношенных детей проток часто не закрывается, что приводит к врожденной аномалии, открытому артериальному протоку (см. ниже). Поскольку анатомическое разделение двух потоков крови, вытекающих из правых и левых отделов сердца, уже завершено, сердечный выброс из левого желудочка возрастает, а из правого — снижается, так что право- и левожелудочковый выбросы становятся одинаковым. Повышение нагрузки давлением и объемом на левый желудочек вызывает его гипертрофию, а снижение нагрузки давлением и объемом на правый желудочек сопровождается регрессом гипертрофии правого желудочка. ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ СЕРДЦА До рождения ребенка врожденные пороки сердца обычно не проявляются. У плода, находящегося в утробе матери, сброс крови осуществляется через артериальный проток и овальное отверстие, за счет чего кровь движется в обход большинства дефектов. Только после рождения, когда новорожденный отделяется от материнской кровеносной системы, обеспечивавшей окисление крови плода, а система шунтов закрывается, врожденные дефекты начинают проявляться. Существует несколько способов клинической классификации врожденных пороков сердца. Например, их можно разделить на нарушения «цианотические» и «без цианоза». К цианотическим относят пороки, сопровождающиеся развитием синевато-пурпурного цвета кожи и слизистых за счет повышенной концентрации в крови восстановленного гемоглобина. Причиной цианоза при врожденных пороках сердца является вторичная гипоксемия, обусловленная тем, что обедненная кислородом кровь сбрасывается справа налево, минуя легкие. К порокам сердца без цианоза относят те дефекты развития, которые приводят либо к сбросу крови слева направо, либо к врожденным внутри- сердечным или сосудистым стенозам, либо к недостаточности клапанов. Выраженный сброс крови слева направо на уровне предсердий, желудоч-
474 Глава 16 ков или крупных сосудов (см. ниже) сопровождается повышением объема крови и давления в легочной артерии; в дальнейшем возможно развитие гипертрофии легочных артериол и повышение сосудистого сопротивления. В результате развивается легочная гипертензия, которая во многом обусловливает клинические проявления и прогноз лежащего в ее основе врожденного порока. Со временем повышенное сопротивление легочных сосудов может привести к изменению исходного направления потока крови на противоположное, т. е. с преимущественным шунтированием крови справа налево, что будет сопровождаться гипоксемией и цианозом. Легочная гипертензия, вызванная хронической перегрузкой объемом при большом сбросе крови слева направо, известна как синдром Эйзен- менгера. При гистологическом исследовании выявляют гипертрофию ме- дии легочных артерий и пролиферацию клеток интимы, что вызывает уменьшение просвета сосуда и снижение площади поперечного сечения сосудов, отходящих от легочного ствола. В конечном итоге развивается тромбоз сосудов, облитерация артериол и образование вокруг них сети коллатералей. Механизмы, лежащие в основе развития этой формы об- структивного заболевания легочных сосудов у больных с хроническим сбросом крови слева направо, неизвестны. Единственным методом лечения синдрома Эйзенменгера с отдаленной эффективностью является пересадка легких или сердечно-легочного комплекса. Пороки сердца без цианоза ДЕФЕКТ МЕЖПРЕДСЕРДНОЙ ПЕРЕГОРОДКИ Дефект межпредсердной перегородки (ДМПП) представляет собой незаращение после рождения отверстия в межпредсердной перегородке, за счет чего сообщение между левым и правым предсердиями сохраняется. ДМПП относятся к довольно распространенным дефектам, составляя 5—10% от всех врожденных пороков сердца; у девочек этот дефект встречается в 2 раза чаще, чем у мальчиков. Дефект может затронуть любой участок межпредсердной перегородки, но чаще всего поражается ее средняя часть в области овальной ямки, такой порок называется ДМПП типа ostium secundum (рис. 16.11). Причиной этого нарушения является избыточная резорбция или неадекватное развитие первичной перегородки. Реже ДМПП развивается в области атриовентрикулярного канала, соединяющего предсердие и желудочек в эмбриональном сердце, в месте прикрепления к перегородке атриовентрикулярных клапанов (дефект типа ostium primum), или в верхней части межпредсердной перегородки вблизи устья верхней полой вены (ДМПП типа sinus venosus). Дефекты типа ostium primum часто ассоциируются с аномалиями развития митрального и трехстворчатого клапанов, тогда как ДМПП типа sinus venosus часто сопровождается нарушениями венозного оттока через легочные вены из правого легкого в правое предсердие.
Врожденные пороки сердца 475 Рис. 16.11. Дефект межпредсердной перегороди! (ДМПП) типа ostium secundum. А. Стрелками указан сброс крови из левого предсердия (ЛП) в правое предсердие (ПП). Б. Схематическое изображение потока крови через неосложненный ДМПП, приводящий к расширению ПП, правого желудочка и легочной артерии Патофизиология Дефекты межжелудочковой перегородки относятся к врожденным порокам сердца без цианоза, поскольку в неосложненных случаях насыщенная кислородом кровь из левого предсердия через шунт поступает в правое, но не наоборот. Кровоток через пораженную межпредсердную перегородку зависит от размеров незакрытого участка, способности обоих желудочков наполняться во время диастолы (диастолическое расслабление желудочков) и соотношения между сопротивлением легочных сосудов и общим периферическим сосудистым сопротивлением. В норме после рождения стенка правого желудочка (ПЖ) тоньше, а его эластичность выше, чем у левого желудочка (ЛЖ), что способствует сбросу крови слева направо. Это приводит к перегрузке объемом и расширению правых отделов сердца (рис. 16.11 Б). Если эластичность правого желудочка со временем снижается (из-за повышенной нагрузки), сброс крови слева направо уменьшается. При легочной гипертензии (синдром Эйзенменгера), направление потока крови через шунт может измениться на обратное (т. е. справа налево), при этом в большой круг кровообращения попадает ненасыщенная кислородом кровь, развивается системная гипоксемия и цианоз.
476 Глава 16 Симптомы У большинства больных детей ДМПП протекает бессимптомно. Часто это нарушение определяют по шуму в сердце уже в школьном возрасте. Если дефект крайне мал, симптомы у пациента могут вообще не появиться в течение всей жизни. К наиболее типичным симптомам, отмечаемым у взрослых людей, относится чувство сердцебиения, обусловленное пред- сердными аритмиями вследствие расширения правого предсердия. Физикалъное обследование По левому краю нижней части грудины иногда пальпируется выраженный систолический толчок, возникающий при сокращении расширенного ПЖ. Второй тон сердца раздвоен (см. главу 2). За счет увеличения объема крови, нагнетаемой сердцем через легочные клапаны, возникает нарастающе-убывающий систолический шум (шум изгнания). Кроме того, по левому краю нижней части грудины может прослушиваться ме- зодиастолический шум, обусловленный увеличением кровотока через трехстворчатый клапан. При прохождении крови через сам ДМПП шум в сердце не возникает из-за отсутствия сколь-либо значимой разницы давлений между двумя предсердиями. Методы исследования На рентгенограмме грудной клетки сердце обычно расширено из-за гипертрофии правого предсердия и правого желудочка, увеличена дуга легочной артерии, а легочный рисунок усилен. На ЭКГ выявляется гипертрофия ПЖ, а иногда и расширение правого предсердия. Для ДМПП любого типа характерна неполная или полная блокада правой ножки пучка, обусловленная расширением ПЖ. У больных с ДМПП типа ostium primum часто отмечают отклонение электрической оси сердца влево. При эхокар- диографии выявляют расширение правого предсердия и правого желудочка; ДМПП можно увидеть непосредственно, либо он диагностируется по наличию межпредсердного шунта, который обнаруживается с помощью допплер-эхокардиографии. Для уточнения диагноза иногда проводят чрез- пищеводную эхокардиографию. Поскольку чувствительность неинвазивных методов исследования весьма высока, необходимость в проведении катетеризации сердца для подтверждения диагноза ДМПП возникает редко. Вместе с тем, в определенных случаях эта процедура успешно применяется для количественного определения объема сбрасываемой крови, для точной оценки тяжести легочной гипертензии или для выявления сопутствующей ишемической болезни сердца у пожилых пациентов. У здорового человека при катетеризации сердца насыщение крови кислородом в правом предсердии и в верхней полой вене примерно одинаково. При наличии ДМПП степень насыщения крови кислородом в ПП будет выше из-за сброса окисленной крови из левого предсердия в правое.
Врожденные пороки сердца 477 У большинства больных с ДМПП симптомы заболевания отсутствуют, и они ведут активный образ жизни. Однако если обнаруживается значительный сброс крови, рекомендуется хирургическое перекрытие дефекта с тем, чтобы предотвратить развитие легочной гипертензии во взрослом состоянии. ДЕФЕКТ МЕЖЖЕЛУДОЧКОВОЙ ПЕРЕГОРОДКИ О дефекте межжелудочковой перегородки (ДМЖП) говорят при наличии отверстия в межжелудочковой перегородке (рис. 16.12), которое может оказаться либо изолированной аномалией, либо сочетаться с другими врожденными пороками сердца. Распространенность ДМЖП в общей популяции равна 0.1%—0.2%. ДМЖП составляет 30% от всех врожденных пороков сердца. Возможен дефект в любом месте межжелудочковой перегородки, однако наиболее распространенной локализацией является мембранозная часть перегородки. Патофизиология Сопряженные с ДМЖП изменения гемодинамики зависят от размера дефекта и от соотношения между общим периферическим сосудистым Рис. 16.12. Дефект межжелудочковой перегородки (ДМЖП). А. Стрелками указан сброс крови из левого желудочка (ЛЖ) в выносящий тракт правого желудочка (ПЖ). Б. Схематическое изображение потока крови через неосложненный ДМЖП. Пунктиром показано увеличение возврата крови в левые камеры сердца через шунт, что приводит к расширению в основном левого предсердия (ЛП) и желудочка (ЛЖ)
478 Глава 16 сопротивлением и сопротивлением легочных сосудов. Например, при небольших ДМЖП сопротивление потоку крови через отверстие оказывается выше, чем сопротивление легочных сосудов или общее периферическое сосудистое сопротивление, так что количество сбрасываемой крови во многом зависит от размера отверстия. В отличие от этого, при более крупных «неограниченных» дефектах отверстий объем сбрасываемой крови зависит от соотношения между общим периферическим сосудистым сопротивлением и сопротивлением легочных сосудов. В перинатальном периоде высокое сопротивление легочных сосудов практически равно общему периферическому сосудистому сопротивлению. Поэтому сброс крови из одного желудочка в другой минимален. Однако после рождения сопротивление легочных сосудов постепенно падает, в результате чего сброс крови слева направо через перегородку возрастает. При большом сбросе крови слева направо увеличивается кровоток через легочную артерию. В результате возврат крови в левое предсердие также увеличивается (поскольку состоит из крови, поступающей из легочных вен в норме, и крови, сброшенной слева направо), и развивается гипертрофия левого предсердия. Вначале повышенный возврат крови в левый желудочек сопровождается увеличением ударного объема ЛЖ (в соответствии с механизмом Франка-Стар- линга), но со временем большой сброс крови слева направо может привести к развитию систолической дисфункции и появлению симптомов сердечной недостаточности. Кроме того, большой сброс крови слева направо может привести к развитию ранней легочной гипертензии и обструкции легочных сосудов (синдром Эйзенменгера). По мере возрастания сопротивления легочных сосудов внутрисердечный сброс крови может изменить свое направление (справа налево), что сопровождается развитием системной гипоксемии и цианозом. Симптомы Симптомы, связанные с ДМЖП, обусловлены размером дефекта и степенью тяжести легочной гипертензии. Небольшой порок межжелудочковой перегородки может оставаться бессимптомным. В то же время, у детей с большим ДМЖП возможно развитие застойной сердечной недостаточности, вызванной перегрузкой левых отделов сердца. У больных с ДМЖП, осложненным легочной гипертензией и обратным сбросом крови, отмечаются одышка и цианоз. Независимо от размера ДМЖП, возможно развитие бактериального эндокардита, обусловленного турбулентным потоком крови через дефект. Физикалъное обследование Среди типичных изменений следует назвать грубый голосистоличе- ский (в течение всей систолы) шум, выслушиваемый по левому краю грудины. Чем меньше дефект перегородки, тем больше турбулентность потока крови, и тем громче шум. В зоне выслушивания шума обычно определяется систолическое дрожание. Если развивается легочная гипер-
Врожденные пороки сердца 479 тензия, то голосистолический шум затихает (поскольку кровоток между желудочками становится меньше). У таких больных выслушивается громкий пульмональный компонент II тона сердца (Р2) и развивается цианоз. Методы исследования На рентгенограмме грудной клетки пациентов с небольшим дефектом контуры сердца выглядят нормально, но у больных с большим сбросом крови обычно наблюдают усиление легочного рисунка, расширение левого предсердия и левого желудочка, а иногда и расширение правого желудочка (если развивается легочная гипертензия). ЭКГпри небольшом дефекте может быть нормальной. Если имеет место перегрузка объемом в отсутствие легочной гипертензии, выявляется расширение левого предсердия и гипертрофия левого желудочка. При развитии легочной гипертензии выявляется и гипертрофия правого желудочка. С помощью эхокардиографш и допплеровского исследования удается четко локализовать ДМЖП и определить направление и количество сбрасываемой крови. Проведение катетеризации сердца у больных с ДМЖП со сбросом крови слева направо позволяет выявить более высокую степень насыщения крови кислородом в правом желудочке по сравнению с правым предсердием. Это обусловлено сбросом оксигенированной крови из левого желудочка в правый. Лечение Почти в 25% случаев небольшие или среднего размера дефекты межжелудочковой перегородки склонны к спонтанному частичному или полному зарастанию в детском возрасте. Хирургическая коррекция порока рекомендуется в первые несколько месяцев жизни детям с застойной сердечной недостаточностью и задержкой роста. Детям с легочной гипертензией хирургическое вмешательство рекомендуется в течение первого года жизни с тем, чтобы предотвратить развитие необратимых изменений легочных сосудов. Дефекты межжелудочковой перегородки среднего размера в отсутствие легочной гипертензии, но при значительной перегрузке объемом корригируют в старшем детском возрасте. Медикаментозное лечение подразумевает антибиотикопрофилактику эндокардита у всех больных с ДМЖП. ОТКРЫТЫЙ АРТЕРИАЛЬНЫЙ ПРОТОК Артериальный проток — это кровеносный сосуд, который в период внутриутробного развития соединяет легочную артерию с нисходящей аортой. Если артериальный проток после рождения ребенка не перекрывается, возникает дефект, называемый открытым артериальным протоком (ОАП), за счет которого сохраняется постоянное сообщение между магистральными сосудами (рис. 16.13). Этот порок может иметь место как самостоятельный дефект, а может сочетаться с другими более сложными нарушениями. Он составляет 6% всех врожденных пороков сердца, у мальчиков он встречается в 3 раза чаще, чем у девочек. Риск развития этого порока выше у недоношенных детей с весом менее 1500 г.
480 Глава 16 Правое предсердие (ПП) Правый желудочек (ПЖ) Легочная артерия (ЛА) Левое предсердие (ЛП) j Левый желудочек (ЛЖ) | I Ъап I Рис. 16.13. Открытый артериальный проток (ОАП). А. Стрелками указан сброс крови из нисходящей аорты (Ао) в легочную артерию (ЛА) Б. Схематическое изображение потока крови через неосложненный ОАП. Пунктиром показан увеличенный возврат крови в левые отделы сердца через шунт, сопровождающийся расширением левого предсердия (ЛП), левого желудочка (ЛЖ) и аорты Патофизиология В норме после рождения артериальный проток сжимается благодаря резкому увеличению напряжения кислорода в крови и снижению в ней уровня простагландинов, обладающих сосудорасширяющим действием. В течение нескольких последующих недель за счет пролиферации интимы и фиброза этот эмбриональный кровеносный сосуд зарастает. Если же проток не закрывается, между восходящей аортой и легочной артерией возникает постоянный шунт, при этом количество сбрасываемой крови зависит от размера незакрывшегося протока и соотношения между общим периферическим сосудистым сопротивлением и сопротивлением легочных сосудов. До рождения ребенка, когда сопротивление легочных сосудов велико, кровь в обход незрелых легких попадает в аорту. Поскольку сопротивление легочных сосудов после рождения падает, направление сброса крови меняется, и кровь теперь поступает из аорты в легочную артерию. Появление такого сброса крови слева направо приводит к перегрузке объемом левого предсердия и левого желудочка (кровь, поступающая через шунт, плюс нормальный венозный возврат из легких), вследствие чего
Врожденные пороки сердца 481 развивается недостаточность левого желудочка. Кроме того, увеличение потока крови через легкие приводит, в конце концов, к развитию легочной гипертензии и синдрома Эйзенменгера, сопровождающихся изменением направления сброса крови таким образом, что кровь из легочной артерии через проток попадает в нисходящую аорту. Поступление ненасыщенной кислородом крови к нижним конечностям вызывает развитие цианоза стоп; цианоз рук отсутствует, поскольку к ним продолжает поступать кровь из проксимальных отделов аорты, достаточно насыщенная кислородом. Симптомы У детей с небольшими размером артериального протока симптомов обычно не наблюдается. У детей же с большим сбросом крови слева направо постепенно развиваются симптомы застойной сердечной недостаточности, в том числе, тахипноэ, тахикардия, плохой аппетит и замедленный рост. Физикальное обследование Типичным симптомом у больных со сбросом крови слева направо через ОАП является непрерывный шум в сердце, лучше всего выслушиваемый по левому краю верхней части грудины (см. рис. 2.10). Шум слышен в течение всего сердечного цикла, что обусловлено наличием разности давлений — более высокого в аорте и более низкого в легочной артерии — как во время систолы, так и во время диастолы. В то же время, если развивается легочная гипертензия, разность давлений между аортой и легочной артерией уменьшается, что сопровождается снижением потока крови через проток, поэтому шум становится короче (за счет исчезновения диастолического компонента) и мягче. Методы исследования Если диаметр артериального протока невелик, изменения на рентгенограмме грудной клетки отсутствуют. Если же диаметр протока велик, контуры сердца расширены (гипертрофия левого предсердия и левого желудочка), а легочный рисунок усилен. У взрослых иногда наблюдается кальцификация открытого протока. Если имеет место большой сброс крови, то на ЭКГ выявляются расширение левого предсердия и гипертрофия левого желудочка. Эхокардиография позволяет увидеть ОАП; кровоток через проток обычно легко наблюдать с помощью допплерографии. Катетеризацию сердца в диагностических целях обычно не проводят. Если же эту процедуру проводят больным со сбросом крови слева направо, можно наблюдать резкий скачок в насыщении крови кислородом в легочной артерии по сравнению с правым желудочком; ангиография позволяет увидеть поступление контрастного вещества через открытый артериальный проток из аорты в легочную артерию.
482 Глава 16 Лечение В отсутствие других врожденных пороков сердца или тяжелого заболевания легочных сосудов открытый артериальный проток устраняют хирургическим путем: рассечением или перевязкой аномального соединения. Многообещающими представляются экспериментальные методы кате- терного закрытия малых и средних дефектов. ВРОЖДЕННЫЙ СТЕНОЗ УСТЬЯ АОРТЫ Врожденный стеноз устья аорты (СУА) представляет собой сужение устья аорты вследствие нарушения развития клапана (рис. 16.14). Аномальный клапан обычно представляет собой одностворчатое или двустворчатое образование, вместо нормального трехстворчатого. На стеноз устья аорты приходится 6% всех врожденных пороков сердца, среди мальчиков он встречается в четыре раза чаще, чем среди девочек. Патофизиология Поскольку закрываемое клапаном отверстие сужено, для изгнания крови через клапан в аорту давление в левом желудочке должно возрасти. Рис. 16.14. А. Врожденный стеноз клапана аорты (стрелка). Б. Схематическое изображение кровотока через суженный клапан аорты (зигзагообразная стрелка). Гипертрофия левого желудочка (ЛЖ) обусловлена хронической перегрузкой давлением. Типичной является ди- латация аорты (Ао) дистальнее стенозированного участка
Врожденные пороки сердца 483 Следствием этого становится гипертрофия левого желудочка. Кроме того, поток крови, выбрасываемой под высоким давлением через стено- зированный клапан, оказывает постоянное воздействие на стенку проксимальных отделов аорты, вызывая ее дилатацию. Симптомы Клиническая картина стеноза устья аорты зависит от тяжести поражения. У большинства детей с врожденным стенозом устья аорты заболевание протекает бессимптомно, развитие не нарушено. Симптомы порока обычно включают быструю утомляемость, одышку при физической нагрузке, стенокардию и обмороки, как при аортальном стенозе у взрослых (см. главу 8). В то же время, у детей с выраженным стенозом клапана аорты может развиться застойная сердечная недостаточность с тахикардией и одышкой. Физыкальное обследование При аускультации сердца у больных с врожденным стенозом устья аорты обнаруживают систолический шум изгнания — наиболее громкий у основания сердца и иррадиирующий в шею. Появлению такого шума часто предшествует систолический тон изгнания, особенно при слабо выраженном стенозе (см. главу 2). В более тяжелых случаях шум сопровождается систолическим дрожанием при пальпации, а длительность шума в период изгнания становится больше. При выраженном аортальном стенозе увеличение периода изгнания приводит к задержке закрытия клапана аорты; в отличие от нормального состояния, при данной патологии аортальный клапан закрывается после легочного клапана. Этот феномен называется обратным расщеплением второго тона (S2) (см. главу 2). Методы исследования На рентгенограмме грудной клетки новорожденного с СУА можно выявить расширение левого желудочка и восходящей аорты. На ЭКГ часто обнаруживают признаки гипертрофии левого желудочка. Эхокардиогра- фия позволяет оценить строение клапана аорты и степень гипертрофии левого желудочка; допплерография дает возможность точно определить величину разности давлений между левым желудочком и аортой и размеры клапанного отверстия. С помощью катетеризации сердца удается зарегистрировать увеличение систолического давления в левом желудочке и снижение систолического давления в аорте, а также измерить разность давлений по разные стороны аортального клапана. Лечение Легкие формы стеноза устья аорты лечения не требуют, однако следует проводить профилактику эндокардита (см. главу 8). При выраженной врожденной патологии клапана ребенку необходима баллонная (через катетер) или хирургическая вальвулопластика. Если такой подход не помогает, проводят хирургическую операцию протезирования клапана аорты.
484 Глава 16 СТЕНОЗ ЛЕГОЧНОГО СТВОЛА Изолированный стеноз легочного ствола (рис. 16.15) считается вторым по распространенности врожденным пороком сердца. Стеноз может развиваться на уровне клапана (например, при врожденных спайках створок клапана), внутри правого желудочка (за счет мышечной обструкции выносящего тракта) или в легочной артерии в результате ее гипоплазии. Наиболее частой встречающейся формой является стеноз клапана, составляющий более 90% всех поражений. Патофизиология Стеноз легочного ствола приводит к тому, что на пути крови, выбрасываемой из правого желудочка во время систолы, возникает сужение, за счет которого увеличивается давление в правом желудочке и развивается его гипертрофия. При стенозе клапана легочного ствола кровь проталкивается через суженный клапан при повышенном давлении; передача этого давления на стенку легочной артерии вызывает ее расширение. Клиническое течение заболевания зависит от степени обструкции. При нормальном сердечном выбросе легкой формой легочного стеноза считается состояние, когда максимальный систолический трансклапанный градиент давления < 50 мм рт ст, умеренный стеноз соответствует давления в 50—80 мм рт ст, а выраженный — градиенту давления > 80 мм рт ст. Правое предсердие (ПП) Правый желудочек (ПЖ) Левое предсердие (ЛП) Левый желудочек (ЛЖ) точная I I I Аорта нория I у | (Ао) Легочная артерия (ЛА) Рис. 16.15. А. Врожденный стеноз легочного ствола (стрелка). Б. Схематическое изображение кровотока через суженный клапан легочного ствола (зигзагообразная стрелка). Гипертрофия правого желудочка (ПЖ) обусловлена хронической перегрузкой давлением
Врожденные пороки сердца 485 Симптомы Симптомы заболевания у детей с легкой и умеренной формами стеноза легочного ствола обычно отсутствуют. Впервые порок у таких детей часто диагностируется при выслушивании систолического шума изгнания во время обычного обследования. Выраженный стеноз сопровождается одышкой при нагрузке, снижением толерантности к физической нагрузке и застойной сердечной недостаточностью. Физикалъное обследование Физикальные характеристики больного при стенозе легочного ствола определяются тяжестью обструкции. Если стеноз выраженный, по левому краю верхней части грудины выслушивается громкий шум крещендо-декрещендо, который начинается вместе с первым тоном сердца и может скрывать аортальный компонент второго тона сердца. Над зоной выслушивания шума часто определяется дрожание. Расщепление второго тона сердца обусловлено задержкой закрытия клапана легочного ствола. При менее выраженном стенозе за первым тоном сердца следует тон изгнания (высокочастотный звук, ассоциирующийся с открытием клапана), который предшествует нарастающе-убывающему систолическому шуму. Этот шум может прекратиться перед более мягким, чем обычно, легочным компонентом второго тона сердца. Методы исследования При стенозе легочного ствола на рентгенограмме грудной клетки видно расширение правого желудочка и дилатация легочной артерии дистальнее стенозированного участка. На ЭКГ выявляются признаки гипертрофии правого желудочка, которая пропорциональна степени стеноза и обычно сопровождается отклонением электрической оси сердца вправо. При выраженном стенозе обычно видно расширение правого предсердия. Для определения морфологии клапана легочного ствола, а также для локализации и измерения разности давлений по разные стороны стенозированного клапана применяют эхокардиогра- фию и допплерографию. Лечение Незначительный стеноз легочного ствола обычно не прогрессирует и не требует лечения. Умеренное или выраженное сужение в большинстве случаев корригируют путем расширения стенозированного клапана с помощью транскатетерной баллонной вальвулопластики. При подклапан- ном или надклапанном стенозе легочного ствола требуется хирургическая операция на открытом сердце. После такого лечения гипертрофия правого желудочка, сопряженная с эти пороком, обычно регрессирует.
486 Глава 16 КОАРКТЛЦИЯ Л ОРТЫ Коарктация аорты — это патологическое сужение ее просвета, которое может возникнуть в любом месте по всей ее длине. Как правило, она развивается дистальнее места ответвления левой подключичной артерии вблизи артериального протока (ductus arteriosus). Распространенность этой аномалии составляет 1 случай на 6000 новорожденных; у мальчиков она встречается в два раза чаще, чем у девочек. В зависимости от локализации сужения аорты относительно артериального протока различают два классических типа коарктации: предпроточную и послепроточную (рис. 16.16). Предпроточная коарктация, при которой сужение аорты локализовано проксимальнее протока, возникает при аномальном развитии сердца в период внутриутробной жизни, обусловливающем снижение кровотока через левые отделы сердца и перешеек аорты; в результате развивается гипоплазия аорты. Послепроточная коарктация развивается уже после рождения и практически всегда представляет собой изолированный дефект. Эта аномалия, вероятнее всего, является результатом разрастания мышечной ткани протока в аорту плода; когда же проток после рождения сужается, эктопическая ткань внутри аорты также сжимается, перекрывая как тампоном просвет сосуда по всей его окружности. В отличие от «предпроточной» коарктации в данном случае гипоплазия аорты не развивается. Для обоих типов коарктации характерно нормальное кровоснабжение головы и верхних конечностей и снижение потока крови в нисходящую аорту и нижние конечности. Вместе с тем, клиническая картина при коарктации аорты каждого из двух типов различна. Легочная артерия Предпроточная коарктация Артериальный проток Легочная артерия Послепроточная коарктация Закрывшийся проток Рис. 16.16. Коарктация аорты. А. Предпроточная коарктация. Б. Послепроточная коарктация
Врожденные пороки сердца 487 Предпроточная коарктация аорты Гипоплазия аорты в период внутриутробного развития не проявляется, поскольку кровь через открытый артериальный проток минует суженный участок. Лишь после рождения, когда проток перекрывается, коарктация аорты приводит к серьезными клиническим проявлениям. Сужение аорты сопровождается увеличением постнагрузки на левый желудочек и снижением кровотока в нисходящей аорте и нижней половине тела. У больных с предпроточной коарктацией аорты вскоре после рождения обычно развивается застойная сердечная недостаточность (одышка, тахипное и тахикардия) и появляются признаки сниженного сердечного выброса (холодные конечности, пятнистость кожи). Если артериальный проток остается открытым, у таких детей, развивается дифференциальный цианоз. При этом верхняя половина тела снабжается окисленной кровью, которая поступает сюда из левого желудочка и восходящей аорты, тогда как нижняя половина тела становится цианотичной, поскольку сюда доставляется плохо насыщенная кислородом кровь, которая сбрасывается справа налево из легочной артерии через все еще открытый артериальный проток в нисходящую аорту. На верхних конечностях, кровоснабжение которых осуществляется посредством артерий, ответвляющихся от аорты проксимальнее места сужения, часто обнаруживают повышенное артериальное давление; в то же время в нижних конечностях, кровь к которым доставляется артериями, отходящими от аорты дистальнее места сужения, давление снижено. На рентгенограмме грудной клетки обнаруживают кардиомегалию и застой в легких. С помощью эхокардиографии удается оценить выраженность коарктации аорты и наличие сопутствующих врожденных пороков сердца. Лечение предпроточной коарктации начинают с применения простаг- ландина Е{ с целью сохранения проходимости протока и увеличения, тем самым, перфузии нижней половины тела; за этим следует хирургическое лечение. Послепроточная коарктация аорты Выраженная послепроточная коарктация аорты сопровождается увеличением постнагрузки на левый желудочек, что может повлечь за собой развитие застойной сердечной недостаточности. При менее выраженной коарктации аорты постепенно развиваются компенсаторные изменения, которые несколько нивелируют сужение аорты. К таким изменениям относятся: 1) развитие гипертрофии левого желудочка в ответ на увеличение постнагрузки и 2) компенсаторное образование из межреберной артерии и внутренней грудной артерии сосудистых коллатералей, за счет которых осуществляется кровоснабжение нижней половины тела. Если коарктация аорты не устранена в детском возрасте, эти коллатерали становятся очень крупными и вызывают узурацию ребер.
488 Глава 16 Возможно два варианта клинических проявлений послепроточной ко- арктации аорты. У большинства новорожденных сужение выражено не очень сильно, поэтому эти дети растут и развиваются нормально. В то же время у некоторых новорожденных с выраженной послепроточной коар- ктацией аорты развивается застойная сердечная недостаточность, которая обусловлена перегрузкой левого желудочка давлением. В первые недели жизни у таких детей появляются тахипное, одышка, тахикардия и гепатомегалия. При физикальном исследовании часто выявляют артериальную ги- пертензию в верхней части тела (при измерении артериального давления на правой руке), и существенно сниженное давление дистальнее места коарктации. Иными словами, если коарктация находится дистальнее отхождения левой подключичной артерии, систолическое давление в руках выше, чем в ногах. Если же коарктация находится проксималънее отхождения левой подключичной артерии, систолическое артериальное давление в правой руке может превышать давление в левой руке. Если разница в уровне систолического артериального давления между правой рукой и ногой равна 15—20 мм рт ст, подозревают коарктацию аорты. Разница в уровне давления свыше 40 мм рт ст наблюдается весьма редко. На груди и/или спине выслушивается мезосистолический шум изгнания (обусловленный турбулентностью потока крови через суженную аорту). Непрерывный шум над всей грудной клеткой обусловлен усиленным кровотоком через расширенные извилистые артериальные кол- латерали. На рентгенограмме грудной клетки компенсаторные сосуды, давящие на нижнюю поверхность ребер, вызывают появление их зазубренности, однако у детей младше 5 лет такую картину наблюдают редко. На рентгенограмме в месте коарктации аорты можно также видеть зазубрины. На ЭКГ у больных с неосложненной коарктацией аорты выявляется гипертрофия левого желудочка, обусловленная перегрузкой давлением. Диагноз послепроточной коарктации аорты подтверждается с помощью эхокардиографищ этот же метод позволяет оценить разность давлений в аорте до и после поврежденного участка. С помощью магнитно-резонансной томографии удается получить детальное изображение аорты с оценкой протяженности и тяжести коарктации. Необходимость в катетеризации и ангиографии для установления диагноза возникает довольно редко. При выраженной послепроточной коарктации с целью расширения стенозированного сегмента аорты проводят транскатетерную баллонную дилатацию или хирургическую операцию. Поскольку даже умеренно выраженная коарктация аорты может стать причиной артериальной гипертензии, расслоения аорты и эндокардита, необходимую реконструкцию аорты обычно рекомендуется проводить в детском возрасте.
Врожденные пороки сердца 489 Цианотические пороки сердца ТЕТРАДА ФАЛЛО Тетрада Фалло представляет собой комплекс врожденных пороков сердца, причиной которых служит один и тот же дефект: аномальное смещение инфундибулярной части перегородки вперед вверх и вправо; в результате происходит неравномерное разделение луковицы сердца и аортальных выносящих трактов. Следствием такого неравномерного разделения оказываются четыре аномалии развития (рис. 16.17). Это 1) дефект межжелудочковой перегородки, вызванный ее смещением, 2) подклапанный стеноз легочного ствола, обусловленный обструкцией оттока крови инфундибулярной частью перегородки, 3) смещение (декстрапозиция) аорты («верхом сидящая» на межжелудочковой перегородке аорта), в которую кровь теперь попадает из обоих желудочков, и 4) гипертрофия правого желудочка, обусловленная перегрузкой давлением вследствие стеноза легочного ствола. Тетрада Фалло считается наиболее распространенным врожденным пороком сердца с цианозом у детей старше 1 года. Патофизиология Повышение сосудистого сопротивления, связанное со стенозом легочного ствола, приводит к тому, что обедненная кислородом венозная Рис. 16.17. Тетрада Фалло характеризуется наличием четырех взаимосвязанных дефектов: 1) дефект межжелудочковой перегородки (белая стрелка); 2) обструкция выносящего тракта правого желудочка (черная стрелка); 3) смещение аорты, за счет чего кровь в нее поступает из обоих желудочков, и 4) гипертрофия правого желудочка
490 Глава 16 кровь минует правый желудочек и через ДМЖП попадает в сместившуюся аорту и затем в большой круг кровообращения; в результате развиваются системная гипоксемия и цианоз. Степень сброса крови справа налево через ДМЖП зависит от тяжести стеноза легочной артерии и от соотношения общего периферического сосудистого сопротивления и сопротивления легочных сосудов. . Симптомы У детей с тетрадой Фалло часто отмечают одышку при нагрузке или при плаче. Кроме того, после физической нагрузки или кормления могут появляться «приступы», для которых характерны возбудимость, цианоз, гипервентиляция легких, иногда обмороки и судороги, вызванные гипок- семией мозга. С раннего возраста дети научаются облегчать симптомы своего заболевания путем приседания на корточки; при этом общее периферическое сосудистое сопротивление возрастает, а сброс крови справа налево уменьшается, что сопровождается увеличением количества крови, протекающей через легкие. Фызикальное обследование У детей с умеренным стенозом легочного ствола цианоз обычно выражен незначительно. При тяжелой форме стеноза цианоз выражен довольно сильно уже в первые дни жизни. Хроническая гипоксемия, обусловленная сбросом крови справа налево, обычно становится причиной утолщения концевых фаланг пальцев. Характерная для тетрады Фалло гипертрофия правого желудочка проявляется отчетливым сердечным толчком вдоль левого края грудины. Систолический шум изгнания, который лучше всего выслушивается по левому краю верхней части грудины, обусловлен турбулентным потоком крови через стенозированный выносящий тракт правого желудочка и иногда сопровождается пальпируемым дрожанием. Второй тон сердца нерасщепленный и громкий, состоит из нормального аортального компонента; легочный компонент мягкий и обычно неслышный. Методы исследования Рентгенограмма грудной клетки демонстрирует увеличение правого желудочка и уменьшение размеров основного сегмента легочной артерии, за счет чего сердце выглядит в виде «башмака». Сосудистый рисунок легких ослаблен. На ЭКГ видны признаки гипертрофии правого желудочка и отклонение электрической оси сердца вправо. Эхокардиография позволяет обнаружить и количественно оценить степень обструкции выносящего тракта ПЖ, а также выявить дефект смещения межжелудочковой перегородки. С помощью катетеризации сердца в сочетании с ангиографией правого желудочка удается изучить морфологию выносящего тракта ПЖ и оценить размеры основных ветвей легочной артерии.
Врожденные пороки сердца 491 Лечение Однозначным подходом к лечению тетрады Фалл о является хирургическая коррекция порока, которая заключается в закрытии дефекта межжелудочковой перегородки и расширении подпульмонального инфун- дибулярного отдела с помощью перикардиальной заплатки. В большинстве случаев у больных, перенесших успешную хирургическую операцию, в зрелом возрасте симптомы заболевания отсутствуют. ТРАНСПОЗИЦИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ АРТЕРИЙ Транспозиция магистральных артерий (ТМА) возникает при неправильном — обратном — отхождении магистральных сосудов из желудочков; иными словами, аорта выходит из правого желудочка, а легочная артерия из левого (рис. 16.18). На долю этого нарушения приходится 7% всех врожденных пороков сердца; этот дефект может быть изолированным или сочетаться с другими врожденными аномалиями, например, с ДМЖП или открытым артериальным протоком. Точные причины транспозиции сосудов остаются неясными. Изначально полагали, что она является результатом неправильного изгиба аорта- льно-пульмональной перегородки во время эмбрионального развития. Недавно было высказано предположение, что этот дефект является следствием аномального роста субпульмонального и субаортального конуса в Рис. 16.18. Транспозиция магистральных артерий. Аномальное развитие аорты (Ао) и легочной артерии (ЛА), выходящих, соответственно, из правого (ПЖ) и левого желудочков (ЛЖ)
492 Глава 16 процессе разветвления артериального ствола. В норме при резорбции субаортальной инфундибулярной перегородки формирующийся аортальный клапан располагается сзади и книзу от клапана легочной артерии и фактически является продолжением левого желудочка. При ТМА процесс резорбции инфундибулярной перегородки, по-видимому, извращен, в результате чего клапан легочной артерии располагается над левым желудочком, а клапан аорты — над правым. Патофизиология При транспозиции магистральных артерий малый и большой круги кровообращения разделены таким образом, что движение крови в них оказывается не последовательным, а параллельным. В силу такого нарушения обедненная кислородом венозная кровь, притекающая из всех тканей организма, попадает в правый желудочек, а затем через аорту возвращается в большой круг кровообращения, не насыщаясь кислородом в легких. Аналогичным образом окисленная в легких венозная кровь попадает в левый желудочек и через легочную артерию возвращается обратно в легкие, не доставив кислород к органам и тканям. В конечном итоге у новорожденного развивается тяжелая гипоксия и цианоз. Если не провести вмешательство с целью соединения двух кругов кровообращения, транспозиция магистральных артерий приводит к летальному исходу. ТМА совместима с внутриутробной жизнью, поскольку доставка кислорода к периферическим тканям обеспечивается кровотоком через артериальный проток и овальное отверстие. У плода окисленная кровь из плаценты через пупочную вену поступает в правое предсердие, откуда ее большая часть через овальное отверстие попадает в левое предсердие. Отсюда богатая кислородом кровь попадает в левый желудочек и изгоняется в легочную артерию. Из легочной артерии большая часть крови вместо того, чтобы попасть в легочные сосуды с высоким сопротивлением, по артериальному протоку поступает в аорту, после чего формирующиеся ткани получают кислород. Но в условиях транспозиции магистральных артерий физиологическое закрытие артериального протока и овального отверстия приводит к тяжелому ацидозу и смерти, поскольку оксигенированная кровь не достигает периферических тканей ни по одному (нормальному или фетальному) из возможных путей доставки оксигенированной крови. Если же артериальный проток и овальное отверстие остаются открытыми — сами по себе или в результате терапии простагландинами и хирургического вмешательства — сообщение между параллельными потоками крови сохраняется и оказывается достаточным для обеспечения насыщенной кислородом кровью мозга и других тканей. Симптомы заболевания и физикальное обследование Новорожденные, страдающие транспозицией магистральных артерий, выглядят синюшными, интенсивность цианоза у них зависит от
Врожденные пороки сердца 493 степени смешения крови из параллельно идущих кругов кровообращения. В первый день жизни развивается генерализованный цианоз, который по мере закрытия артериального протока быстро прогрессирует. При аускультации выслушивается усиленный второй тон сердца, который отражает закрытие аортального клапана, расположенного спереди под грудиной. Явные шумы редки и свидетельствуют о наличии сопряженного порока. Методы исследования Отклонения на рентгенограмме грудной клетки обычно отсутствуют, хотя основание сердца может быть сужено за счет расположения аорты и легочной артерии друг за другом. На ЭКГ выявляются признаки гипертрофии правого желудочка, свидетельствующей о том, что именно ПЖ выполняет насосную функцию. Для уточнения диагноза транспозиции проводят эхокардиографию, которая позволяет обнаружить аномальное расположение магистральных сосудов. Лечение Транспозиция магистральных артерий представляет собой критическое состояние. Первоначальное лечение состоит в поддержании артериального протока в открытом состоянии с помощью введения простагландинов, а также в создании сообщения между предсердиями (с помощью баллонного катетера). Эти меры позволяют добиться смешивания крови из обоих кругов кровообращения до тех пор, пока не будет проведена радикальная хирургическая операция. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Значение врожденных пороков сердца можно предвидеть из знания эмбрионального пути развития сердечно-сосудистой системы и необходимости перехода к постнатальной системе кровообращения. 2. Врожденные дефекты сердца и сосудов встречаются у 0.8% детей. Пороки сердца группируют в цианотические и без цианоза в зависимости от того, приводит ли нарушение к сбросу крови справа налево. 3. Пороки без цианоза часто сопровождаются перегрузкой объемом (дефект межпредсердной перегородки, дефект межжелудочковой перегородки, открытый артериальный проток) или давлением (стеноз аорты, стеноз легочного ствола, коарктация аорты). Хроническая перегрузка объемом, обусловленная большим сбросом крови слева направо, в конечном итоге приводит к легочной гипертензии и изменению направления сброса крови шунта (синдром Эйзенменгера). 4. К наиболее типичным цианотическим порокам относятся тетрада Фал- ло и транспозиция магистральных артерий.
494 Глава 16 ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРА ТУРА Armstrong BE. Congenital cardiovascular disease and cardiac surgery in childhood. Curr Opin Cardiol 1995; 10:58-67, 68-77. Emmanouilides GC, Riemanschneider ТА, Allen HD, et al., eds. Moss and Adams' Heart Disease in Infants, Children and Adolescents. 5th ed. Baltimore. Williams & Wilkins, 1995. Fyler DC, ed. Nadas' Pediatric Cardiology. Philadelphia: Hanley & Belfus, 1992. Mahoney LT. Acyanotic congenital heart disease. Cardiol Clin 1993; 11:603-616. Moore KL, Persaud TVN. The Developing Human. 5th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1993. Mullins CE, Mayer DC. Congenital Heart Disease—A Diagrammatic Atlas. New York: Alan R. Liss, Inc., 1988. Park MK. Pediatric Cardiology for Practitioners. 3rd ed. St. Louis: CV Mosby, 1996. Perloff JK. The Clinical Recognition of Congenital Heart Disease. 4th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1994. Rosenkranz ER. Surgery for congenital heart disease. Curr Opin Cardiol 1994; 9: 200-215. Van Praagh R, et al. Tetralogy of Fallot: underdevelopment of the pulmonary infun- dibulum and its sequelae. Am J Cardiol 1970; 26:25-33. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Лакшми Халасьямани (Lakshmi Halasyamani), Эндрю Карсоном (Andrew Karson) и Майклом Фридом (Michael Freed).
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫЕ СРЕДСТВА Стивен Н. Калканис, Дэвид Слоун, Гэри Р. Стрикхарц и Леонард С. Лилли Инотропные препараты • Дигиталис и другие сердечные гликозиды • Симпатомиметические амины • Ингибиторы фосфодиэстеразы Вазодилататоры • Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента • Антагонисты рецепторов ангиотензина II типа 1 • Прямые вазодилататоры • Блокаторы кальциевых каналов • Органические нитраты Антиадренергические препараты • Блокаторы адренергических рецепторов центрального действия • Антагонисты симпатических нервных окончаний • Антагонисты периферических а-рецепторов • Антагонисты р-адренорецепторов Антиаритмические препараты • Класс I • Класс II • Класс III • Класс IV • Аденозин Диуретики • Петлевые диуретики • Тиазидные диуретики • Калийсберегающие диуретики Антитромботические препараты • Ингибиторы агрегации тромбоцитов • Антикоагулянты
496 Глава 17 Настоящая глава посвящена обзору физиологических основ применения сердечно-сосудистых препаратов. Все существующие препараты для лечения сердечно-сосудистых заболеваний можно объединить по фармакологическим свойствам в несколько групп. Кроме того, многие препараты используются для лечения различных заболеваний сердца. ИНОТРОПНЫЕ ПРЕПАРАТЫ Инотропные средства применяются для увеличения силы сокращения желудочков при нарушениях систолической функции миокарда. К фармакологическим препаратам этой группы относятся сердечные гликозиды, симпатомиметические амины и ингибиторы фосфодиэстеразы. Различаясь по механизмам своего действия, эти лекарственные средства усиливают сердечные сокращения за счет увеличения концентрации кальция в клетках, что сопровождается усилением взаимодействия между актином и миозином. Гемодинамический эффект инотропных препаратов "заключается в смещении сниженной кривой желудочковой функции (кривой Франка—Старлинга) вверх (рис. 17.1.) таким образом, чтобы ударный объем сердца и сердечный выброс возрастали без увеличения давления наполнения желудочков. Дигиталис и другие сердечные гликозиды Сердечные гликозиды часто называют «дигиталисом», поскольку типичные представители этого класса препаратов представляют собой экстракты наперстянки Digitalis purpurea. В данном контексте название дигиталис ис- Q. VO 2 ю >s 2 I ф О « к о гН ISO1'1 £ « 2 1р| col ■ Норма Терапия инотропными препаратами Сердечная недостаточность Терапия диуретиками "Е <ff£?jff#? | Легочный застой Конечно-диастолическое давление левого желудочка Рис. 17.1. Кривая сократительной способности желудочков (кривая Франка—Старлинга). При сердечной недостаточности кривая смещена вниз, так что при данном конечно-диасто- лическом давлении левого желудочка (КДДЛЖ) сердечный выброс ниже, чем у здорового человека. Диуретики снижают КДДЛЖ, но не изменяют положение кривой; таким образом, легочный застой уменьшается, но сердечный выброс продолжает снижаться. Инотропные препараты сдвигают кривую вверх к нормальному положению таким образом, что при любом КДДЛЖ сердечный выброс возрастает
Сердечно-сосудистые средства 497 пользуется для обозначения всей группы сердечных гликозидов, включая дигоксин, дигитоксин и уабаин. Эти соединения состоят из агликонового кольца (стероидное ядро и лактоновое кольцо), обеспечивающего их фармакологическую активность, и различного количества молекул сахара, которые влияют на фармакокинетические свойства препарата. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ Препараты дигиталиса обладают двумя положительными свойствами: 1) они улучшают нарушенную сократимость миокарда (механический эффект) и 2) удлиняют рефрактерный период АВ узла у больных с надже- лудочковыми аритмиями (электрический эффект). Механический эффект Механизм действия, согласно которому дигиталис улучшает сократимость миокарда, заключается, по-видимому, в подавлении активности Na+/K+-ATOa3bi (ионообменного насоса) сарколеммы, в норме обеспечивающей поддержание трансмембранного градиента Na+ и К+. Связываясь с Na+/K+-ATOa3oft и угнетая ее активность, дигиталис способствует возрастанию уровня Na+ внутри клетки. Как показано на рис. 17.2., повышение содержания внутриклеточного натрия сопровождается снижением выхода из Са++ клетки за счет №+/Са++-обмена. Как следствие, в саркоплазматический ретикулум закачивается больше Са++. В результате, Саркоплазма- тический ретикулум Рис. 17.2. Механизм действия дигиталиса (инотропный эффект). А. Дигиталис подавляет активность №+/К+-АТФазы сарколеммы, за счет чего внутриклеточноая концентрация Na+ возрастает. Б. При повышении в цитозоле [Na+] трансмембранный градиент N а"1" падает; таким образом, Na+/ Са++-обмен обеспечивает снижение выхода Са++ из клетки. В. Избыток Са++ накапливается в саркоплазматическом ретикулуме так, что при последующих потенциалах действия к сократительным элементам в цитоплазме доставляется повышенное количество Са++ и сила сокращений возрастает
498 Глава 17 когда последующий потенциал действия возбуждает клетку, в миофила- менты высвобождается больше Са++, чем обычно, за счет чего сила сокращений увеличивается. Величина положительного инотропного эффекта препаратов коррелирует со степенью ингибирования Na+/K+-ATOa3bi. Электрический эффект Дигиталис способен непосредственно влиять на электрические свойства миокарда. Помимо этого, он модифицирует эффекты вегетативной нервной системы, увеличивая тонус блуждающего нерва и снижая активность симпатической нервной системы. В миокарде здорового человека основной терапевтический электрический эффект дигиталиса происходит в АВ узле (таблица 17.1), где он снижает скорость проведения импульса и увеличивает рефрактерность, в основном, за счет повышения тонуса блуждающего нерва. В результате дигиталис снижает частоту передачи предсердных импульсов через АВ узел к желудочкам. Это благоприятное воздействие приводит к уменьшению частоты желудочковых сокращений у больных с наджелудочковыми тахикардиями, в том числе мерцанием или трепетанием предсердий. Кроме того, увеличивая рефрактерность АВ узла, дигиталис способен купировать аритмии, обусловленные повторным входом волны возбуждения (re-entry), например, пароксизмальную наджелудочковую тахикардию. В то же время, если концентрация дигиталиса возрастет до токсических пределов, дальнейшее увеличение тонуса блуждающего нерва и более выраженное торможение Ыа+/К+-АТФазы может привести к нежелательным электрофизиологическим эффектам. * Например, повышение концентрации дигиталиса оказывает три существенных воздействия на волокна Пуркинье предсердий и желудочков, которые могут привести к опасным аритмиям (рис. 17.3): Таблица 17.1. Электрофизиологические эффекты дигиталиса Область сердца Механизм действия Эффект Терапевтические эффекты АВ узел Вагусный эффект: I скорость проведения импульса Т эффективный рефрактерный период 1. I скорость передачи предсердных импульсов к желудочкам при наджелудочковых тахиаритмиях 2. i скорость проведения и Т рефрактерный период могут прервать re-entry ток, проходящий через АВ узел
Сердечно-сосудистые средства 499 Область сердца Механизм действия Эффект Токсические эффекты Синоатриаль- ный узел Предсердие АВ узел АВ-соединение (между АВ-уз- лом и пучком Гиса) Волокна Пурки- нье и миокард желудочков Т вагусное и непосредственной угнетение Поздние постдеполяризации (триггерная активность), Т наклон фазы 4 деполяризации (Т автоматизм) Разнообразные воздействия на скорость проведения и Т рефрактерный период (возможна фрагментация проведения и аритмия re-entry) Блокада прямого и опосредованного блуждающим нервом проведения импульса Поздние постдеполяризации (триггерная активность), Т наклон фазы 4 деполяризации (Т автоматизм) Поздние постдеполяризации (триггерная активность), Т наклон фазы 4 деполяризации (Т автоматизм), I скорость проведения и Т рефрактерный период (аритмия re-entry) Т наклон фазы 4 деполяризации (Т автоматизм) 1. Синусовая брадикардия 2. Блокада синоатриального узла (отсутствие передачи импульса на предсердие) 1. Предсердные экстрасистолы 2. Наджелудочковая тахикардия, не обусловленная механизмом re-entry (эктопический ритм) 3. Пароксизмальная наджелудочковая тахикардия (re-entry) 1. Блокада АВ узла (1, 2 или 3 степени) 1. Ускоренный узловой ритм 1. Желудочковая экстрасисто- лия 2. Желудочковая тахикардия Смещение потенциала покоя в область менее отрицательных значений. Ингибирование Na+/K+-ATOa3bi приводит к тому, что потенциал покоя становится менее отрицательным. Вспомним из главы 1, что под действием Na+/K+-ATOa3bi из клетки обычно выходят 3 иона Na+ в обмен на 2 иона К+, движущихся внутрь клетки. Подавление активности ионообменного насоса приводит к снижению опосредованного им тока, направленного наружу, и сопровождается деполяризацией клетки. В результате происходит частичная потенциалзависимая инактивация быстрых Ка+-каналов и, как следствие, более медленный подъем фазы О деполяризации и снижение скорости проведения импульса (рис. 1.16). Замедление проведения, случайно возникающее в соседних клетках, увеличивает возможность развития аритмий по механизму re-entry.
500 Глава 17 2. Снижение длительности потенциала действия. При высоких концентрациях дигиталиса потенциал действия в миокарде укорачивается. Отчасти это связано с индуцируемым дигиталисом увеличением концентрации внутриклеточного [Са++], которое вызывает повышение активности Са++-зависимых К+-каналов. Открытие этих каналов способствует выходу К+ из клетки и сопровождается ее более быстрой реполяризацией. Кроме того, при высокой концентрации внутриклеточного [Са++] инак- тивируются Са++ каналы и уменьшается направленный внутрь клетки деполяризующий Са++ ток. Снижение длительности потенциала действия и сопряженное с ним укорочение рефрактерного периода увеличивают время, в течение которого волокна миокарда реагируют на внешнюю стимуляцию, обеспечивая, тем самым, большую возможность для возбуждения аритмических импульсов. 3. Усиленние автоматизма. Дигиталис усиливает клеточный автоматизм и способен генерировать эктопические ритмы в соответствии со следующими механизмами: а. Менее отрицательный мембранный потенциал покоя индуцирует фазу 4 постепенной деполяризации даже в клетках, не являющихся водителями ритма (см. главу 11), при этом каждый раз при достижении величины порогового потенциала запускается потенциал действия. б. Индуцируемое дигиталисом повышение концентрации внутриклеточного [Са++] инициирует поздние постдеполяризации (рис. 17.3). Если величина поздней постдеполяризации достигает порогового потенциала, генерируется потенциал действия (желудочковая экстрасистола). Желудочковые экстрасистолы могут привести к возникновению дополнительных поздних постдеполяризаций и развитию самоподдерживающихся аритмий, например, желудочковой тахикардии. п 5 § i X I 1 о— •50— (\П 1 i 4 .1 N \ \\з \ 1 ° 0 | 1 \ \| V Время Рис. 17.3. Прямые эффекты дигиталиса на потенциал действия клеток Пуркинье. Сплошной линией показана деполяризация и реполяризация нормальной клетки; пунктирной линией показан эффект дигиталиса: максимальный диастолический потенциал менее отрицателен, что соответствует увеличению наклона фазы 4 деполяризации (А), обеспечивающей свойственный клетке автоматизм и потенциал для эктопических ритмов. Поскольку деполяризация клетки происходит при менее отрицательной разности потенциалов, скорость возрастания фазы 0 снижается (Б), а скорость проведения импульса замедляется; если такой же эффект гетерогенно возникает в соседних клетках, возникают условия для повторного входа волны возбуждения. При высоких концентрациях дигиталиса возникают поздние постдеполяризации (В), сопровождающиеся повышением внутриклеточной концентрации кальция, что в итоге приводит к развитию триггерных тахиаритмий
Сердечно-сосудистые средства 501 Таким образом, дигиталис в токсических концентрациях приводит к появлению нескольких видов эктопических ритмов или повторного входа волны возбуждения (таблица 17.1). Кроме того, усиление прямых и косвенных эффектов блуждающего нерва, обусловленное отравлением дигиталисом, замедляет проведение возбуждения в АВ узле, вызывая АВ-блокаду высокой степени, вплоть до полной блокады сердца. КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Препараты дигиталиса чаще всего применяют в качестве инотропного средства для лечения сердечной недостаточности, вызванной сниженной сократимостью желудочков (см. главу 9). Дигиталис повышает силу сердечных сокращений, усиливает сердечный выброс и, тем самым, улучшает изгнание крови из левого желудочка, а также способствует уменьшению его размеров и снижает повышенное диастолическое давление наполнения желудочков у больных с систолической дисфункцией. Дигиталис не оказывает благоприятного воздействия при сердечной недостаточности с нормальной сократимостью миокарда желудочков (например, при сердечной недостаточности с высоким сердечным выбросом вследствие тиреотоксикоза, при застое в легких, обусловленным стенозом митрального клапана или при изолированной диастолической дисфункции). Использование дигиталиса как основы для терапии застойной сердечной недостаточности (ЗСН) несколько пошатнулось при появлении новых лекарственных препаратов, особенно ингибиторов ангиотензинпревращаю- щего фермента (АПФ; см. главу 9 и последующие). Тем не менее, дигиталис продолжает оставаться важным средством лечения больных с ЗСН, осложненной мерцанием предсердий (он обладает дополнительным свойством урежать ЧСС), или в тех случаях, когда назначение ингибиторов АПФ или диуретиков недостаточно эффективно. В отличие от ингибиторов АПФ, дигиталис не увеличивает ожидаемую продолжительность жизни у больных с хронической сердечной недостаточностью. Дигиталис широко применяется и как антиаритмический препарат при лечении мерцания и трепетания предсердий и пароксизмальной над- желудочковой тахикардии (ПНЖТ). При мерцании и трепетании предсердий дигиталис снижает число импульсов, передаваемых через АВ узел, урежая тем самым ЧСС. Дигиталис, кроме того, эффективно прерывает ПНЖТ, вероятно, за счет усиления тонуса блуждающего нерва, который замедляет проведение возбуждения, удлиняет эффективный рефрактерный период и, таким образом, прерывает ток re-entry, протекающий через АВ узел. В последние годы применение дигиталиса в качестве антиаритмического средства также сократилось, поскольку другие лекарственные препараты, в том числе р-блокаторы, антагонисты кальция и аденозин, более эффективны и быстрее оказывают свое действие. Вместе с тем, дигиталис остается препаратом выбора в лечении наджелудочковых аритмий при наличии застойной сердечной недостаточности.
502 Глава 17 ФАРМАКОКИНЕТИКЛ Биодоступность дигиталиса, принимаемого перорально, колеблется в пределах 75-100%, и характеризуется большим объемом распределения. Основные лекарственные формы дигиталиса — дигоксин и дигитоксин — различаются между собой по способу выведения из организма: дигоксин в неизменном виде экскретируется почками, а дигитоксин метаболизиру- ется в печени, поступает в желчь и подвергается кишечно-печеночной рециркуляции. Всасываемые метаболиты обладают сердечной активностью, и обеспечивают увеличенный период полувыведения для дигиток- сина (168 часов по сравнению с 40 часами для дигоксина). Поскольку выведение дигитоксина практически не зависит от почек, его можно назначать больным с почечной недостаточностью. Из двух указанных препаратов дигоксин используется гораздо чаще. Для достижения терапевтической концентрации дигиталиса в крови назначают насыщающие дозы. Величина поддерживающей дозы зависит от способности больного вьщелять лекарственный препарат (например, от его возраста или функции почек в случае дигоксина). Если насыщающие дозы не назначаются, постоянная концентрация дигоксина или дигитоксина устанавливается в течение 4—5 периодов полувыведения, то есть 7 дней и 3 недель, соответственно. Поддерживающую дозу дигиталиса необходимо постоянно контролировать с учетом состояния сердца больного (а также состояния почек при приеме дигоксина) с тем, чтобы избежать передозировки. ТОКСИЧНОСТЬ Возможность токсического эффекта дигиталиса весьма велика, что обусловлено небольшими различиями между токсической и терапевтической концентрациями. Многие побочные эффекты незначительны, однако возможно развитие опасных для жизни аритмий. К внесердечным признакам острого отравления дигиталисом часто относятся нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта (тошнота, рвота, анорексия), которые, как полагают, опосредованы влиянием дигоксина на продолговатый мозг. К сердечным токсическим эффектам относят разнообразные аритмии (таблица 17.1), которые предшествуют внесердечным симптомам. Наиболее типичным нарушением ритма считается появление желудочковых экстрасистол. Кроме того, может развиться АВ-блокада различной степени, обусловленная влиянием препарата на проведение в АВ узле, как непосредственно, так и через воздействие на тонус блуждающего нерва. Токсический эффект дигиталиса является самой частой причиной не связанной с механизмом re-entry наджелудочковой тахикардии (вызванной усилением автоматизма или поздними постдеполяризациями). На тяжесть интоксикации дигиталисом влияют многие факторы, самым типичным из них является гипокалиемия, часто обусловленная со- четанным приемом диуретиков. Гипокалиемия усиливает токсичность дигиталиса, поскольку еще более тормозит активность Ыа+/К+-АТФазы. Среди других состояний, которые способствуют отравлению дигиталисом, следует назвать гипомагнезиемию и гиперкальциемию. Кроме того,
Сердечно-сосудистые средства 503 одновременный прием хинидина приводит к увеличению концентрации дигоксина в крови за счет снижения его экскреции и уменьшения объема его распределения. Таким образом, чтобы избежать такого осложнения, при добавлении хинидина представляется благоразумным наполовину уменьшить дозу дигоксина. Лечение тахиаритмий, вызванных приемом дигиталиса, заключается в назначении калия (если имеется гипокалиемия) и, зачастую, лидокаина (см. ниже). При АВ-блокаде высокой степени может возникнуть необходимость во временном водителе ритма. Больным с выраженной интоксикацией удается спасти жизнь назначением Fab-фрагментов антител к дигиталису. Симпатомиметические амины Симпатомиметические амины — это инотропные препараты, которые связываются с pj-рецепторами миокарда. Стимуляция этих рецепторов приводит к повышению активности аденилатциклазы и возрастанию продукции цАМФ (рис. 17.4). В свою очередь цАМФ активирует проте- инкиназы, которые участвуют в фосфорилировании медленных кальциевых каналов и способствуют, тем самым, поступлению кальция внутрь клетки. При увеличении поступления кальция в клетки запускается механизм высвобождения Са2+ из саркоплазматического ретикулума, за счет чего сила сокращений возрастает. Из симпатомиметических аминов в лечении острой сердечной недостаточности наилучшими оказываются внутривенные вливания допамина и добутамина. Норадреналин, адреналин и РгАГОНИСТ j. ргРЕЦЕПТОР 0ШР| Аденилатциклаза G-белки АМФ АТФ л ЦАМФ НЕАКТИВНЫЕ ПРОТЕИНКИНАЗЫ А|СТИВНЬ1Б ПРОТЕИНКИНАЗЫ КАРДИОМИОЦИТ Рис. 17.4. Механизм увеличения содержания внутриклеточного [Са++] за счет стимуляции (3-ад- ренергических рецепторов. При стимуляции Pi -рецепторов G-белки (белки, регулирующие гуа- ниновые нуклеотиды) активируют аденилатциклазу. В результате возрастает продукция цАМФ, который при участии протеинкиназы опосредует фосфорилирование клеточных белков, включая ионные каналы. Фосфорилирование медленных Са2+-каналов приводит к увеличению поступления кальция внутрь клетки. В деградации цАМФ участвует фосфодиэстераза (ФД)
504 Глава 17 изопротеренол применяют в особых случаях, о которых речь пойдет ниже. В таблице 17.2 приведены данные о влиянии этих препаратов на рецепторы и их основные гемодинамические эффекты. Допамин — это эндогенный катехоламин и предшественник норадрена- лина. Он обладает необычным сочетанием свойств, которые делают его привлекательным для лечения сердечной недостаточности, сопровождающейся артериальной гипотонией и нарушением кровоснабжения почек. На поверхности клеток находится несколько типов рецепторов с различным сродством к допамину. В низких дозах, < 2 мкг/кг/мин, допамин взаимодействует, в основном, с Dj-допаминергическими рецепторами, которые расположены в сосудах почек и брыжейки. Стимуляция этих рецепторов сопровождается местной вазодилатацией и увеличением почечного кровотока и клубочковой фильтрации, что способствует диурезу. Инотропный эффект средних доз допамина — от 2 до 10 мкг/кг/мин — осуществляется за счет непосредственной стимуляции pj-рецепторов и опосредованной — за счет ускорения высвобождения норадреналина (НА) из окончаний симпатических нервных волокон. При этом повышается ЧСС, сократимость миокарда и ударный объем и, как результат, возрастает сердечный выброс. Допамин, применяемый в высоких дозах, 10 мкг/кг/мин, стимулирует и системные а-рецепторы, вызывая, тем самым, вазоконстрикцию и увеличение общего сосудистого сопротивления. Допамин в высоких дозах показан при гипотензивных состояниях, например, при шоке. Однако, для большинства больных с сердечной недостаточностью такие дозы неприемлемы, поскольку сокращение периферических сосудов влечет за собой возрастание сопротивления, которое должно преодолевать сердце во время своего сокращения (т. е. имеет место более высокая постнагрузка), что еще более снижает выброс крови из левого желудочка. Токсический эффект допамина проявляется при введении препарата в высоких дозах. Среди основных побочных эффектов следует отметить ускорение ЧСС (сопровождающееся увеличением потребности миокарда в кислороде) и развитие тахиаритмий. Таблица 17.2. Эффекты симпатомиметических препаратов Препарат Допамин Добугамин Норадреналин Адреналин Изопротеренол Dj (^почечная перфузия) + (низкая доза) 0 0 0 0 Стимуляция а (вазоконст- рикция) + 4- + 4- (высокая доза) + ++++ 4-4-4-4- 0 рецепторов Ру (Тсократимость) + + + + (средняя или высокая доза +4-++ ++++ ++++ 4-4-++ $2 (вазодила- тация) + 4- 4 (средняя доза) + 0 +4- ++++
Сердечно-сосудистые средства 505 Добутамин — синтетический аналог допамина, который стимулирует рг, р2- и а-рецепторы. Он увеличивает сократимость миокарда путем прямого действия на р1 -рецепторы, но не влияет на сопротивление периферических сосудов, поскольку уравновешивает вазоконстрикцию и ва- зодилатацию, опосредуемые, соответственно, а- и р2- рецепторами. Иными словами, он показан для лечения ЗСН, не сопровождающейся артериальной гипотонией. В отличие от допамина, добутамин не стимулирует допа- минергические рецепторы (т. е. не оказывает вазодилатирующего эффекта на почечные сосуды), а также не ускоряет высвобождение норадреналина из окончаний периферических нервов. Подобно допамину, его применяют для кратковременной терапии (менее 1 недели), после чего эффективность препарата падает, в основном, за счет снижения чувствительности к нему адренергических рецепторов. Основным побочным эффектом до- бутамина является развитие тахиаритмий. Норадреналин — эндогенный катехоламин, синтезируемый из допамина в адренергических постганглионарных нервах и клетках мозгового слоя надпочечников (где он является и конечным продуктом синтеза, и предшественником адреналина). Стимулируя Ррадренергическую активность, норадреналин оказывает положительный инотропный и положительный хронотропный эффекты. Воздействуя на периферические а-рецепторы, норадреналин выступает также в роли мощного вазоконстриктора. Повышение общего периферического сосудистого сопротивления сопровождается повышением среднего артериального давления. Благодаря наличию перечисленных эффектов, норадреналин находит применение в лечении больных, страдающих от «теплового шока», при котором сочетанное нарушение сократимости миокарда и периферической вазодилатации приводит к падению артериального давления. В то же время, способность этого препарата вызывать мощную вазоконстрикцию снижает его привлекательность в лечении большинства случаев шока по сравнению с другими лекарственными средствами. Среди побочных эффектов, вызываемых норадреналином, отмечают развитие ишемии (обусловленной увеличением постнагрузки и силы сокращений миокарда) и тахиаритмий. Адреналин — основной эндогенный катехоламин, продуцируемый в мозговом слое надпочечников; он образуется при декарбоксилировании норадреналина. Как видно из таблицы 17.2., адреналин является агони- стом а-, рг и р2-рецепторов. При внутривенном введении в низких дозах (< 0.01 мкг/кг/мин) адреналин стимулирует ргрецепторы, за счет чего повышается сократимость желудочков, укорачивается время систолы и ускоряется генерация импульса (например, за счет увеличения скорости фазы 4 деполяризации в клетках синусного узла). В результате возрастают ударный объем сердца, ЧСС и сердечный выброс. Вместе с тем, в этом диапазоне концентраций вазодилатация, опосредуемая стимуляцией р2-ре- цепторов, может вызвать падение общего периферического сосудистого сопротивления и артериального давления.
506 Глава 17 В более высоких дозах (> 0.2 мкг/кг/ мин) адреналин оказывает очень мощное сосудосуживающее действие, обусловленное тем, что опосредуемая а-рецепторами вазоконстрикция преобладает над стимулируемой через р2-рецепторы вазодилатацией. В этом случае эффекты положительной инотропии, положительной хронотропии и вазоконстрикции направлены на повышение артериального давления. Поэтому адреналин чаще используют в тех случаях, когда необходима инотропная и хронотропная стимуляция, например, при остановке сердца. Вазоконстрикция, обусловленная стимуляцией а-рецепторов, окажется в данной ситуации благоприятной, поскольку будет препятствовать падению артериального давления. Типичным токсическим эффектом препарата является развитие тахиаритмий. Адреналин не следует назначать больным, принимающим р-блокаторы, поскольку несбалансированная вазоконстрикция, опосредуемая стимуляцией агрецепторов, может спровоцировать развитие острой выраженной артериальной гипертензии и ее осложнений (см. главу 13). Изопротеренол представляет собой синтетический аналог адреналина. В отличие от норадреналина и адреналина, это «чистый» агонист р-рецеп- торов, стимулирующий исключительно рг и р2-рецепторы и практически не влияющий на а-рецепторы. Изопротеренол оказывает положительный инотропный и хронотропный эффект на миокард, чем способствует увеличению сердечного выброса. Стимуляция р2-рецепторов периферических сосудов сопровождается их вазодилатацией и снижением периферического сопротивления, что может вызвать падение артериального давления. Изопротеренол иногда применяют в экстренных ситуациях для увеличения ЧСС у больных с брадикардией или блокадой сердца (например, в качестве временной меры перед имплантацией водителя ритма). Он оказывает положительный эффект и у больных с систолической дисфункцией и низкой ЧСС в сочетании с высоким системным сосудистым сопротивлением (с такой ситуацией иногда сталкиваются у больных, перенесших операцию на сердце и принимавших до этого бета-блокаторы). Изопротеренол противопоказан больным с ишемией миокарда, у которых повышение ЧСС и инотропная стимуляция могут еще больше увеличить потребность миокарда в кислороде). Ингибиторы фосфодиэстеразы Амринон и милринон относятся к инотропным агентам, не принадлежащим ни к сердечным гликозидам, ни к катехоламинам. Их положительный инотропный эффект обусловлен торможением активности фосфодиэстеразы в кардиомиоцитах (рис. 17.4). За счет этого уменьшается деградация внутриклеточного цАМФ, который способствует повышенному поступлению [Са++] внутрь клетки и усилению силы сердечных сокращений. Кроме того, эти препараты оказывают сосудорасширяющее действие.
Сердечно-сосудистые средства 507 Амринон и милринон применяют для лечения ЗСН лишь в тех случаях, когда не удается добиться удовлетворительного эффекта с помощью обычных вазодилататоров, дигиталиса и диуретиков. Это обусловлено высокой частотой развития побочных эффектов ингибиторов фосфоди- эстеразы, включая тяжелые желудочковые аритмии. Данные о том, что длительное применение амринона приводит к улучшению клинического состояния больных с ЗСН, отсутствуют, в то же время, при длительном применении милринона было реально продемонстрировано увеличение смертности. Использование этих препаратов в настоящее время ограничено кратковременной терапией больных, находящихся в стационаре. Основные эффекты инотропных препаратов представлены в таблице 17.3. Таблица 17.3. Инотропные лекарственные препараты Препарат Механизм действия Основные побочные эффекты Ингибирование активности ЖКТ: тошнота, рвота №+/К+-АТФазы сарколем- Сердце: предсердные, уз- мы ловые и желудочковые тахиаритмии; блокада АВ узла высокой степени Сердечные гликозиды .• Дигоксин • Дигитоксин Симпатомиметиче- ские амины • Допамин • Добутамин Ингибиторы фосфоди- эстеразы • Амринон • Милринон Низкие дозы (<2 мкг/кг/ мин): стимуляция Dj-рецепторов приводит к дилата- ции почечных и мезентери- альных артерий (облегчение . диуреза) Средние дозы (2-10 мкг/кг/ мин): стимуляция Pj-рецеп- торов и выброс норадрена- лина из окончаний симпатических нервов (ино- тропный эффект) Высокие дозы(>10 мкг/кг/ мин): стимуляция а-рецеп- торов (периферическая ва- зоконстрикция) Стимуляция рг, р2- и а-ре- цепторов Повышение содержания внутриклеточного цАМФ за счет торможения его деградации под действием фос- фодиэстеразы Тахикардия, аритмии, артериальная гипертензия, привыкание к препарату Тахиаритмии, привыкание к препарату ЖКТ: тошнота, рвота Сердце: аритмии, тром- боцитопения (только амринон):
508 Глава 17 ВАЗОДИЛАТАТОРЫ Сосудорасширяющие препараты играют центральную роль в лечении сердечной недостаточности и артериальной гипертензии. Как было описано в главе 9, снижение сердечного выброса при ЗСН влечет за собой активацию двух важнейших компенсаторных систем: адренергической нервной системы и, вследствие снижения почечного кровотока, ре- нин-ангиотензиновой системы (рис. 9.9.)- В результате такой активации в кровоток высвобождаются два мощных вазоконстриктора: норадреналин и ангиотензин П. Связываясь с рецепторами на поверхности артериол и вен, эти гормоны оказывают сосудосуживающее действие. Вначале такое сужение сосудов при ЗСН оказывается благоприятным, поскольку способствует максимальному увеличению преднагрузки левого желудочка (за счет сужения вен) и поддержанию на достаточном уровне системного артериального давления (за счет сужения артерий). Однако сужение вен, в конце концов, может привести к избыточному венозному возврату крови в сердце, наряду с повышением гидростатического давления в легочных капиллярах и развитием застоя в малом круге кровообращения. Кроме того, спазм артериол сопровождается возрастанием сопротивления, которое должен преодолевать ЛЖ во время сокращения, и, в конечном итоге, препятствует сердечному выбросу. Сосудорасширяющая терапия, направленная на устранение избыточного сужения вен и артериол, снижает застой в малом круге и усиливает сердечный выброс (см. рис. 9.10). Вазодилататоры обладают и антигипертензивным действием. Вспомним из главы 13, что артериальное давление представляет собой произведение сердечного выброса и общего сосудистого сопротивления. Вазодилататоры уменьшают сопротивление артериол и, тем самым, снижают повышенное артериальное давление. Сосудосуживающие препараты отдельных классов действуют на определенные участки сосудистого русла (рис. 17.5). Нитраты, например, являются преимущественно венодилататорами, а гидралазин — это препарат, расширяющий артериолы. Некоторые препараты, в том числе ингибиторы АПФ, а-блокаторы и нитропруссид натрия, являются комбинированными вазодилататорами и воздействуют как на вены, так и на артерии. Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента Ренин-ангиотензиновая система играет существенную роль в поддержании регуляции функций сердечно-сосудистой системы. Большое значение (рис. 17.6) при этом ангиотензин II (АН), который образуется при расщеплении ангиотензина I при участии ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Все эффекты АН, влияющие на регуляцию уровня артериального давления, опосредованы его связыванием с рецепторами к ангиотензину II подтипа ATj (см. рис. 13.6). Взаимодействие с этим рецептором инициирует серию внутриклеточных реакций, которые, среди
Сердечно-сосудистые средства 509 прочих эффектов, приводят к вазоконстрикции и выбросу из надпочечников альдостерона, способствующего реабсорбции Na+ из дистальных канальцев нефрона. Благодаря своему действию на сосудистый тонус и гомеостаз натрия, АН играет важную роль в регуляции артериального Сосудорасширяющие лекарственные препараты Венодилататоры (I застой в легких) Вазодилататоры смешанного действия Нитраты Нитропруссид Ингибиторы АПФ а-адреноблокаторы а2-центральные агонисты Артериолярные вазодилататоры (t сердечный выброс) Гидралазин Миноксидил антагонисты Са2+ Рис. 17.5. Сосудорасширяющие препараты и точки их приложения: вены, артериолы или вены + артерии. Ангиотензиноген Ренин Ангиотензин I Брадикинин - АНТАГОНИСТ АТ,-РЕЦЕПТОРА Y Ангиотензин II АТ,- РЕЦЕПТОР1 Вазоконстрикция ьдос Ангиотензин- - превращающий фермент ИНГИБИТОР АПФ I ► Вазодилатация | ▼ Неактивные метаболиты Действие, усиливаемое ингибитором АПФ Т Альдостерон t Активность симпатической нервной системы t Задержка в организме Na* Действия, ослабляемые ингибитором АПФ или антагонистом AT,-рецепторов Рис. 17.6. Ренин-ангиотензиновая система. Под действием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) образуется ангиотензин II, который вызывает вазоконстрикцию, задержку натрия и повышение активности симпатической нервной системы. Ингибиторы АПФ и антагонисты рецепторов ангиотензина II тип 1 (АТО устраняют эти эффекты. АПФ, кроме того, ускоряет деградацию природного вазодилататора брадикинина; следовательно, инги- бирование АПФ, но не ATj-рецепторов, сопровождается аккумуляцией брадикинина и усилением вазодилатации
510 Глава 17 давления и объема циркулирующей крови. Ингибиторы АПФ, блокируя образование АН, снижают системное артериальное давление (уменьшают вазоконстрикцию) и ускоряют натрийурез (например, снижая уровень альдостерона и уменьшая реабсорбцию Na+ из дистальных канальцев). Еще одно свойство ингибиторов АПФ, которым, вероятно определяются их гемодинамические эффекты, связано с метаболизмом брадики- нина (БК), как это показано на рис. 17.6. Естественный вазодилататор БК обычно под действием ангиотензинпревращающего фермента деградирует до неактивных метаболитов, следовательно, ингибиторы АПФ препятствуют его распаду. В результате БК накапливается и вносит определенный вклад в антигипертензивный эффект этих препаратов, вероятно за счет стимуляции высвобождения из эндотелиальных клеток оксида азота и биосинтеза сосудорасширяющих простагландинов. КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Артериальная гипертензия У больных с артериальной гипертензией без ЗСН ингибиторы АПФ снижают уровень артериального давления, практически не влияя на сердечный выброс и ЧСС. Можно было бы полагать, что, воздействуя на ре- нин-ангиотензиновую систему, препараты этого класса будут эффективны только в лечении больных с «высоко-рениновой» гипертензией, однако, это не так. Напротив, они эффективны у большинства больных артериальной гипертензией независимо от уровня ренина в сыворотке крови. Причины такого явления остаются неясными и могут быть связаны с антигипертензивным эффектом брадикинина и упоминавшихся выше сосудорасширяющих простагландинов. Кроме того, в ряде исследований была обнаружена активность ренин-ангиотензиновой системы в тканях, в том числе, в сосудистой стенке, где эффект ингибиторов АПФ может осуществляться независимо от концентрации ренина в крови. У больных артериальной гипертензией ингибиторы АПФ повышают почечный кровоток, обычно не изменяя скорость клубочковой фильтрации (СКФ), что обусловлено дилатацией как афферентных, так и эфферентных клубочковых артериол. Ингибиторы АПФ в качестве монотерапии при артериальной гипертензии оказались столь же эффективными, как диуретики и р-блокаторы, но лучше переносились больными. В отличие от диуретиков, они не обладали нежелательным действием на уровень глюкозы или липидов в сыворотке крови. Было показано, что ингибиторы АПФ являются препаратами первого ряда в терапии артериальной гипертензии у больных сахарным диабетом, поскольку они замедляют прогрессирование диабетической нефропатии (включающей в себя прогрессирующую почечную недостаточность, протеинурию и артериальную гипертензию), положительно влияя на давление внутри клубочков.
Сердечно-сосудистые средства 511 Застойная сердечная недостаточность При ЗСН ингибиторы АПФ снижают периферическое сосудистое сопротивление (уменьшают постнагрузку) и давление наполнения желудочков (уменьшают преднагрузку), а также увеличивают сердечный выброс. Степень увеличения сердечного выброса обычно соответствует падению периферического сосудистого сопротивления, так что артериальное давление остается неизменным (вспомним, что АД = СВ х ОПСС). Исключение составляют больные со сниженным внутрисосудистым объемом крови, что может быть результатом чрезмерно агрессивной терапии диуретиками. Увеличение сердечного выброса при ЗСН влечет за собой уменьшение нейрогуморальной стимуляции (см. главу 9), поэтому исходно повышенный уровень норадреналина падает. Кроме того, было показано, что выживаемость больных с симптомами сердечной недостаточности при лечении их ингибиторами АПФ существенно возрастает, и оказывается выше, чем при лечении ЗСН любым другим лекарственным препаратом. Из множества принимаемых внутрь ингибиторов АПФ лучше всего изучены три препарата: каптоприл, эналаприл и лизиноприл; в таблице 17.4. приведены препараты, доступные в настоящее время. Основной путь экскреции большинства ингибиторов АПФ — это их выведение с мочой, поэтому для больных с дисфункцией почек их дозировку следует уменьшить. В главе 7 описано положительное влияние терапии ингибиторами АПФ на ремоделирование желудочков и выживаемость больных, перенесших инфаркт миокарда. ТОКСИЧНОСТЬ Побочные эффекты ингибиторов АПФ потенциально опасны, но довольно редки. Артериальная гипотензия Этот редкий побочный эффект появляется при использовании ингибиторов АПФ в лечении артериальной гипертензии. Наиболее вероятно его развитие у больных с сердечной недостаточностью, у которых в результате активной терапии развилась внутрисосудистая гиповолемия. У таких пациентов отмечается выраженная активация ренин-ангиотензиновой системы, вследствие чего повышенное артериальное давление удерживается, в основном, за счет сосудосуживающего действия ангиотензина II, циркулирующего в крови. Применение в такой ситуации ингибитора АПФ может вызвать артериальную гипотензию, обусловленную резким снижением уровня АН. Этот побочный эффект можно избежать путем временного уменьшения приема диуретиков и началом лечения ингибитором АПФ с низких доз.
512 Глава 17 Таблица 17.4. Лекарственные препараты, влияющие на активность ренин-ангиотензиновой системы Ингибиторы АПФ Доказана эффективность приЛГиЗСН Каптоприл Эналаприл Фозиноприл Лизиноприл Квинаприл Рамиприл Доказана эффективность только при АГ Беназеприл Моэксиприл Трандолаприл Антагонисты рецепторов ангиотензина II Лозартан Вальсартан Частота применения 2—3 раза в день 2-4 раза в день 4 раза в день 4 раза в день 2-4 раза в день 2—4 раза в день 4 раза в день 4 раза в день 4 раза в день 4 раза в день 4 раза в день Метаболический путь выведения Почки Почки Почки/печень Почки Почки Почки Почки Печень/почки Печень/почки Печень/почки Печень/почки Гиперкалиемия Поскольку ингибиторы АПФ опосредованно снижают концентрацию альдостерона в сыворотке, содержание калия в крови возрастает, однако клинически выраженная гиперкалиемия развивается редко. Среди состояний, при которых может иметь место дальнейшее увеличение концентрации в крови калия, влекущее за собой опасную гиперкалиемию, следует назвать почечную недостаточность, сахарный диабет (в связи с гипорени- немическим гипоальдостеронизмом, часто наблюдаемым у пожилых больных сахарным диабетом) и сопутствующий прием калийсберегающих диуретиков. Поэтому при назначении ингибиторов АПФ следует избегать применения таких диуретиков, равно как и препаратов калия. Почечная недостаточность Как упоминалось выше, назначение ингибиторов АПФ пациентам с внутрисосудистой гиповолемией может привести к развитию артериальной гипотензии, а также к снижению перфузии почек и азотемии. Устранить это осложнение обычно удается путем нормализации объема циркулирующей крови или снижения дозы ингибитора АПФ.
Сердечно-сосудистые средства 513 У больных с двусторонним стенозом почечной артерии терапия ингибиторами АПФ может привести к развитию почечной недостаточности, поскольку у таких пациентов давление внутри клубочков и фильтрация определяются высоким сопротивлением эфферентных артериол клубочков (которое во многом зависит от All). Прием ингибиторов АПФ резко снижает тонус эфферентных артериол и гидростатическое давление в клубочках, за счет чего СКФ в такой ситуации может ухудшиться. Кашель Раздражение верхних дыхательных путей, вызывающее сухой кашель, отмечается у 15 % больных, принимающих ингибиторы АПФ. Механизм этого явления остается неясным и может быть связан с повышением концентрации брадикинина. Этот побочный эффект проходит при отмене препарата. Другие эффекты К крайне редким побочным эффектам ингибиторов АПФ относятся ангионевротический отек и агранулоцитоз. Антагонисты рецепторов ангиотензина II типа 1 Антагонисты рецепторов ангиотензина II типа 1 (называемые также антагонистами ATj-рецепторов) являются самым последним новшеством в ряду пероральных антигипертензивных препаратов. На сегодня известны рецепторы АН, по крайней мере, двух типов: ATj и АТ2. Все эффекты АН, влияющие на регуляцию уровня артериального давления, опосредованы его связыванием с рецепторами к ангиотензину II подтипа ATj (в том числе вазоконстрикция, секреция альдостерона, реабсорбция Na+ в почках, повышенная активность симпатической нервной системы). АТ2-ре- цепторы в изобилии представлены во время внутриутробного развития, а также обнаружены в некоторых тканях взрослого человека, однако их роль неизвестна. Антагонисты ATt-рецепторов относятся к непептидным лекарственным средствам, которые подавляют эффекты АН, конкурируя с ним на уровне ATj-рецепторов. В результате угнетаются эффекты, опосредуемые АН, включая вазоконстрикцию, секрецию альдостерона и реабсорбцию Na+ в почках (рис. 17.6), это сопровождается снижением артериального давления у больных с артериальной гипертензией. Антагонисты АТгре- цепторов вызывают более полную блокаду ренин-ангиотензиновой системы, чем ингибиторы АПФ, поскольку последние не полностью блокируют образование АН (некоторое количество AI превращается в АН при участии иных, чем АПФ ферментов). В отличие от ингибиторов АПФ, антагонисты ATj-рецепторов не влияют на уровень брадикинина в сыворотке крови (рис. 17.6). В клинических исследованиях было показано, что антагонисты ATj-рецепторов обладают антигипертензивным эффектом, сравнимым с таковым для ингибиторов АПФ и р-блокаторов.
514 Глава 17 Прототип антагонистов ATj-рецепторов, лозартан, быстро всасывается из ЖКТ, в течение часа его концентрация в сыворотке крови достигает максимальных значений. Выводится он, в основном, с желчью и частично с мочой. Его основной метаболит более активен, чем сам препарат и характеризуется более длительным периодом полувыведения. Аналогично ингибиторам АПФ, гипотензивный эффект лозартана усиливается при его назначении с тиазидными диуретиками. В отличие от ингибиторов АПФ, лозартан не вызывает кашель. Еще одно потенциальное преимущество лозартана заключается в том, что он снижает уровень мочевой кислоты (хотя механизм этого неизвестен); это является важным свойством, которое может оказаться полезным в лечении больных артериальной гипертензией, страдающих подагрой. В клинических исследованиях было показано, что лозартан хорошо переносится больными. К возможным его побочным эффектам следует отнести артериальную гипотензию и гиперкалиемию (за счет сниженного уровня альдостерона), которые являются вполне предсказуемыми последствиями ингибирования АН. Вазодилататоры прямого действия В таблице 17.5 перечислены вазодилататоры прямого действия: гидра- лазин, миноксидил, нитропруссид и диазоксид. Гидралазин и минокси- дил в основном используют перорально для длительной терапии, тогда как нитропруссид и диазоксид применяют внутривенно при более острых ситуациях. Гидралазин является мощным прямым вазодилататором, осуществляющим свое действие на уровне прекапиллярных артериол, не оказывая никакого влияния на системные вены. Тонкие клеточные механизмы его действия остаются неизвестными. Падение артериального давления, обусловленное дилатацией артериол, приводит к опосредуемому барорецеп- торами повышению тонуса симпатической нервной системы и стимуляции сердечной деятельности (например, рефлекторная тахикардия). В результате у больных, страдающих коронарной болезнью сердца, может развиться ишемия миокарда. Чтобы смягчить эту нежелательную реакцию, гидралазин часто назначают в комбинации с р-блокатором. Гидралазин применяют, в основном, в качестве антигипертензивного средства второго ряда в комбинации с другими лекарственными препаратами, если не удается должным образом контролировать артериальное давление с помощью ингибиторов АПФ, антагонистов кальция, бе- та-блокаторов и диуретиков. Иногда для лечения сердечной недостаточности у больных с систолической дисфункцией гидралазин применяют в комбинации с венозным вазодилататором изосорбида динитратом. При такой комбинации у больных с мягкой и умеренной сердечной недостаточностью наблюдается улучшение состояния и снижение смертности, однако не столь эффективно, как при использовании ингибиторов АПФ.
Сердечно-сосудистые средства 515 Гидралазин характеризуется низкой биодоступностью, что обусловлено его интенсивным метаболизмом при первом прохождении через печень. Вместе с тем, превращение этого препарата зависит от скорости его ацетилирования, характерной для конкретного больного; в среднем, у 50% американцев скорость ацетилирования в печени высокая, а у остальных 50% — низкая. У лиц с низкой скоростью ацетилирования гидрала- зина его деградация в печени снижена, биодоступность повышена и, соответственно, антигипертензивный эффект более выражен; лица с высокой скоростью ацетилирования отличаются противоположными свойствами. Гидралазин характеризуется коротким временем полувыведения (2—4 часа), однако его эффект сохраняется в течение 12 часов, поскольку существенная часть препарата прочно связывается с сосудистой тканью Таблица 17.5. Вазодилататоры прямого действия Препарат Гидралазин Миноксидил Нитропруссид Диазоксид Клиническое применение • Артериальная ги- пертензия (длительная и кратковременная терапия) • ЗСН • Хроническая терапия артериальной гипертензии • Неотложная терапия артериальной гипертензии • Острая СН • Неотложная терапия артериальной гипертензии Способ назначения Перорально, в/в болюсы, внутримышечно Перорально Внутривенные инъекции Внутривенный болюс Основные побочные эффекты • Гипотония, тахикардия • Головная боль, приливы • Стенокардия • Лекарственная волчанка • Рефлекторная тахикардия • Задержка Na+ • Гипертрихоз • Гипотония • Токсичность цианида и тиоцианата • Гипотония • Задержка Na+ • Гипергликемия К типичным побочным эффектам гидралазина относятся головная боль (расширение мозговых сосудов), учащенное сердцебиение (рефлекторная тахикардия), приливы (повышение системной вазодилатации), тошнота и анорексия. Как отмечалось выше, если гидралазин не комбинировать с (3-блокатором, тахикардия, обусловленная рефлекторной стимуляцией активности симпатической нервной системы, может вызвать приступы стенокардии у больных с ишемической болезнью сердца. Наконец, у некоторых пациентов, особенно у больных с низкой скоростью ацетилирования гидралазина, может развиться волчаночноподобный син-
516 Глава 17 дром, для которого характерны арталгии, миалгии, сыпь и лихорадка. Этот синдром развивается примерно у 10 % лиц с низкой скоростью аце- тилирования препарата и исчезает при его отмене. Миноксидил, аналогично гидралазину, вызывает дилатацию артериол, практически не влияя на венозный тонус. Механизм его действия заключается, возможно, в увеличении проницаемости калиевых каналов, в результате чего развивается гиперполяризация гладкомышечных клеток и происходит релаксация. Как и при приеме других соединений, избирательно вызывающим дилатацию артериол, рефлекторная стимуляция активности симпатической нервной системы сопровождается появлением ряда нежелательных эффектов, в том числе, увеличением ЧСС и сократимости миокарда, которые устраняются при параллельном назначении р-блока- торов. Кроме того, снижение почечной перфузии часто приводит к задержке жидкости, поэтому обычно в качестве сопутствующей терапии назначают диуретики. Миноксидил применяют в клинике, в основном, для лечения выраженной или трудно поддающейся лечению артериальной гипертензии; особенно он показан больным с почечной недостаточностью, у которых часто не удается добиться положительных результатов с помощью других антигипер- тензивных средств. Препарат хорошо всасывается из желудочно-кишечного тракта и метаболизируется, главным образом, в печени путем образования глюкуронидов, однако примерно пятая часть его выводится в неизменном виде с мочой. Несмотря на короткий период полувыведения, фармакологический эффект миноксидила сохраняется даже после снижения его концентрации в сыворотке крови; это, вероятно, обусловлено тем, что препарат, аналогично гидралазину, прочно связывается с сосудистой стенкой. К побочным эффектам миноксидила, помимо рефлекторной стимуляции симпатической нервной системы и задержки жидкости в организме, относятся гипертрихоз (избыточный рост волос) и иногда экссудативный перикардит, механизм которого неизвестен. Нитропруссид натрия представляет собой мощный вазодилататор, влияющий на тонус как артериол, так и вен; его применяют для купирования гипертонического криза, а также в палатах интенсивной терапии внутривенно для контроля уровня артериального давления. Кроме того, этот препарат используют для уменьшения преднагрузки и постнагрузки на сердце при тяжелой ЗСН. Нитропруссид натрия представляет собой комплексное соединение железа, цианидных групп и нитрозной части; в результате его метаболизма в эритроцитах образуется оксид азота (рис. 17.7.). Оксид азота, активируя гуанилатциклазу в гладкомышечных клетках, вызывает вазодилатацию (см. главу 6 и ниже). Гемодинамический эффект нитропруссида натрия обусловлен его способностью снижать артериальное сопротивление и повышать венозную емкость. У пациентов с ненарушенной функцией ЛЖ он вызывает снижение сердечного выброса за счет уменьшения венозного возврата (см. рис. 9.10). Однако у больных с нарушением сократительной функции ЛЖ
Сердечно-сосудистые средства 517 НИТРОПРУССИД А ОКСИД ЦИАНИД Пече"ь > ТИОЦИАНАТ . АЗОТА Л~^ X Донор I у сульфгидрильных Т ВАЗОДИЛАТАЦИЯ групп ПОЧЕЧНАЯ ЭКСКРЕЦИЯ Рис. 17.7. Нитропруссид натрия представляет собой комплексное соединение железа, цианида (ЦН) и нитрозного кольца. В процессе его метаболизма в эритроцитах образуются ЦН и активный вазодилататор — оксид азота. ЦН метаболизируется в печени с образованием тио- цианата, который элиминируется через почки индуцируемое нитропруссидом натрия снижение общего сосудистого сопротивления сопровождается увеличением сердечного выброса, так как венодилатация приводит к снижению преднагрузки и уменьшению возврата крови в сердце. При этом гидростатическое давление в легочных капиллярах падает, в результате чего уменьшается застой крови в малом круге кровообращения. Нитропруссид натрия является препаратом выбора при гипертонических кризах (см. главу 13), что обусловлено его высокой эффективностью и быстротой действия. Поскольку терапия нитропруссидом натрия может сопровождаться опосредуемой барорецепторами рефлекторной активацией симпатической нервной системы, его часто комбинируют с симпа- толитиками, например, с р-блокаторами. Нитропруссид натрия следует применять в виде непрерывной внутривенной инфузии. Его эффект развивается в течение 30 с после введения; максимальный эффект достигается через 2 минуты и исчезает через несколько минут после окончания введения. В эритроцитах нитропруссид натрия метаболизируется до оксида азота и цианида, последний в присутствии донора сульфгидрильных групп трансформируется в печени в тиоци- анат, который выводится с мочой. При длительном применении препарата, особенно при нарушении функции почек, происходит накопление тиоци- аната и развивается токсическое действие, что проявляется в виде «пелены перед глазами», шума в ушах, потери ориентации и/или тошноты. Таким образом, если нитропруссид натрия применяется более 24 часов, крайне важно мониторировать уровень тиоцианата в сыворотке крови. Кроме того, слишком быстрое введение нитропруссида натрия или дефицит в печени источника сульфгидрильных групп могут привести к летальному исходу вследствие отравления цианидом, первыми признаками которого служат метаболический ацидоз, головная боль и тошнота с последующей потерей сознания. Диазоксид представляет собой еще один мощный дилататор артериол. Механизм его действия заключается в активации АТФ-чувствительных калиевых каналов, в результате чего происходит гиперполяризация глад-
518 Глава 17 комышечных клеток артериол и вазодилатация. Как и у других вазодила- таторов, падение сопротивления сопровождается рефлекторной активацией симпатической нервной системы и тахикардией, а также задержкой в организме жидкости, обусловленной активацией ренин-ангиотензиновой системы. Ранее диазоксид использовали, в основном, при гипертонических кризах, однако, его применение сократилось в связи с появлением новых препаратов, которые лучше переносятся больными. Диазоксид применяют только внутривенно, его действие наступает довольно быстро. Основными побочными действиями являются избыточная артериальная гипотензия и рефлекторная стимуляция симпатической нервной системы. Кроме того, диазоксид угнетает выделение инсулина клетками поджелудочной железы, что может привести к развитию гипергликемии. Блокаторы кальциевых каналов (БКК) Блокаторы кальциевых каналов (БКК) или антагонисты кальция (АК) рассматриваются здесь как единая группа препаратов, однако между отдельными представителями этого класса лекарственных средств имеются различия по целому ряду параметров. Общим свойством блокаторов Са++-каналов является их способность препятствовать входу Са++ через мембранные каналы в кардиомиоциты и гладкомышечные клетки. В ткани миокарда было обнаружено два типа потенциалзависимых Са++-кана- лов, называемых, соответственно каналами L- и Т-типов. Каналы L-типа ответственны за вход Са++, который создает фазу 2 потенциала действия («плато» на рис. 1.13). Роль Са++-каналов Т-типа, вероятно, состоит в обеспечении начальной деполяризации узловых тканей. Современные БКК влияют на каналы L-типа. В настоящее время клеточные механизмы действия антагонистов кальция частично расшифрованы. Повышение концентрации внутриклеточного Са++ сопровождается усилением сократимости как миокарда, так и гладкой мускулатуры сосудов. В обоих случаях конечным результатом блокады Са++-каналов оказывается снижение количества Са++, доступного для сократительных белков внутри клетки, что выражается в расслаблении гладких мышц сосудов и негативном инотропном эффекте на миокард. Гладкомышечные клетки сосудов Сокращение гладких мышц сосудов зависит от концентрации Са++в цитоплазме клеток, которая регулируется трансмембранным потоком Са++ через потенциалзависимые Са++-каналы при деполяризации клетки. Внутри клетки Са++ взаимодействует с кальмодулином с образованием Са++-кальмодулинового комплекса. Этот комплекс стимулирует киназу легких цепей миозина, которая участвует в их фосфорилировании и обеспечивает, тем самым, взаимодействие миозина и актина, приводящее к сокращению гладких мышц. БКК способствуют расслаблению гладкой мускулатуры кровеносных сосудов за счет торможения поступления Са++ в клетку через потенциалзависимые каналы. Все органы, имеющие глад-
Сердечно-сосудистые средства 519 кую мускулатуру, включая желудочно-кишечный тракт, матку и бронхиальную ткань, подвержены расслабляющему действию этих препаратов. Кардиомиоциты Взаимодействие сократительных белков кардиомиоцитов тоже зависит от поступления Са++ в клетку при ее деполяризации, однако механизм, обеспечивающий такое взаимодействие, в данном случае иной, чем в гладкомышечных клетках. Вход Са++в кардиомиоциты во время деполяризации запускает дополнительное высвобождение Са++из саркоплаз- матического ретикулума, вызывая, тем самым, их сокращение (см. главу 1). БКК, блокируя вход Са++, препятствуют сопряжению возбуждения и сокращения и уменьшают силу сокращений. Поскольку очаги автоматизма сердца (синусовый и АВ узлы) в наибольшей степени нуждаются в поступлении Са++ для их деполяризации, можно полагать, что АК должны уменьшать соотношение между возбуждением в синусовом узле и проведением импульса в АВ узле. Эти свойством обладают не все АК (Таблица 17.6). Влияние этих препаратов на проведение возбуждения в миокарде зависит, по-видимому, не только от того, уменьшает ли тот или иной АК поток входящего в клетку Са++, но и от того, способен ли он задерживать возвращение Са++-каналов в исходное состояние до активации. Верапа- мил и дилтиазем обладают такой способностью, а нифедипин и другие производные дигидропиридина — нет (см. Ниже). Таблица 17.6. Блокаторы кальциевых каналов Отрицатель- Торможение Вазоди- ный инотроп- проведения Препарат латация ный эффект в АВ узле Верапамил Дилтиазем Производные Динидропи- ридина: Амлодипин Фелодипин Исрадипин Никардипин Нифедипин Нисолдипин ++ +++ +++ +++ Основные побочные эффекты • Гипотензия • Брадикардия, АВ-блокада • ЗСН • Запор ++ ++ • Гипотензия • Периферические отеки • Брадикардия от 0 до + 0 • Гипотензия • Головная боль, приливы • Периферические отеки
520 Глава 17 КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Благодаря своему влиянию на гладкомышечные клетки кровеносных сосудов и кардиомиоциты, АК показаны для лечения целого ряда сердечно-сосудистых заболеваний; механизмы их действия перечислены в таблице 17.7. Положительный эффект при стенокардии обусловлен способностью этих препаратов снижать потребность миокарда в кислороде и повышать обеспечение тканей кислородом за счет дилатации коронарных артерий. Это свойство оказывается важным и при лечении спазма. БКК часто применяют для лечения артериальной гипертензии; в отличие от (J-блокаторов и ингибиторов АПФ, они особенно эффективны у пожилых людей. Наиболее мощными вазодилататорами этого класса являются нифедипин и другие производные дигидропиридина, тем не менее, дилтиазем и верапамил тоже достаточно эффективны. Обычно БКК назначают для приема внутрь; каждый из этих препаратов существует в лекарственных формах для приема один раз в день. Способы выведения их из организма различны. Например, нифедипин и верапамил элиминируются, главным образом, с мочой, а дилтиазем выводится через печень. К типичным побочным эффектам (таблица 17.7) относятся развитие артериальной гипотензии, обусловленной избыточной дилатацией, а также отек лодыжек, вызываемый местной вазодилата- цией периферических сосудов. Верапамил и дилтиазем иногда вызывают брадиаритмии, поэтому у больных, получающих терапию р-блокаторами, их следует применять с осторожностью (или не применять вовсе). В последние годы возник вопрос о безопасности блокаторов кальциевых каналов короткого действия. В ряде исследований была выявлена высокая частота развития инфаркта миокарда и смертности от него у принимавших эти препараты больных с артериальной гипертензией или ишемической болезнью сердца. Для окончательного выяснения вопроса относительно такого риска необходимы данные рандомизированных контролируемых клинических испытаний. Тем не менее, рекомендуется отдавать предпочтение препаратам длительного действия (т. е. принимаемым один раз в день). Больным, страдающим ИБС, в качестве начальной терапии предпочтение следует отдавать бета-блокаторам и/или нитратам, о чем говорилось в главе 6. Таблица 17.7. Клинические эффекты блокаторов кальциевых каналов Клиническое состояние Механизм 1. Стенокардия I Потребность миокарда в кислороде I артериальное давление I сократимость I ЧСС (верапамил и дилтиазем) Т Снабжение миокарда кислородом Т дилатация коронарных артерий
Сердечно-сосудистые средства 521 Клиническое состояние Механизм 2. Спазм коронарных артерий Дилатация коронарных артерий 3. Артериальная гипертензия Релаксация гладких мышц артериол 4. Наджелудочковые аритмии (Верапамил и дилтиазем): Снижение скорости проведения и увеличение рефрактерности АВ узла за счет блокады медленного входа Са++. Органические нитраты Нитраты являются одними из старейших медикаментозных средств для лечения стенокардии; их применяют и при других ишемических состояниях, а также при сердечной недостаточности. МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ Нитраты вызывают расслабление гладкой мускулатуры. Механизм их действия заключается в превращении лекарственного препарата в оксид азота (N0) на плазматической мембране гладкомышечных клеток или вблизи них (рис. 17.8). Оксид азота активирует гуанилатциклазу в результате чего образуется циклический ГМФ (цГМФ). Внутриклеточное накопление цГМФ сопровождается расслаблением гладкой мускулатуры сосудов. Такой механизм релаксации гладкой мускулатуры кровеносных сосудов аналогичен механизму действия нитропруссида и эндогенного эндотелиального оксида азота. ЭНДОТЕЛИЙ-ЗАВИСИМЫЕ ВА30ДИЛАТАТ0РЫ (Ацетилхолин, серотонин) НИТРАТЫ ИЛИ НИТРОПРУССИД ЭНДОТЕЛИАЛЬНАЯ КЛЕТКА ГЛАДКОМЫШЕЧНАЯ КЛЕТКА Рис. 17.8. Органические нитраты, превращаясь в оксид азота (NO) в мембране клеток или вблизи от нее, вызьшают релаксацию гладкой мускулатуры (ГМ) сосудов. Нитропруссид и эндотелий-зависимые вазодилататоры тоже ускоряют высвобождение N0 в гладкомышеч- ные клетки кровеносных сосудов и вызывают их расслабление. В ГМ клетках N0 стимулирует образование циклического ГМФ (цГМФ), который и опосредует релаксацию
522 Глава 17 ГЕМОДИНЛМИЧЕСКИЕ И ЛНТИЛНГИНЛЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ Прототипом органических нитратов является нитроглицерин; в низких дозах его сосудорасширяющее действие направлено, в основном, на вены, а не на артериолы. В результате расширения вен в них задерживается кровь, снижается венозный возврат и, следовательно, уменьшается преднагрузка на правый и левый желудочки. Общее артериальное сопротивление обычно не меняется, а сердечный выброс может уменьшиться за счет сниженной преднагрузки, особенно у больных с внутрисосуди- стой гиповолемией (см. рис. 9.10). Артериальная дилатация в некоторой степени затрагивает коронарные сосуды, а также сосуды лица и менинги- альные артериолы, усиливая побочные эффекты, соответственно, в виде приливов и головной боли. Применение нитратов в высоких дозах сопровождается усилением ди- латации артериол и вен. Дилатация артериол может вызвать системную гипотензию и рефлекторную тахикардию. Однако у больных с сердечной недостаточностью рефлекторной активации симпатической нервной системы не происходит, поскольку снижение у них постнагрузки в действительности улучшает сердечный выброс и снижает активность симпатической нервной системы. Наибольшее применение нитраты находят в лечении стенокардии. Основной терапевтический эффект нитратов при данной патологии состоит в вызываемом ими снижении преднагрузки на сердце вследствие венодилатации и уменьшения наполнения ЛЖ. Снижение преднагрузки сопровождается уменьшением давления на стенку желудочка и снижением потребности миокарда в кислороде, за счет чего уменьшается характерный для ишемии кислородный дисбаланс. Нитраты показаны и пациентам со спазмом коронарных артерий (стенокардия Принцметала), поскольку эти препараты индуцируют дилатацию коронарных артериол. ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ И ФАРМАКОКИНЕТИКА Нитраты представлены множеством лекарственных форм. Если целью лечения является купирование острого приступа стенокардии, важно достичь быстрого эффекта. В то же время, при длительной профилактике ангиналь- ных приступов у больных хронической ИБС продолжительность действия препарата и его ожидаемый эффект гораздо важнее скорости его достижения. Нитроглицерин в форме сублингвальных таблеток или аэрозоля неоценим в купировании острых приступов стенокардии. Максимальный эффект этих препаратов развивается в течение 3-х минут, поскольку они быстро всасываются в кровь через слизистую оболочку полости рта. Вместе с тем, эффект быстро — в течение 15—30 минут — снижается по мере того, как препарат теряет свою активность, попадая в печень. Эти же лекарственные формы нитроглицерина эффективны и в качестве профилактического средства, принимаемого непосредственно перед ситуациями, которые, как уже знает больной, могут вызвать приступ стенокардии (например, ходьба в горку или подъем по лестнице).
Сердечно-сосудистые средства 523 Нитраты «пролонгированного действия» применяют для профилактики болей в грудной клетке при хроническом лечении стенокардии. Нитроглицерин, принимаемый внутрь в низких дозах, оказывается неэффективным из-за быстрой деградации; в этой связи для насыщения дезактивацион- ной емкости печени в качестве профилактических следует назначать медикаментозные средства длительного действия и в достаточных дозах. В таких ситуациях обычно применяют нитроглицерин замедленного высвобождения, изосорбида динитрат или изосорбида мононитрат. Продолжительность действия этих препаратов колеблется от 2 до 14 часов. Трансдермальные пластыри или нитроглицериновая паста, наклеиваемые или наносимые на кожу, также обеспечивают постепенное высвобождение нитроглицерина. Однако эффективность нитратов длительного действия ослабляется за счет быстрого развития привыкания при их продолжительном применении. По этой причине крайне важно, чтобы в схеме лечения был предусмотрен ежедневный перерыв в приеме лекарства длительностью в несколько часов, что позволит сохранить его эффективность. Внутривенные инъекции нитроглицерина и титрование дозы осуществляются при его непрерывном вливании. Этот способ введения используют для лечения стационарных больных с нестабильной стенокардией или острой сердечной недостаточностью. ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ Среди основных побочных эффектов нитратов следует назвать артериальную гипотензию, рефлекторную тахикардию, головную боль и приливы. АНТИАДРЕНЕРГИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ Лекарственные средства, влияющие на симпатическую нервную систему, широко используются в лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Эти препараты оказывают свое действие на многие участки центральной и вегетативной нервной систем. На рис. 17.9. изображены точки воздействия препаратов, включая центральную нервную систему (ЦНС), постганг- лионарные нервные окончания и периферические а- и р-рецепторы. В нормальных физиологических условиях при стимуляции симпатической нервной системы в синаптическую щель высвобождается норадрен- алин (НА), который и стимулирует а- и р-рецепторы постсинаптической мембраны. Последствия такой рецепторной стимуляции зависят от ин- нервируемого органа (таблица 17.8). Результатом стимуляции а-рецепто- ров является спазм гладкой мускулатуры сосудов, тогда как стимуляция Р2-рецепторов вызывает вазодилатацию. При стимуляции центральных а2-рецепторов снижается тонус симпатической нервной системы, посылающей свои волокна к периферическим органам, за счет чего, отчасти, обеспечивается расслабление сосудов. Помимо этого, в синапсе НА способен связываться с пресинаптиче- скими р- и а2-рецепторами, обеспечивая механизм обратной связи, регу-
524 Глава 17 лирующей дальнейшее высвобождение гормона. Стимуляция р-рецепторов усиливает дальнейшее высвобождение НА, а стимуляция сс2-рецепто- ров — подавляет. Ингибиторы адренорецепторов центральной нервной системы В пресинаптических нейронах ЦНС локализованы а2-рецепторы, стимуляция которых с помощью а2-агонистов сопровождается уменьшением адренергических импульсов, исходящих из продолговатого мозга. Следствием этого оказывается падение периферического сосудистого сопротивления и снижение сердечной стимуляции, сопровождающееся уменьшением ГАНГЛИИ ОКОНЧАНИЕ СИМПАТИЧЕСКОГО НЕРВА а2-агонисты ЦНС •Клонидин • Альфаметилдопа •Гуанабенц • Гуанфацин Ганглиоблокатор • Триметафан Препараты, блокирующие симпатические нервные окончания • Гуанетидин • Резерпин • Гуанадрел СИНАПС Блокаторы р-рецепторов • Пропранолол • Надолол • Тимолол и другие Антагонисты периферических а-рецепторов а,-Селективные • Празозин • Теразозин • Доксазозин Неселективные • Фентоламин • Феноксибензамин Рис. 17.9. Центры действия антиадренергических препаратов. Обратите внимание, что рецепторы, расположенные в окончаниях симпатических нервов, связывают норадреналин (НА) и обеспечивают обратную связь: р-рецептор стимулирует, а а2-рецептор ингибирует дальнейшее высвобождение НА. ЦНС — центральная нервная система
Сердечно-сосудистые средства 525 артериального давления и урежением ЧСС. Таким образом, адреноблока- торы центрального действия в действительности являются центральными агонистами а2-рецепторов. Агонисты а2-рецепторов применяют в качестве препаратов второго ряда для лечения артериальной гипертензии. Они не обладают достаточной мощностью, чтобы использоваться в качестве сосудорасширяющих средств при лечении сердечной недостаточности. Типичные представители агонистов а2-рецепторов приведены на рис. 17.9. Они все предназначены для приема внутрь, а клонидин иногда применяют в виде пластыря, который наклеивается на кожу и оставляется там на неделю, что облегчает больным соблюдение режима лечения. К побочным эффектам агонистов а2-рецепторов относят их седативное действие, сухость во рту, брадикардию и при резкой отмене препарата возможность внезапного парадоксального повышения артериального давления. Средства, действующие на окончания симпатических нервных волокон К этой группе препаратов относятся гуанетидин, резерпин и гуанадрел. Гуанетидин и гуанадрел активно транспортируются в постганглионарные нейроны посредством обратного захвата НА, а оказавшись там, связываются с мембраной везикул, препятствуя высвобождению НА при стимуляции симпатической нервной системы. Постепенно содержимое везикул истощается, и НА, попадая в цитоплазму, подвергается деградации. Таблица 17.8. Эффекты, обусловленные стимуляцией адренорецепторов Тин рецептора Локализация Эффект a j Гладкая мускулатура сосудов (арте- Вазоконстрикция риолы и вены) а2 Окончания пресинаптических адре- Торможение выброса НА нергических нервных волокон Гладкая мускулатура сосудов (коронарные и почечные артериолы) Вазоконстрикция pj Сердце Повышение ЧСС Повышение сократимости Ускорение проведения АВ узла Почки (юкстагломерулярные клетки) Повышение выброса ренина Окончания пресинаптических адре- Повышение выброса НА нергических нервных волокон Жировая ткань Стимуляция липолиза Продолжение таблицы на следующей странице
526 Глава 17 Тип рецептора Локализация Эффект Р2 Гладкая мускулатура сосудов (арте- Вазодилатация риолы, за исключением кожных и мозговых) Гладкая мускулатура бронхов Бронходилатация Печень Стимуляция глюконеогенеза На первых этапах лечения гуанетидин за счет снижения уровня НА вызывает падение АД и уменьшение сердечного выброса, урежая ЧСС и повышая венозное сопротивление. Компенсаторного подъема периферического сопротивления не происходит, поскольку препарат эффективно блокирует опосредуемое симпатической нервной системой рефлекторное сужение сосудов. В начале 70-х годов прошлого века гуанетидин широко применялся в качестве антигипертензивного средства, однако наличие у него побочных эффектов (в основном, ортостатической гипотензии), а также появление новых более совершенных медикаментозных препаратов перевели его в статус «редко используемого» соединения. Гуанадрел характеризуется меньшей продолжительностью действия и имеет меньше побочных эффектов. Резерпин был первым лекарственным препаратом, снижающим активность симпатической нервной системы, а его применение дало толчок развитию общих представлений, используемых в настоящее время в лечении артериальной гипертонией. Резерпин связывается с мембранами везикул постганглионарных и центральных нейронов, в которых депонируется НА, в результате чего эти везикулы разрушаются, происходит высвобождение и деградация НА. Антигипертензивный эффект резерпина обусловлен снижением концентрации катехоламинов, за счет чего сила сердечных сокращений и общее периферическое сосудистое сопротивление снижаются. Токсическое действие резерпина на ЦНС является основным препятствием для его применения в качестве антигипертензивного средства. Он часто оказывает седативное действие и может нарушить внимание. Наиболее серьезным следствием потенциальной токсичности резерпина является депрессия, поэтому больным, у которых в анамнезе отмечается депрессия, назначать этот препарат не следует. Новые, лучше переносимые антиги- пертензивные лекарственные средства сильно потеснили резерпин. Антагонисты периферических а-рецепторов Антагонисты периферических а-рецепторов (таблица 17.8.) подразделяются на те, которые влияют и на ар, и на а2-рецепторы, и те, которые угнетают только агрецепторы. Селективные антагонисты агрецепторов (празозин, теразозин, доксазозин) применяются для лечения артериальной гипертензии. Способность этих препаратов вызывать рефлекторную тахикардию в меньшей степени, чем неселективные антагонисты, объясняется их избирательным действием на а{-рецепторам. В норме индуци-
Сердечно-сосудистые средства 527 руемая препаратом вазодилатация путем барарецепторного рефлекса приводит к стимуляции симпатической нервной системы и нежелательному повышению ЧСС. Этот эффект усиливается под действием препаратов, блокирующих пресинаптический ос2-рецептор, поскольку предотвращается торможение выброса НА по механизму обратной связи. Однако, oij-селективные препараты не блокируют механизм отрицательной обратной связи через а2-рецептор. Таким образом, дальнейшее высвобождение НА и побочные эффекты, обусловленные рефлекторной активацией симпатической нервной системы, смягчаются. Основным показанием для назначения антагонистов a j -рецепторов является артериальная гипертензия. Одно из преимуществ препаратов этого класса заключается в том, что в отличие от других антигипертензив- ных средств (в том числе диуретиков и р-блокаторов), они не оказывают негативного влияния на концентрацию холестерина и триглицеридов в сыворотке крови. Предпринимались попытки использовать антагонисты агрецепторов для лечения сердечной недостаточности, однако оказалось, что их эффективность со временем снижается (вследствие привыкания к препарату). В отличие от других схем приема сосудорасширяющих средств (ингибиторы АПФ или гидралазин в комбинации с нитратами), антагонисты а!-рецепторов не снижают смертность среди больных хронической ЗСН. Теразозин и доксазозин показаны также для симптоматического лечения доброкачественной гиперплазии простаты, поскольку они снижают тонус гладких мышц простаты. Фентоламин и феноксибензамин относятся к неселективным а-блокато- рам. Они применяются, в основном, для лечения феохромоцитомы — опухоли, которая аномально секретирует катехоламины в кровоток. В других ситуациях эти препараты используются редко, поскольку угнетение <х2-ре- цепторов сопряжено с таким нежелательным эффектом, как нарушение торможения выброса НА по принципу обратной связи, о чем говорилось выше. Таблица 17.9. Блокаторы альфа-рецепторов Механизм действия/ Препарат Показания Основные побочные эффекты Селективные антагонисты периферических aj-рецепто- ров Празозин Теразозин Доксазозин Артериальная гипертензия Доброкачественная гиперплазия простаты Неселективные антагонисты • Феохромоцитома а-рецепторов Фентоламин Феноксибензамин • Постуральная гипо- тензия • Головная боль, головокружение • [Отсутствие рефлекторной тахикардии] • Ортостатическая ги- потензия • Рефлекторная тахикардия • Аритмии
528 Глава 17 Антагонисты р-адренорецепторов Антагонисты р-адренорецепторов применяют в терапии целого ряда сердечно-сосудистых заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца, артериальную гипертензию и тахиаритмии. Известно, что катехоламины повышают инотропию, хронотропию и скорость проведения импульса в миокарде; отсюда следует, что антагонисты р-рецепторов должны снижать инотропную функцию сердца, урежать ЧСС и замедлять скорость проведения импульсов. При незначительной стимуляции р-рецепторов, как это имеет место у здорового человека в покое, эффект антагонистов также невелик. В то же время, при активации симпатической нервной системы (например, во время физической нагрузки) антагонисты р-рецепторов способны существенно уменьшить влияние катехоламинов. р-блокаторы отличаются друг от друга по своим свойствам (таблица 17.10): 1) относительному сродству препарата к рг и р2-рецепторам; 2) наличию частичной активности в качестве $-агонистов\ 3) способности блокировать а!-рецепторы и 4) фармакокинетическим характеристикам. Цель применения $х -селективных препаратов заключается в блокаде рецепторов миокарда без существенного угнетения гладкой мускулатуры кровеносных сосудов и бронхов (эти ткани содержат р2-рецепторы), чтобы не вызвать у предрасположенных больных бронхоспазм и вазоконстрикцию. При кратковременном применении неселективных антагонистов р-рецепторов отмечается тенденция к уменьшению сердечного выброса, что связывают с урежением ЧСС и снижением сократимости миокарда; кроме того, они слегка повышают периферическое сосудистое сопротивление, что обусловлено блокадой р2-рецепторов. Антагонисты р-рецепторов с внутренней симпатомиметической активностью (пиндолол), или способные блокировать а-рецепторы (лабетолол), могут на самом деле уменьшить периферическое сопротивление за счет взаимодействия с р2- и а-рецепторами, соответственно. Таблица 17.10. Блокаторы р-адренорецепторов Неселективные (3j-селективные Р-блокаторы р-блокаторы Отсутствие активности р-агониста Пропранолол Атенолол Надолол Бетаксолол Тимолол Эсмолол# Лабеталол* Метопролол Наличие активности р-агониста Картеолол Ацебутолол Пенбутолол Пиндолол * Обладает свойствами блокатора aj-адренорецепторов # Применяется только внутривенно.
Сердечно-сосудистые средства 529 КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Ишеминеская болезнь сердца Положительный эффект р-блокаторов при лечении стенокардии обусловлен их способностью уменьшать потребность миокарда в кислороде (см. главу 6): они снижают ЧСС, артериальное давление (постнагрузку) и сократимость миокарда. Негативный инотропный эффект этих препаратов непосредственно связан с блокадой р-рецепторов сердца (рис. 17.4), в результате чего снижается вход кальция в кардиомиоциты. Кроме того, было показано, что р-блокаторы улучшают показатели выживаемости после острого ИМ и снижают число повторных инфарктов. Точные механизмы, лежащие в основе снижения смертности, остаются неизвестными, частично оно может быть обусловлено антиаритмической активностью Р-блокаторов (см. ниже). Артериальная гипертензыя У больных артериальной гипертензией р-блокаторы снижают артериальное давление, но у нормотоников этот эффект часто отсутствует. Фактически, несмотря на широкое применение этих препаратов в качестве антигипертензивных средств, механизмы, обеспечивающие этот эффект, окончательно не выяснены. Полагают, что на первых этапах лечения в основе антигипертензивного действия р-блокаторов лежит их способность снижать сердечный выброс в связи с урежением ЧСС и незначительным уменьшением сократимости миокарда. Однако при длительном применении препарата включаются, по-видимому, другие механизмы, в том числе снижение секреции ренина и, возможно, влияние на ЦНС. Среди других патологических состояний, когда показано лечение р-блокаторами, следует назвать тахиаритмии (см. ниже) и гипертрофическую кардиомиопатию (см. главу 10). ТОКСИЧНОСТЬ В ходе лечения р-блокаторами иногда появляется утомляемость, как наиболее вероятный побочный эффект препарата на ЦНС. р-блокаторы с низкой жирорастворимостью (например, надолол) не проникают через гемато-энцефалический барьер и оказывают на ЦНС значительно меньшее действие, чем более липофильные препараты, например пропранолол. Другие побочные эффекты связаны с вполне предсказуемым последствиями угнетения р-рецепторов: 1. Блокада р2-рецепторов неселективными антагонистами (или большими дозами Pj-селективных блокаторов) усиливает бронхоспазм, усугубляя течение имеющейся у больного астмы или хронических обструктивных заболеваний легких.
530 Глава 17 2. Нарушение проведения в АВ узле, связанное с блокадой (3j-рецепторов, может привести к АВ-блокаде. 3. Обусловленные блокадой $х -рецепторов отрицательные инотропный и хронотропный эффекты у больных с дисфункцией ЛЖ иногда приводят к усугублению симптомов .сердечной недостаточности1. 4. Блокада р2-рецепторов вызывает артериальный вазоспазм. Это может привести к развитию синдрома Рейно или усугубить заболевания периферических сосудов, в результате чего появляется перемежающаяся хромота или развивается гангрена (см. главу 15). 5. Резкая отмена антагонистов р-блокаторов после их длительного применения у больных ИБС теоретически может спровоцировать стенокардию или инфаркт миокарда («рикошетная ишемия»); это обусловлено увеличением числа (3-рецепторов во время адренергиче- ской блокады, за счет чего после отмены препарата сердце становится более восприимчивым к действию катехоламинов. Нежелательное снижение уровня холестерина ЛВП и повышение триглицеридов посредством неизвестного механизма. Этот эффект, по-видимому, менее выражен у препаратов, обладающих, частичной активностью р-агонистов или проявляющих свойства и р-, и а-блокаторов (см. таблицу 17.10). 6. Нежелательное снижение уровня холестерина ЛВП и повышение триглицеридов посредством неизвестного механизма. Этот эффект, по-видимому, менее выражен у препаратов с внутренней симпатомиметической активностью или проявляющих свойства и р-, и а-блокаторов (см. таблицу 17.10). 7. р-блокаторы способны усугубить гипогликемию под действием инсулина у больных сахарным диабетом. Кроме того, р-блокаторы маскируют такие предвестники гипогликемии со стороны симпатической нервной системы, как тахикардия. При назначении р-блокаторов больным сахарным диабетом предпочтение следует отдавать селективным блока- торам ргрецепторов. И последнее, антагонисты р-рецепторов в сочетании с верапамилом (или дилтиаземом) следует применять с осторожностью, поскольку каждый из этих препаратов способен ухудшать сократимость миокарда и проведение импульса в АВ узле и, тем самым, приводить к развитию сердечной недостаточности или АВ блокаде. 1 По результатам последних крупных исследований, соответствующих требованиям медицины, основанной на доказательствах, однозначно установлено, что р-адреноблокаторы не только не опасны, но крайне эффективны при лечении хронической сердечной недостаточности. Установлено, что продолжительное лечение достоверно сокращает смертность и необходимость в госпитализации у больных с ХСН, в том числе, при низкой (<35%) фракции выброса левого желудочка сердца. Исследования CIBIS (Circulation, 1994; 90:1765-1773); CIBIS II (Lancet, 1999; 353: 9-13); RESOLVD (Circulation, 2000; 101: 378-384). - Прим. ред.
Сердечно-сосудистые средства 531 АНТИАРИТМИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ Медикаментозная терапия считается общепринятым подходом к лечению сердечных тахиаритмий. В то же время, несмотря на положительное действие антиаритмических средств, из-за часто возникающих серьезных побочных эффектов они относятся к наиболее опасным фармакологическим препаратам. В этой связи особую важность приобретает необходимость четкого понимания механизмов их действия, показаний и токсических эффектов. Существует несколько систем классификации антиаритмических препаратов, но чаще всего их разделяют на четыре группы в зависимости от основного механизма действия (таблица 17.11): 1. Препараты Iкласса блокируют быстрые натриевые каналы, ответственные за фазу 0 деполяризации потенциала действия. Далее, исходя из степени блокирования натриевых каналов и влияния на продолжительность рефрактерного периода клетки, эти препараты подразделяются на три подтипа. 2. К препаратам II класса относятся блокаторы р-адренергических рецепторов. 3. Препараты III класса представлены соединениями, которые значительно удлиняют потенциал действия, оказывая незначительный эффект на увеличение фазы 0 деполяризации. Механизм действия некоторых из препаратов этого класса заключается, по-видимому, в блокаде реполя- ризующего калиевого тока К+ (во время 2 и 3 фаз потенциала действия). 4. Препараты IVкласса блокируют медленные кальциевые каналы L-типа. Аденозин и сердечные гликозиды являются препаратами, не вписывающимися в эту классификацию. Терапия антиаритмическими препаратами (о которой пойдет речь в данном разделе), независимо от их принадлежности к тому или иному классу, направлена на блокаду механизмов развития тахиаритмий. Это следующие механизмы (согласно главе 11): 1) повышение автоматизма пейсмекерных и непейсмекерных клеток; 2) повторный вход волны возбуждения и 3) триггерная активность. Целью лечения аритмий, обусловленных повышенным автоматизмом, является: 1) снижение наклона спонтанной фазы 4 диастолической деполяризации и/или 2) увеличение пороговой величины потенциала. Этим достигается снижение или гашение избыточного возбуждения клеток. Механизмы действия антиаритмических препаратов на аритмии, возникающие по механизму re-entry (повторный вход волны возбуждения), различны. Вспомним, что re-entry ток инициируется в участке однонаправленной блокады и замедленного ретроградного проведения (рис. 17.10). Для поддержания re-entry период времени, необходимый для кругового движения импульса к точке его возникновения, должен превышать эффективный рефрактерный период ткани. Если импульс возвращается в тот уча-
532 Глава 17 А. Удлинение рефрактерного периода Б. Дальнейшее замедление проведения Рис. 17.10. Два способа прерывания механизма re-entry: (А) удлинение рефрактерного периода, когда ткань не способна возбудиться под действием возвратившегося импульса, и (Б) дальнейшее ослабление проведения, когда импульс «затухает» при медленном ретроградном проведении сток миокарда, который только что был деполяризован, но его возбудимость еще не восстановилась, он не сможет вновь стимулировать миокард. Таким образом, одним из подходов к прекращению аритмий по типу re-entry является увеличение рефрактерного периода ткани; Когда рефрактерный период удлиняется под действием препарата, на пути распространяющегося импульса оказываются неактивные натриевые каналы, дальнейшее распространение импульса становится невозможным, и он угасает. Вторым способом прерывания циркуляции возбуждения является дальнейшее ухудшение проведения импульса в ретроградном направлении. Этого удается достичь при фармакологической блокаде Ка+-каналов, ответственных за фазу 0 деполяризации. Такая блокада полностью останавливает ретроградное проведение аномального импульса и прерывает его самоподдерживающееся круговое движение. Для устранения третьей причины тахиаритмий, триггерной активности, необходимо подавить ранние и поздние постдеполяризации (см. главу 11). В идеале лекарственный препарат должен подавлять эктопические водители ритма и прерывать вхождение повторных импульсов, но не затрагивать нормальные проводящие пути. К сожалению, если концентрация антиаритмического препарата превышает довольно узкий терапевтический диапазон, угнетается даже нормальная электрическая активность. Кроме того, большинство антиаритмических препаратов потенциально способны усугублять нарушения ритма (так называемый «проаритмиче- ский эффект»). Например, он развивается, когда антиаритмический препарат удлиняет потенциал действия и индуцирует ранние постдеполяризации, что приводит к развитию аритмии по триггерному механизму (см. главу 11). Проаритмическое действие препарата может приводить к развитию желудочковой тахикардии или фибрилляции желудочков, что особенно часто встречается у больных со сниженной функцией левого желудочка или с удлинением интервала QT на ЭКГ (признак, свидетельствующий об удлинении потенциала действия).
Сердечно-сосудистые средства 533 Таблица 17.11. Классификация антиаритмических препаратов Отдельные Класс Основной механизм действия представители I Блокаторы №+-каналов IA Умеренная блокада: Ц скорости развития потенциала действия (фаза 0) Пролонгация реполяризации IB Слабая блокада: I скорости развития потенциала действия (фаза 0) Укорочение реполяризации 1С Выраженная блокада: Щ скорости развития потенциала действия (фаза 0) Реполяризация не изменяется II р-блокаторы III Выраженное удлинение фазы реполяризации IV Блокаторы Са++-каналов Антиаритмические препараты IA класса МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ Влияние на аритмии, вызванные повышенным автоматизмом Препараты класса IA осуществляют умеренную блокаду быстрых натриевых каналов. В результате уменьшения числа каналов, через которые натрий входит внутрь клетки, пороговая величина потенциала возрастает и снижается скорость развития потенциала действия (фаза 0). Кроме того, снижается наклон 4 фазы деполяризации, что, возможно, связано с блокадой пейсмекерных каналов (рис. 17.11); при этом для достижения пороговой величины и инициации потенциала действия требуется больше времени. Эти эффекты в наибольшей мере выражены в волокнах Пур- кинье и аномальных эктопических водителях ритма. Поскольку препараты класса IA на автоматизм синусового узла влияют слабо, после подавления эктопических водителей ритма он способен возобновить свою функцию в качестве основного водителя ритма сердца. Хинидин Прокаинамид Дизопирамид Лидокаин Токаинид Мексилетин Фенитоин (ДФД) Флекаинид Пропафенон Пропранолол Эсмолол Метопролол и др. Амиодарон Соталол Бретилий Ибутилид Верапамил Дилтиазем
534 Глава 17 Класс IA Класс IB Класс 1С Умеренная блокада Na* -каналов I/ Увеличение продолжительности фазы реполяризации Слабая блокада Ма+-каналов Укорочение реполяризации ' Выраженная блокада Ма+-каналов Блокада Na+-каналов -> 1 скорости развития потенциала действия -> I скорости проведения ^Sk [Класс IA]: Увеличение продолжительности фазы реполяризации -> Т эффективного рефрактерного периода I Re-entry Класс IA. IB.1С Повышение пороговой величины потенциала , '"* J -,-- + K Нормальная пороговая величина потенциала Сниженный наклон фазы 4 деполяризации t Порог I наклон фазы 4 ^ I скорость _ X возбуждения "► I Автоматизм Рис. 17.11. Электрофизиологические эффекты антиаритмических препаратов I класса (А) на потенциал действия клеток Пуркинье и (Б) на потенциал действия клеток-водителей ритма Влияние на аритмии, обусловленные механизмом re-entry Поскольку блокада натриевых каналов сопровождается замедлением скорости деполяризации в фазу 0 за счет снижения величины входящего тока, одновременно снижается скорость проведения импульса в клетках и тканях. Если циркулирующий импульс подавлен в достаточной мере, он угасает при ретроградном проведении, и аномальный ритм прерывается. Кроме того, удлинение потенциала действия, вызываемое антиарит-
Сердечно-сосудистые средства 535 мическими препаратами этого класса, а также их относительно медленная диссоциация от Ыа+-каналов после реполяризации удлиняют рефрактерный период клетки (рис. 17.11), так что циркулирующий импульс попадает в неспособную возбудиться ткань и угасает. Изменения на электрокардиограмме Антиаритмические препараты класса IA незначительно увеличивают ширину комплекса QRS и удлиняют интервал QT (таблица 17.12), что обусловлено замедлением проведения, а также удлинением потенциала действия и реполяризации. При более высоких дозах препарата эти интервалы увеличиваются существенно, что указывает на возможность постдеполяризации и аритмогенного действия препаратов. КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Антиаритмические препараты класса IA применяют для лечения широкого спектра обусловленных механизмом re-entry и эктопических над- желудочковых и желудочковых тахикардии (таблица 17.13). Чаще всего их используют для купирования трепетания или мерцания предсердий, а также для длительного лечения наджелудочковых re-entry тахикардии, желудочковых экстрасистол и желудочковой тахикардии Таблица 17.12. Влияние антиаритмических препаратов на показатели электрокардиограммы Класс PR QRS QT IA 0 t T IB 0 ■ 0 Оили^ 1С Т Т ОилиТ 11 0 или ТОО или I HI ОилиТ Т Т IV 1 0.0 ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ АНТИАРИТМИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ IA КЛАССА Хинидин — наиболее часто назначаемое для приема внутрь антиаритмическое средство. Помимо электрофизиологических эффектов, присущих всем антиаритмическим препаратам IA класса, он проявляет также антихолинергическую активность, за счет чего усиливает проводимость в • АВ узле, выступая, таким образом, в роли антагониста своего прямого блокирующего эффекта. Хинидин способен блокировать а-адренорецеп- торы, что может стать причиной артериальной гипотензии, особенно при парентеральном введении препарата. В связи с этим хинидин обычно на-
536 Глава 17 значается только для приема внутрь. Хинидин метаболизируется в основном в печени, поэтому больным с заболеваниями печени его следует назначать в более низких дозах. Таблица 17.13. Клиническое применение антиаритмических препаратов Класс Применение IA • Мерцание и трепетание предсердий • Пароксизмальная НЖТ • Желудочковая тахикардия IB • Желудочковая тахикардия • Аритмии, индуцируемые дигиталисом 1С • Желудочковая тахикардия • (Иногда): мерцание предсердий, парксизмальная НЖТ II • Предсердная или желудочковая экстрасистолия • Пароксизмальная НЖТ • Мерцание и трепетание предсердий • Желудочковая тахикардия (обусловленная ишемией) III • Желудочковая тахикардия ХАмиодарон и соталол, но не бретилий): • Мерцание и трепетание предсердий • ПНЖТ, обусловленная дополнительным путем проведения IV • ПНЖТ • Мерцание и трепетание предсердий (I ЧСС) • Мультифокальная предсердная тахикардиия (I ЧСС) ПНЖТ — пароксизмальная наджелудочковая тахикардия; ЧСС — частота сердечных сокращений Терапия хинидином часто сопровождается побочными эффектами как со стороны сердца, так и других органов. Чаще всего это нарушения со стороны желудочно-кишечного тракта, в том числе диарея, отмечаемая у трети больных. Побочные эффекты со стороны сердечно-сосудистой системы весьма серьезны и потенциально смертельны. Например, избыточное удлинение интервала QT (обычно > 0,5 с) ассоциируется с опасной для жизни формой желудочковой тахикардии, известной как аритмия типа torsade de pointes («пируэтная» желудочковая тахикардия), описанной в главе 12. Хинидин повышает уровень дигоксина в крови, уменьшая его клиренс и объем распределения; в этой ситуации могут возникнуть аритмии, обусловленные приемом сердечных гликозидов. Начиная терапию хинидином, дозу дигоксина необходимо снизить вдвое. Наконец, благодаря своей антихолинергической активности, хинидин действительно способен повышать проводимость в АВ узле, что является противодействием его прямому эффекту на возбудимость тканей. Это мо-
Сердечно-сосудистые средства 537 жет приводить к учашению сокращений желудочков у больных с мерцанием или трепетанием предсердий. Этого можно избежать с помощью комбинации хинидина с препаратом, оказывающим отрицательный ино- тропный эффект, например с сердечным гликозидом, р-блокатором, ве- рапамилом или дилтиаземом. Электрофизиологические эффекты прокаинамида аналогичны таковым хинидина. Оба препарата подавляют фазу 0 деполяризации в предсердиях и желудочках, снижают проводимость, удлиняют потенциал действия и рефрактерный период. В то же время, между ними имеется и ряд существенных различий. Во-первых, прокаинамид не так сильно удлиняет потенциал действия (и интервал QT), как хинидин, хотя он может индуцировать развитие такой формы лекарственной аритмии, как torsade de pointes. Во-вторых, у прокаинамида антихолинергический эффект проявляется в меньшей степени, чем у хинидина, поэтому ускорение проводимости в АВ узле менее выражено. Кроме того, прокаинамид не обладает свойствами сс-блокатора, но способен оказывать слабое гангли- облокирующее действие, которое может вызывать дилатацию периферических сосудов и отрицательный инотропный эффект на сердце, особенно при внутривенном введении препарата. Тем не менее, если необходимо внутривенное введение препарата, применяют именно прокаинамид, поскольку при таком способе введения он реже вызывает гипотензию, чем хинидин. Прокаинамид назначают для приема внутрь, а также внутримышечно и внутривенно. Более 50 % прокаинамида выводится с мочой; оставшийся препарат подвергается ацетилированию в печени с образованием N-ацетилпрокаинамида (NAITA), который затем выводится через почки. У больных с почечной недостаточностью или у лиц, для которых характерно быстрое ацетилирование, NAIIA может накапливаться. NAFLA сохраняет свойство прокаимнамида пролонгировать потенциал действия и рефрактерный период, но он не изменяет ни скорость фазы 4 деполяризации, ни наклон потенциала действия. Ранние кардиальные побочные эффекты прокаинамида аналогичны таковым хинидина: у больных с мерцанием или трепетанием предсердией может наблюдаться парадоксальное увеличение частоты сокращения желудочков, что обусловлено антихолинергической активностью препарата. Проаритмические эффекты, в том числе, развитие аритмий типа torsade de pointes, являются дозозависимыми. Довольно типичны и экстракардиальные побочные эффекты. Нарушения со стороны ЖКТ встречаются реже, чем при терапии хинидином, но довольно часты лихорадка и сыпь. Примерно у трети пациентов через полгода применения препарата развивается волчаночноподобный синдром, проявляющийся арталгиями, высыпаниями на коже и воспалением соединительной ткани. Чаще этот синдром развивается у лиц с низкой скоростью ацетилирования лекарства и исчезает при отмене препарата.
538 Глава 17 Дизопирамид по своим электрофизиологическим и антиаритмическим свойствам сходен с хинидином. Вместе с тем существует четыре основных пункта, по которым эти препараты между собой различаются: 1. Терапия дизопирамидом сопровождается гораздо более редкими побочными эффектами со стороны ЖКТ. 2. Дизопирамид не повышает в крови уровень дигоксина. 3. Дизопирамид обладает намного более мощным антихолинергическим действием, поэтому к его типичным побочным эффектам относятся запоры, задержка мочи (тонус сфинктера мочевого пузыря зависит от концентрации ацетилхолина) и обострение глаукомы (антихолинерги- ческий эффект — повышение внутриглазного давления). 4. Дизопирамид в большей степени, чем хинидин или прокаинамид, оказывает отрицательный инотропный эффект, поэтому его следует применять с осторожностью у больных с нарушениями сократительной функции левого желудочка. Дизопирамид назначают для приема внутрь. Основной путь выведения — почки, у больных с почечной недостаточностью препарат может накапливаться до токсических концентраций. К наиболее существенным побочным эффектам дизопирамида следует отнести развитие застойной сердечной недостаточности и перечисленные выше эффекты, обусловленные его антихолинергической активностью. Кроме того, в силу его отрицательного инотропного эффекта дизопирамид следует назначать с осторожностью или не назначать вовсе в комбинации с лекарственными препаратами, которые уменьшают сократимость желудочков, например, с р-блокаторами или верапамилом. Среди других побочных эффектов необходимо отметить удлинение интервала QT и развитие желудочковых аритмий (в том числе, torsade de pointes), характерное для других антиаритмических препаратов класса IA. Антиаритмические препараты IB класса Лекарственные препараты IB класса блокируют быстрые натриевые каналы и обычно сокращают длительность потенциала действия и рефрактерного периода. Укорочение потенциала действия объясняют блокадой малых натриевых токов, которые в нормальных условиях продолжаются в течение фазы 2 потенциала действия. Антиаритмические препараты IB класса в терапевтических концентрациях не вызывают существенных изменений электрической активности ткани; скорее их преимущественным местом действия оказываются поврежденные или ишемизированные клетки. Такие характерные для ишемии нарушения, как ацидоз, ускоренная стимуляция клеток, повышенная концентрация внеклеточного калия и менее отрицательный мембранный потенциал во время диастолы, увеличивают способность препаратов IB класса блокировать натриевые каналы. Эти препараты приводят к бло-
Сердечно-сосудистые средства 539 каде проводимости в ишемизированной клетке за счет уменьшения наклона фазы 0 деполяризации и замедления скорости проведения, подавляя, тем самым, определенные виды аритмий типа re-entry (рис. 17.11). Подобно другим лекарственным препаратам класса I, они снижают автоматизм эктопических водителей ритма за счет уменьшения наклона фазы 4 спонтанной деполяризации и (отдельные представители IB класса) повышения пороговой величины потенциала. Кроме того, внутривенное вливание лидокаина оказывает благоприятное действие за счет подавления поздних постдеполяризаций. В терапевтических концентрациях препараты IB класса на ткань предсердий оказывают слабый эффект, что связано со слишком коротким потенциалом действия предсердий (особенно при тахикардии) и, соответственно, с более коротким временем, в течение которого лекарство оказывается связанным с Ыа+-каналом и блокирует его. Таким образом, препараты IB класса оказываются неэффективными при мерцании и трепетании предсердий и наджелудочковых тахикардиях. Чаще всего их используют для подавления желудочковых аритмий, особенно при наличии ишемии или передозировке дигиталиса. Поскольку препараты этой группы не удлиняют интервал QT, ранние постдеполяризации не наступают, поэтому вряд ли можно ожидать такого осложнения, как torsade de pointes. ОТДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ АНТИАРИТМИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ IB КЛАССА Лидокаин представляет собой антиаритмический препарат, чаще всего используемый для экстренного купирования желудочковых аритмий у больных, находящихся в стационаре. Его применяют только внутривенно, поскольку при пероральном применении концентрация препарата в плазме крови непредсказуема. Из-за высокой скорости распределения и метаболизма в печени лидокаин следует использовать в виде непрерывных вливаний из 2—3 болюсов. Время полувыведения препарата зависит в основном от скорости печеночного кровотока: при сниженном кровотоке (при сердечной недостаточности или у пожилых больных) или заболеваниях печени концентрация лидокаина в сыворотке крови резко повышается и может достичь токсического уровня. У таких больных скорость вливания должна быть снижена. Типичные побочные эффекты лидокаина не затрагивают сердечно-сосудистую систему; они, в основном связаны с действием на центральную нервную систему и включают в себя спутанность сознания, головокружение и эпилептические припадки. Эти эффекты зависят от дозы препарата, во избежания побочного действия у больных с заболеваниями печени или сниженным печеночным кровотоком необходимо определять концентрацию лидокаина в сыворотке крови или снижать скорость его введения.
540 Глава 17 Токаинид является аналогом лидокаина; структура этого препарата препятствует его метаболизму при первом прохождении через печень, поэтому его можно применять перорально. Электрофизиологические эффекты этого препарата аналогичны таковым для лидокаина. Токсические эффекты довольно типичны, к ним относятся влияние на ЦНС (головокружение, тремор, нарушение чувствительности) и ЖКТ (тошнота, диарея). Возможность возникновения серьезных осложнений со стороны крови, в том числе, лейкопении, ограничивает применение этого препарата. Приблизительно половина принятого токаинида выводится в неизменном виде с мочой, поэтому у больных с нарушением функции почек необходимо снизить дозу препарата. Мексилетин близок к лидокаину по своей структуре и электрофизиологическим свойствам. В отличие от лидокаина, но аналогично токаини- ду, его применяют перорально. 90% мексилетина метаболизируется в печени до неактивных соединений; дозу препарата у больных с заболеваниями печени следует уменьшать. Дозозависимые побочные эффекты мексилетина довольно типичны, особенно его влияние на ЦНС (головокружение, тремор, неразборчивая речь) и на ЖКТ (тошнота, рвота). Присущее токаиниду токсическое действие на гематологические показатели у мексилетина отсутствует. Дифенилгидантоин (дифенин) — это противосудорожный препарат, который иногда применяют как антиаритмическое средство. Его применение ограничивается, в основном, лечением аритмий, вызванных отравлением дигиталисом, поскольку он тормозит триггерныи автоматизм (индуцируемые дигиталисом поздние постдеполяризации), не усугубляя вызванную дигиталисом блокаду АВ узла. Дифенин применяют как внутривенно, так и перорально. Метаболизируется он, в основном, в печени. Деградация дифенина у больных с заболеваниями печени замедлена, на его метаболизм влияют препараты, конкурирующие с ним за связывание с печеночными ферментами, например, фенотиазины и изониазиды. Серьезные побочные эффекты дифенина касаются ЦНС (атаксия, сонливость, нистагм) и ЖКТ (тошнота, анорексия); длительное применение препарата может привести к гиперплазии десен и лимфатических узлов. Антиаритмические препараты 1С класса Антиаритмические препараты 1С класса являются наиболее мощными блокаторами натриевых каналов. Они существенно снижают скорость развития потенциала действия и проведения в предсердиях, желудочках и волокнах Пуркинье (рис. 17.11). Несмотря на то, что их влияние на длительность потенциала действия, реполяризацию или рефрактерный период в волокнах Пуркинье незначительно, рефрактерные периоды АВ узла и дополнительных путей заметно увеличиваются. Препараты 1С класса относятся к наиболее сильнодействующим лекарственным средствам, назначаемым для лечения желудочковых аритмий. В
Сердечно-сосудистые средства 541 то же время, их применение вызывает ряд вопросов, поскольку эти препараты обладают выраженными проаритмическими свойствами. В ряде исследований было показано увеличение смертности среди больных, принимавших те или иные препараты этого класса (флекаинид, энкаинид, которые уже изъяты из продажи, или морицизин) при бессимптомной желудочковой эк- страсистолии после инфаркта миокарда. Более того, при длительном применении препарата 1С класса пропафенона возросла смертность среди пациентов, перенесших внезапную остановку сердца. Таким образом, антиаритмические препараты этого подкласса применяются для эпизодического лечения желудочковых аритмий у больных, страдающих другими сердечно-сосудистыми заболеваниями, в том числе ишемической болезнью сердца или сердечной недостаточностью. Недавно было показано, что препараты 1С класса эффективны (и вполне безопасны) в профилактике наджелудочковых аритмий у пациентов, не имеющих других заболеваний сердца. Помимо электрофизиологического действия, флекаинид оказывает отрицательный инотропный эффект, что у пациентов со сниженной функцией левого желудочка может привести к развитию застойной сердечной недостаточности. В связи с этим его применение в настоящее время ограничено лечением опасных для жизни желудочковых аритмий и некоторых наджелудочковых аритмий (таблица 17.13) у больных без каких-либо структурных изменений сердца. Флекаинид хорошо всасывается при приеме внутрь. Около 40% препарата выводится с мочой в неизменном виде, остаток превращается в печени в неактивные метаболиты. Как упоминалось выше, побочные эффекты со стороны сердца включают усугубление желудочковых аритмий и развитие застойной сердечной недостаточности у больных с дисфункцией левого желудочка. Среди других побочных эффектов отмечают влияние препаратов этого класса на центральную нервную систему, которое проявляется в виде спутанности сознания, головокружения, «пелены перед глазами». Пропафенон по своим электрофизиологическим свойствам сходен с флекаинидом, но наряду с этим он оказывает и слабое р-адреноблокиру- ющее действие. Метаболизируется он в печени, однако, в силу большой генетической вариабельности индивидуальные дозы следует подбирать при тщательном титровании и контроле за эффектом препарата. До сих пор остается неясным, обладает ли пропафенон проаритмическими свойствами, характерными для других представителей класса 1С. Внесердечные побочные эффекты встречаются редко и включают в себя головокружение и нарушения вкусового восприятия. Морицизину присущи свойства как препаратов класса IB, так и 1С. Связанные с ЦНС побочные эффекты проявляются в виде головокружения и возбуждения. Антиаритмические препараты II класса Антиаритмические препараты II класса — это антагонисты (3-адрено- рецепторов, которые и применяются для лечения как наджелудочковых,
542 Глава 17 так и желудочковых аритмий (таблица 17.13). Большинство антиаритмических свойств препаратов этого класса обусловлено угнетением активности симпатической нервной системы в сердце. Способность некоторых р-блокаторов оказывать ${ -селективное или «мембрано-стабилизирующее действие», по-видимому, не влияет на их антиаритмические эффекты. В Главе 11 описано, каким образом стимуляция р-адренорецепторов вызывает повышение скорости проведения возбуждения в синусовом узле. Антагонисты р-адренорецепторов подавляют эти эффекты, уменьшая, тем самым, автоматизм (рис. 17.12). Это их действие распространяется на волокна Пуркинье в миокарде, где они прерывают аритмии, вызванные повышенным автоматизмом. Кроме того, поскольку увеличенное содержание катехоламинов может вызвать постдеполяризации, р-блокаторы способны предотвращать триггерные аритмии, индуцируемые согласно этому механизму. Все р-блокаторы удлиняют эффективный рефрактерный период АВ узла, поэтому эти препараты эффективно прерывают проходящие через него ритмы, связанные с механизмом re-entry. Помимо этого, положительный антиаритмический эффект р-блокаторов состоит в снижении потребности миокарда в кислороде и уменьшении ишемии миокарда. Было показано, что некоторые представители этого класса препаратов снижают смертность от инфаркта миокарда (см. главу 11), что отчасти связано с их антиаритмическими свойствами. Увеличивая время проведения в АВ узле, р-блокаторы вызывают удлинение интервала PR на ЭКГ (таблица 17.12). Интервалы QRS и QT обычно не изменяются. Потенциал действия клеток-водителей ритма Увеличение продолжительности / \ фазы реполяризации (в АВ узле) / ■/ и ^ Пороговая величина чч потенциала Снижение наклона фазы 4 деполяризации 1 наклон 4-й фазы- Увеличение продолжительности _ фазы реполяризации в АВ узле I Скорость возбуждения ► Т Эффективный — рефрактерный период "^ I Автоматизм -*" I Re-entry Рис. 17.12. Электрофизиологический эффект антиаритмических препаратов класса II на потенциал действия клеток-водителей ритма
Сердечно-сосудистые средства 543 КЛИНИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Наиболее эффективны (3-блокаторы в подавлении тахиаритмий, индуцируемых избытком в крови катехоламинов (например, при физических нагрузках, эмоциональном возбуждении). Их часто используют и для снижения ЧСС при трепетании и мерцании предсердий, что достигается за счет уменьшения проведения и увеличения рефрактерности АВ узла. Кроме того, р-блокаторы способны прерывать наджелудочковые аритмии типа re-entry (в том числе ПНЖТ), при которых АВ узел составляет одну из ветвей пути re-entry. р-блокаторы эффективно подавляют желудочковые экстрасистолы и другие желудочковые аритмии, особенно вызванные физической нагрузкой; благодаря способности р-блокаторов уменьшать ишемию, их с успехом применяют в терапии ишемической болезни сердца. Они также хороши в лечении желудочковых аритмий при наличии удлиненного интервала QT, поскольку в отличие от препаратов класса IA, они не удлиняют QT. Побочные эффекты р-блокаторов описаны в настоящей главе выше. Антиаритмические препараты III класса Антиаритмические препараты III класса различаются друг от друга по своей структуре, но обладают одинаковым свойством значительно удлинять потенциал действия и рефрактерность волокон Пуркинье и мышечных волокон желудочков сердца (рис. 17.13). В отличие от препаратов I класса, они слабо влияют на фазу 0 деполяризации и скорость проведения импульса. Амиодарон является мощным антиаритмическим препаратом со множеством побочных эффектов. Его основное терапевтическое действие заключается в увеличении продолжительности потенциала действия и рефрактерного периода всех волокон миокарда. Вместе с тем он обладает свойствами присущими представителям других классов антиаритмических препаратов: блокируя натриевые каналы, он снижает наклон фазы О деполяризации (эффект препаратов I класса), он обладает свойствами р-блокатора (класс II), а также оказывает слабое блокирующее действие на кальциевые каналы (класс IV). В результате амиодарон влияет на электрофизиологические свойства клеток, снижая скорость возбуждения в синусовом узле, подавляя автоматизм, прерывая токи типа re-entry и увеличивая интервалы PR, QRS и QT ЭКГ (таблица 17.12). Помимо этого, амиодарон оказывает сосудорасширяющее действие (благодаря способности блокировать а-рецепторы и кальциевые каналы). При этом вазодилатирующее действие препарата выражено в большей степени, чем его отрицательный инотропный эффект, поэтому у больных, принимающих амиодарон, сердечный выброс обычно не изменяется. Применение амиодарона несколько ограничено его побочными реакциями и слишком большим периодом полувыведения, тем не менее, он намного более эффективен по сравнению с другими антиаритмическими
544 Глава 17 Потенциал действия клеток Пуркинье Т Эффективный рефрактерный пер . Выраженное увеличение к продолжительности -v--^ у реполяризации \ ~^* \ N I * \ х 1 \ \ х V \ иод >■ ^ Re-entry Только амиодарон 1 Скорость проведи 311ИЛ *■ Ф Re-entry 1 Скорость возбуждения w i . 1 (1 наклон фазы 4) *- * МВЮМсМИЗМ Рис. 17.13. Электрофизиологический эффект антиаритмических препаратов класса III на потенциал действия клеток Пуркинье препаратами в лечении широкого спектра желудочковых и наджелудоч- ковых тахиаритмий включая мерцание и трепетание предсердий, желудочковую тахикардию, трепетание желудочков и пароксизмальные надже- лудочковые тахикардии, в том числе при наличии дополнительных путей проведения. Следствием этого является все большее его применение, особенно у больных с нарушением функции желудочков, у которых часто развиваются проаритмические побочные эффекты других антиаритмических препаратов. Кроме того, применение амиодарона в низких дозах обычно высокоэффективно для длительной профилактики мерцания и трепетания предсердий; при этом препарат хорошо переносится больными. Амиодарон медленно всасывается из ЖКТ, пик его концентрации в плазме крови достигается только через 5—6 часов. Это крайне липофиль- ное соединение, поэтому препарат активно захватывается тканями и ме- таболизируется в печени крайне медленно. Период его полувыведения длительный и весьма вариабельный и колеблется от 25 до 60 дней. Выводится амиодарон с желчью, через слезные железы и кожу, почки не участвуют в этом процессе, поэтому у больных с почечной недостаточностью нет необходимости изменять дозу препарата. Вместе с тем проявление побочных эффектов амиодарона контролировать трудно, что обусловлено отсроченным развитием его эффекта и длительностью его действия.
Сердечно-сосудистые средства 545 Известен целый ряд побочных эффектов амиодарона. К наиболее серьезным относится токсическое поражение легких, проявляющееся в виде пневмонита, приводящего к фиброзу легких. Этиология этого заболевания не выяснена, полагают, что оно может быть вызвано гиперчувствительностью к препарату; при ранней диагностике оно обратимо. Другие опасные для жизни побочные эффекты амиодарона связаны с его кардиотоксичностью: это выраженная брадикардия и усиление желудочковых аритмий, которые отмечаются примерно у 2% больных, принимающих препарат. Поскольку амиодарон существенно удлиняет интервал QT, могут развиваться ранние постдеполяризации и аритмия типа torsade de pointes. Кроме того, благодаря тому, что амиодарон оказывает отрицательный инотропный эффект, иногда при его внутривенном введении развивается застойная сердечная недостаточность. К побочным эффектам со стороны желудочно-кишечного тракта относятся анорексия, тошнота и увеличение активности печеночных ферментов, которые исчезают при снижении дозы препарата. Довольно типичными являются и нарушения функции щитовидной железы, поскольку амиодарон тормозит превращение Т4 в Т3; при этом уровень Т4 в сыворотке крови возрастает, а уровень Т3 — падает. Примерно у 10% пациентов нарушения функции щитовидной железы протекают бессимптомно, однако у 3—5% больных развивается выраженный гипертиреоз или гипотиреоз. К неврологическим побочным эффектам амиодарона относятся слабость проксимальных мышц, периферическая нейропатия, атаксия, тремор, головная боль и нарушения сна. Еще одним типичным побочным эффектом является появление микроотложений в эпителии роговицы, которые обнаруживают практически у всех больных, принимающих амиодарон, при этом нарушения зрения возникают редко. Из-за возможного развития перечисленных побочных эффектов больным, принимающим амиодарон в течение длительного времени, проводят регулярные исследования, включая электрокардиограмму, рентгенографию грудной клетки, а также анализ функции щитовидной железы и печеночные тесты. Амиодарон взаимодействует с некоторыми лекарствами и влияет на их активность, в том числе с варфарином и дигоксином, что предполагает снижение их дозы. Поскольку амиодарон удлиняет интервал QT, его не следует назначать в комбинации с другими лекарствами, обладающими таким же свойством, например, антиаритмическими препаратами IA класса. Следует также избегать препаратов, оказывающих отрицательный хронотропный или отрицательный инотропный эффекты (Р-блокаторы, верапамил, дилтиазем). Соталол представляет собой неселективный р-блокатор с антиаритмическими свойствами. Он увеличивает продолжительность потенциала действия, удлиняет рефрактерный период ткани предсердий и желудочков и угнетает проводимость в дополнительных проводящих путях. В обычных дозах не вызывает изменения скорости развития потенциала действия. Соталол эффективен в терапии как наджелудочковых, так и же-
546 Глава 17 лудочковых аритмий. Его эффективность в профилактике рецидивов мерцания предсердий после кардиоверсии сопоставима с таковой для хи- нидина, однако, соталол лучше переносится больными. В терапии тяжелых желудочковых аритмий он оказывается более мощным, чем антиаритмические препараты класса I. Соталол выделяется исключительно почками, поэтому при почечной недостаточности необходима коррекция дозы. К возможным побочным эффектам относятся обычные эффекты р-блокаторов (см. выше). Подобно другим лекарственным препаратам, удлиняющим интервал QT, наиболее серьезным побочным действием соталола является возникновение тахикардии типа torsade de pointes. Бретилия тозилат — это препарат для внутривенного введения, применяющийся для купирования опасной для жизни желудочковой тахикардии или фибрилляции желудочков. Его часто используют в тех случаях, когда внутривенное вливание лидокаина и/или прокаинамида оказалось неэффективным, например, при остром инфаркте миокарда. Отличие механизма действия бретилия тозилата от других антиаритмических препаратов состоит в том, что он влияет на постганглионарные нервные окончания, где поначалу он способствует высвобождению норадренали- на, а затем тормозит его последующую секрецию. Таким образом, после начальной стимуляции активность симпатической нервной системы сердца снижается. Выброс катехоламинов в начале лечения временно усугубляет аритмию, но продолжение терапии сопровождается увеличением продолжительности потенциала действия и рефрактерности предсердий, желудочков и волокон Пуркинье, а также существенным повышением порога фибрилляции желудочков. Сразу же после применения бретилия может наблюдаться повышение артериального давления, связанное с выбросом катехоламинов. Однако вслед за этим возможна ортостатическая гипотензия, обусловленная ан- тиадренергической активностью препарата. Ибутилид — это антиаритмический препарат для внутривенного введения, применяемый для купирования пароксизма мерцания или трепетания предсердий. Этот препарат увеличивает продолжительность потенциала действия и повышает рефрактерность предсердий и желудочков. Механизм его действия связан скорее с активацией медленного входящего тока, за счет чего увеличивается плато (фаза 2) потенциала действия, чем с блокированием выходящих токов, что характерно для других представителей антиаритмических препаратов класса III. В клинических испытаниях было показано, что с его помощью удается купировать приблизительно 60% трепетания предсердий и только 30 % случаев мерцания предсердий. Ибутилид удлиняет интервал QT, поэтому вероятно развитие потенциально смертельной желудочковой тахикардии типа torsade de pointes; в связи с этим введение препарата следует сочетать с тщательным электрокардиографическим мониторированием.
Сердечно-сосудистые средства 547 Антиаритмические препараты IV класса Электрофизиологические эффекты антиаритмических препаратов IV класса обусловлены их способностью селективно блокировать медленные кальциевые каналы сердца L-типа; к ним относятся верапамил и дилтиазем, но не нифедипин и другие производные дигидропиридина. Наиболее мощное действие эти препараты оказывают в тканях, где потенциал действия определяется кальциевыми токами, а именно: в синусовом и атривентрику- лярном узлах. Внутри узла блокада кальциевых каналов сопровождается снижением фазы 4 спонтанной деполяризации (что приводит к снижению автоматизма), повышением пороговой величины потенциала, падением скорости подъема фазы 0 деполяризации и скорости проведения импульса, а также увеличением рефрактерного периода АВ узла (рис. 17.14). Результатом таких электрофизиологических изменений оказываются следующие клинические эффекты: 1. Уменьшение ЧСС. 2. Снижение передачи быстрых импульсов от предсердий через АВ узел к желудочкам, и за счет этого замедление скорости сокращения желудочков при фибрилляции и трепетании предсердий. 3. Возможное прерывание проходящих через АВ узел ритмов типа re-entry. Основное применение антиаритмических препаратов IV класса, особенно верапамила, заключается в лечении пароксизмальной наджелудоч- ковой тахикардии типа re-entry. Исходно средством первого выбора для купирования острых приступов таких аритмий было внутривенное введе- Замедление нарастания потенциала действия Потенциал действия клеток-водителей ритма Увеличение продолжительности .реполяризации (в АВ узле) \ \ -а . Пороговая величина \ потенциала I Скорость проведения в АВ узле Т Эффективный рефрактерный период АВ узла- I Re-entry Рис. 17.14. Электрофизиологический эффект антиаритмических препаратов класса IV на потенциал действия клеток-водителей ритма
548 Глава 17 ние верапамила, однако в настоящее время ему предпочитают внутривенное вливание аденозина (см. ниже). Антиаритмические препараты IV класса показаны также при необходимости снизить частоту сокращения желудочков при фибрилляции и трепетании предсердий. Фармакология и токсичность антагонистов кальция уже были изложены в настоящей главе. Наиболее важным побочным эффектом внутривенного введения верапамила и дилтиазема, применяемых в качестве антиаритмических средств, является развитие артериальной гипотонии. Кроме того, эти препараты не следует комбинировать с р-блокаторами из-за возможного аддитивного отрицательного инотропного и хронотропного эффекта. Аденозин Аденозин представляет собой эндогенный нуклеозид с очень коротким периодом полувыведения. Внутривенное вливание аденозина считается в настоящее время наиболее адекватным способом купирования пароксизмальной наджелудочковой тахикардии. Аденозин влияет на электрофизиологические свойства специализированных проводящих тканей, особенно синусового и атриовентрикулярного узлов. Связываясь с рецепторами на поверхности кардиомиоцитов, он активирует специфические калиевые каналы (рис. 17.15). Повышение выходящего калиевого тока вызывает гиперполяризацию мембранного потенциала и за счет этого снижает спонтанную деполяризацию синусового узла. АДЕНОЗИН А АДЕНОЗИНОВЫЙ | * РЕЦЕПТОР ~ е -ДИПИРИДАМОЛ Са+ КСАНТИНЫ Активные /0 Неактивные протеин киназы протеинкин^азы (I) КАРДИОМИОЦИТ Рис. 17.15. Механизм антиаритмического действия аденозина. При стимуляции аденозино- вых рецепторов на кардиомиоцитах активируются калиевые каналы и результирующий выходящий К+-ток гиперполяризует мембрану (снижается автоматизм). Аденозин, кроме того, подавляет активность мембранной аденилатциклазы; последующее угнетение активности протеинкиназ сопровождается падением входящих Са++-токов в клетках водителях ритма (If) (уменьшаются автоматизм и проводимость через АВ узел). Ксантины конкурируют с аденозином за связывание с его рецепторами и блокируют его эффекты. Дипирамидол препятствует захвату аденозина клетками и его деградации, тем самым, усиливая эффект
Сердечно-сосудистые средства 549 Помимо этого, аденозин, ингибируя активность аденилатциклазы, снижает внутриклеточную концентрацию циклического АМФ (цАМФ), следствием чего становится уменьшение входящего пейсмекерного тока (If), а также уменьшение входящего кальциевого тока (рис. 17.15). Таким образом, итоговый эффект аденозина заключается в замедлении возбуждения синусового узла и снижении проводимости АВ узла. Кардиомио- циты желудочков относительно устойчивы к этим эффектам, по крайней мере, частично, поскольку в этих клетках отсутствуют специфические калиевые каналы, реагирующие на аденозин. Преходящая АВ-блокада, индуцированная аденозином, прерывает повторный вход волны возбуждения, в том числе и в АВ узле. Поскольку время полувыведения аденозина составляет всего 10 с, побочные эффекты (головная боль, боли в груди, приливы, бронхостеноз) носят преходящий характер. Больным, принимающим метилксантины (кофеин, теофиллин) могут потребоваться более высокие дозы аденозина, поскольку эти соединения конкурируют с ним за связывание с аденозино- выми рецепторами. И наоборот, дипиридамол тормозит деградацию аденозина и усиливает его эффект. В заключение следует отметить, что эффекты антиаритмических препаратов весьма непростые и сопровождаются развитием множества сердечных и внесердечных побочных действий. Большинству этих препаратов присуща потенциальная возможность индуцировать опасные аритмии. Следует отметить, что в последнее время превалирует тенденция не назначать антиаритмические средства в случаях, когда аритмия, даже опасная, не вызывает субъективных ощущений, и это при том, что в целом антиаритмическая терапия признается необходимой. Это связано с потенциальными побочными эффектами антиаритмических лекарственных средств. В самом деле, до сих пор нет доказательств того, что лечение бессимптомных желудочковых аритмий у больных, перенесших инфаркт миокарда, увеличивает их выживаемость; в то же время установлено, что антиаритмические препараты 1С класса увеличивают смертность среди таких больных (см. выше). Эта ситуация стимулировала необходимость разработки нефармакологических средств лечения аритмий, таких как хирургическая или катетерная аблация дополнительных путей и эктопических очагов и имплантация электрических дефибрилляторов. В любом случае применения антиаритмических препаратов больные должны находиться под наблюдением врача; более того, необходимо убедиться в эффективности препарата и длительно контролировать его токсичность посредством повторных осмотров, определения концентрации препарата в крови, мониторирования электрокардиограммы, а иногда и инвазивного электрофизиологического исследования. ДИУРЕТИКИ Мочегонные средства (диуретики) обладают способностью увеличивать экскрецию ионов Na+ и Н20 и применяются весьма часто для лече-
550 Глава 17 ния сердечной недостаточности и артериальной гипертензии. У больных с сердечной недостаточностью реабсорбция натрия и воды почками усилена, соответственно, повышен и объем внеклеточной жидкости, что во многом обусловливает развитие периферических отеков и застой в малом круге кровообращения. Диуретики уменьшают количество натрия и воды в организме, являясь, тем самым, основным видом терапии, направленной на устранение симптомов застоя (см. главу 9). Лечение артериальной гипертензии с помощью диуретиков отчасти основано на их способности уменьшать объем внутрисосудистой жидкости, а в ряде случаев и на их вазодилатирующем эффекте. У здоровых взрослых людей скорость клубочковой фильтрации в почках колеблется от 135 до 180 л в день. Большая часть профильтрованного Na+ подвергается реабсорбции в почечных канальцах, в моче остается лишь его незначительное количество натрия (рис. 17.16). Около 65-70 % Na+ реабсорбируется в проксимальных канальцах изоосмотически путем активного транспорта. Оставшиеся 25 % Na+ подвергаются обратному всасыванию в восходящей части петли Генле (ПГ) посредством системы котранспорта Na+ /K+, сопряженного с захватом двух ионов С1". Поскольку в данном участке реабсорбция воды отсутствует, здесь образуется гипотоническая жидкость, а внеклеточная жидкость становится гипертонической. В дистальных извитых канальцах реабсорбируется еще некоторая часть Ингибиторы карбоангидразы К*-сберегающие I . диуретики СОБИРАТЕЛЬНАЯ ТРУБОЧКА Рис. 17.16. Схематическое изображение почечных канальцев. Приблизительно 70 % натрия из клубочкового фильтрата реабсорбируется в проксимальных извитых канальцах (ПИК), 25 % — в широкой восходящей части петли Генле, 5 % — в дистальных извитых канальцах (ДИК) и 1-2 % — в собирательных трубочках кортикального отдела почек (под действием альдостерона). Антидиуретический гормон (АДГ) увеличивает проницаемость дистальных участков нефрона для воды. Диуретики секретируются в ПИК и оказывают свое действие на нижележащих участках
Сердечно-сосудистые средства 551 NaCl (около 5 %). В кортикальном отделе собирательной трубки проницаемость для Na+ регулируется таким образом, что в присутствии альдо- стерона Na+ подвергается обратному всасыванию в эпителиальные клетки канальцев. При этом между клеткой и просветом канальца генерируется разность потенциалов, за счет которой усиливается экскреция К+иН+.В этом участке реабсорбируется приблизительно 1-2 % ионов натрия. За исключением терминального сегмента дистального канальца, все остальные его участки проницаемы для воды. В то же время, в кортикальном отделе собирательных трубок проницаемость для воды и реабсорб- ция увеличиваются в присутствии антидиуретического гормона (АДГ), а движущей силой этих процессов является осмотический градиент между клетками канальцев и гипертонической внеклеточной жидкостью. Поэтому соединения, которые препятствуют действию АДГ, например, этиловый спирт, оказывают мочегонное действие. В настоящее время выделяют три основных группы диуретиков: это петлевые, тиазидные и калийсберегающие диуретики (таблица 17.14 и рис. 17.16). Препараты этих трех классов различают, в основном, в зависимости от места их действия в нефроне, а также от их диуретической активности. Петлевые диуретики нарушают всасывание в широкой восходящей части петли Генле, тиазидные диуретики осуществляют свое действие в дистальных канальцах и собирательных трубках, а калийсберегающие диуретики влияют на альдостерон-чувствительные процессы в кортикальном отделе собирательных трубок. Четвертая группа мочегонных препаратов представлена ингибиторами Карбоангидразы; эти довольно слабые диуретики для лечения артериальной гипертензии или сердечной недостаточности применяются редко. Местом их действия являются проксимальные извитые канальцы, где они препятствуют потере ионов бикарбоната (и натрия) с мочой. Диуретики, как активные фармакологические соединения, секретиру- ются в проксимальных почечных канальцах; на рис. 17.16 схематически показаны основные участки их действия. Петлевые диуретики Эти соединения получили свое название в связи с тем, что местом их действия является восходящая часть петли Генле (ПГ). Это мощные мочегонные средства, которые, ингибируя активность системы котранспор- та Na+/ 2C1"/ К+, увеличивают на 20—25 % экскрецию отфильтрованного Na+. При уменьшении реабсорбции в этом участке нефрона нарушается образование гипертонической внеклеточной жидкости, поэтому градиент для пассивного выхода воды из собирательных трубок падает и диурез увеличивается. Петлевые диуретики находят широкое применение в неотложной терапии отека легких (при внутривенном введении), лечении хронической застойной сердечной недостаточности или периферических отеков (при приеме внутрь). В отличие от многих других диуретиков, препараты этого
552 Глава 17 класса оказываются эффективными при нарушении функции почек. Дополнительным, если не основным свойством петлевых диуретиков является их способность индуцировать венодилатацию, положительный эффект которой состоит в снижении венозного возврата и легочного застоя (см. главу 9). Механизм венодилатации заключается, по-видимому, в том, что диуретики индуцируют продукцию простагландинов, вызывающих релаксацию гладкой мускулатуры сосудов. Среди наиболее типичных побочных эффектов петлевых диуретиков следует назвать снижение объема внутрисосудистой жидкости, гипокали- емию и метаболический алкалоз. Гипокалиемия развивается вследствие того, что: 1) эти препараты ухудшают реабсорбцию натрия в петле Генле, при этом содержание Na+ в дистальных канальцах оказывается повышенным, за счет чего более, чем обычно возрастает его обмен на К+ (соответственно, больше К+ выводится с мочой); и 2) индуцируемое диуретиками снижение объема внутрисосудистой жидкости приводит к активации ре- нин-ангиотензиновой системы. Повышение в результате этого уровня альдостерона способствует дальнейшему №+-К+-обмену и, следовательно, развитию гипокалиемии. Назначение диеты, обогащенной К+, или калийсберегающих диуретиков предотвращает развитие гипокалиемии. Таблица 17.14. Наиболее распространенные диуретики Диуретик Начало эффекта (часы) Продолжительность эффекта (часы) Потенциальные побочные эффекты Тиазидные диуретики Хлортиазид Гирохлортиазид Хлорталидон Метолазон Индапамид Петлевые диуретики Фуросемид Буметанид Торсемид Этакриновая ВН: В/В: ВН: ВН: ВН: ВН: ВН: В/В: ВН: В/В: ВН: В/В: В/В: 1 0.25 2 2 1 1-2 1 5 мин 0.5-1 0.25 <1 10 мин 0.25 6-12 2 12 24 12-24 16-36 6 2 4-6 0.5-1 6-8 6-8 3 Гипокалиемия, гипомаг- незиемия, гипонатрие- мия, гиперкальциемия, гипергликемия, гиперу- рикемия, гиперхолесте- ринемия, гипертригли- церидемия, метаболический алкалоз Гипотензия, гипокалиемия, гипомагнезиемия, гипергликемия, гиперу- рикемия, метаболический алкалоз кислота
Сердечно-сосудистые средства 553 Диуретик Начало эффекта (часы) Продолжительность эффекта (часы) Потенциальные побочные эффекты Калийсберегающие диуретики Спиронолактон ВН: Триамтерен ВН: Амилорид ВН: 1-2 дня 2 2 2-3 дня 12-16 24 Гиперкалиемия, нарушения со стороны ЖКТ, гинекомастия (спиронолактон) Примечание: ВН — внутрь; В/В — внутривенно. В основе метаболического алкалоза, развивающегося при использовании петлевых диуретиков, лежат два механизма: 1) повышение секреции Н+ в дистальных канальцах (и, соответственно, выделение Н+ с мочой), обусловленное вторичным гиперальдостеронизмом (см. выше), и 2) уменьшение объема внутрисосудистой жидкости, которое сопровождается усилением реабсорбции бикарбоната натрия в проксимальных канальцах (рис. 17.16). При лечении петлевыми диуретиками развиваются и другие побочные эффекты. Поскольку препараты этого класса блокируют транспорт NaCl в широкой части восходящего колена ПГ, от которого зависит реабсорб- ция магния, возможно снижение в крови концентрации магния. Иногда развивается ототоксичность (токсическое действие на восьмую пару черепных нервов), сопровождающаяся нарушениями слуха и функционирования вестибулярного аппарата. Полагают, что причиной ототоксичности является электролитный дисбаланс эндолимфатической системы, обусловленный, скорее всего тем, что в этом участке под действием петлевого диуретика угнетен котранспорт Na+/ 2C1"/ К+. Наиболее часто применяемым представителем петлевых диуретиков является фуросемид. Его лекарственная форма, предназначенная для приема внутрь, хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте, но характеризуется коротким периодом действия (от 4 до 6 часов), что ограничивает его использование при лечении хронической артериальной ги- пертензии. Буметанид — близкородственное с фуросемидом соединение, он обладает такими же свойствами и ему присущи те же побочные эффекты; вместе с тем, буметанид является более мощным диуретиком с более высокой биодоступностью. Он, по-видимому, реже, чем другие препараты этого класса, вызывает ототоксичность. Буметанид иногда назначают при ЗСН, когда не удается устранить отеки с помощью других лекарств, а также больным, имеющим аллергию на фуросемид. Недавно появился новый препарат из класса петлевых диуретиков — торсемид, который в низких дозах с успехом применяется для лечения артериальной гипертен- зии (с минимальным диуретичским эффектом), а в высоких дозах по своему диуретическому действию сходен с фуросемидом. Этакриноваяя кислота является единственным представителем петлевых диуретиков, не
554 Глава 17 принадлежащих к сульфонамидам, поэтому ее назначают больным, не переносящим сульфонамидные препараты. Этакриновая кислота не находит особо широкого применения вследствие ее сравнительно высокой ототоксичности. Тиазидные диуретики Тиазидные диуретики и их производные (хлорталидон, индапамид и метолазон) применяются чаще всего; это связано с тем, что при приеме внутрь они очень быстро всасываются в ЖКТ и хорошо переносятся больными. Они менее мощные, чем петлевые диуретики, но благодаря своему длительному действию показаны больным с такими хроническими заболеваниями, как эссенциальная артериальная гипертензия и нетяжелая застойная сердечная недостаточность. Местом действия препаратов этого класса являются дистальные почечные канальцы, где они подавляют реабсорбцию примерно 3—5 % отфильтрованного натрия (рис. 17.16). Реабсорбция Na+ в этом участке нефрона осуществляется через Na+/ С1~-котранспортер, локализованный на мембране со стороны просвета канальца. Механизм, с помощью которого тиазидные диуретики ингибируют этот перенос, остается неясным и может заключаться в конкуренции препарата за места связывания С1~. Вначале антигипертензивный эффект связан со снижением сердечного выброса за счет уменьшения объема внутрисосудистой жидкости и постоянства периферического сосудистого сопротивления. Однако при длительном использовании тиазидных диуретиков сердечный выброс часто возвращается к нормальным значениям, тогда как общее периферическое сосудистое сопротивление снижается за счет необъяснимой вазоди- латации. Индапамид является единственным представителем этого класса диуретиков, который обладает выраженным вазодилатирующйм эффектом. Тиазидные диуретики обычно назначают для приема внутрь. Диурез наступает через 1—2 часа, однако полный антигипертензивный эффект может проявиться лишь через 12 недель непрерывной терапии (что, возможно, связано с вазодилатирующйм эффектом, упоминавшимся выше). Хлоротиазид, родоначальник препаратов этого класса, обладает низкой жирорастворимостью и, следовательно, низкой биодоступностью: в связи с этим для достижения терапевтического эффекта его необходимо назначать в более высоких дозах, чем более распространенный гидрохлоротиа- зид. Хлорталидон всасывается медленно, поэтому продолжительность его действия больше. Метолазон, в отличие от других препаратов этого класса, иногда оказывается эффективным у больных со сниженной почечной функцией. Отличие терапевтического действия тиазидных диуретиков от петлевых состоит в том, что они менее мощные, характеризуются более длительным периодом действия и (за исключением метолазона) малоэффективны как мочегонные средства у больных с нарушениями функции почек:
Сердечно-сосудистые средства 555 обычно они неэффективны при скорости клубочковой фильтрации < 25 мл/мин. Традиционно тиазидные диуретики используют в качестве основного средства антигипертензивной терапии, что связано с их низкой стоимостью и высокой эффективностью. Особенно эффективны они у больных с артериальной гипертензией, «зависимой от объема», у лиц негроидной расы и пожилых пациентов (см. главу 13). Однако из-за потенциального побочного действия диуретики уступают позицию антигипертензивных препаратов первого ряда другим лекарственным средствам, включая ингибиторы АПФ и блокаторы Са++-каналов. Иногда тиазидные диуретики применяют при умеренной сердечной недостаточности. Кроме того, их комбинируют с петлевыми диуретиками при рефрактерное™ устойчивых к последним. Комбинация препаратов двух классов позволяет снизить дозозависимые побочные эффекты, характерные для каждого из них, а поскольку их действие направлено на последовательно расположенные сегменты почечного канальца, натрий- уретический эффект сочетанной терапии оказывается более выраженным, чем при монотерапии каждым из препаратов. К наиболее серьезным побочным эффектам тиазидных диуретиков относятся: 1) гипокалиемия и метаболический алкалоз, которые частично обусловлены повышенным поступлением ионов Na+ в дистальные канальцы, где происходит их обмен на К+ и Н+, а частично уменьшением объема жидкости и вторичным гиперальдостеронизмом, как это было описано выше для петлевых диуретиков; 2) гипонатриемия, которая развивается при длительном лечении за счет непрерывной экскреции Na+ в условиях постоянного избыточного потребления жидкости; 3) гиперурикемия (вплоть до развития подагры), причиной которой является сниженный клиренс мочевой кислоты; 4) гипергликемия, которая возникает либо из-за нарушенной секреции инсулина поджелудочной железой, либо из-за сниженной утилизации глюкозы в периферических тканях; 5) дислипидемия, характеризующаяся повышенным уровнем ХС ЛНП и триглицеридов; и 6) слабость, утомляемость и парестезии, которые появляются при длительном лечении и обусловлены гиповолемией и гипокалиемией. В ходе терапии тиазидными диуретиками часто отмечают небольшое повышение уровня кальция в сыворотке крови, которое, однако, клинически незначимо. В прошлые десятилетия стандартные дозы тиазидных диуретиков были завышены по сравнению с современной практикой. Используя низкие дозы препаратов, можно увеличить положительный эффект мочегонных препаратов этого класса, одновременно сведя к минимуму перечисленные выше их побочные действия. Калийсберегающие диуретики Препараты этого класса являются относительно слабыми диуретиками. Они препятствуют физиологической реабсорбции Na+ в дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках кортикального отдела. Ка-
556 Глава 17 лийсберегающие диуретики уменьшают экскрецию К+, снижая, тем самым, риск гипокалиемии. Их применяют с целью поддержания нормального уровня калия в сыворотке крови, а также при избытке альдостерона (первичный или вторичный гиперальдостеронизм). В эту группу входят представители двух групп лекарственных средств: 1) антагонисты альдостерона (например, спиронолактон) и 2) препараты, непосредственно уменьшающие проницаемость собирательных протоков для Na"1", действие которых не зависит от альдостерона (например, триамтерен и амилорид). Na+-K+ -обменом в собирательных трубках можно объяснить лишь небольшую часть обратного всасывания натрия, поэтому с помощью монотерапии этими препаратами не удается получить клинически значимый диурез. Эти средства скорее применяют в комбинации с петлевыми и тиа- зидными диуретиками для получения дополнительного мочегонного действия, а также для профилактики клинически значимой гипокалиемии. Спиронолактон представляет собой синтетический стероид, который конкурирует с цитоплазматическими рецепторами к альдостерону, угнетая, тем самым, альдостерон-чувствительные Ыа+-каналы. Поскольку реабсорб- ция Na+ через этот канал подавлена, отрицательный потенциал в просвете канальцев отсутствует; это препятствует экскреции ионов К+ и Н+ в дис- тальных участках нефрона, поэтому ионы К+ и Н+ остаются в кровотоке. Наиболее серьезным осложнением применения спиронолактона является развитие гиперкалиемии, обусловленной нарушением экскреции этого иона. Таким образом, при использовании калийсберегающих диуретиков следует избегать постоянного приема препаратов калия или применения ингибиторов АПФ (которые также снижают концентрацию альдостерона в сыворотке крови), поскольку эти лекарства вносят свой вклад в развитие гиперкалиемии. Спиронолактон обладает и антиандрогенной активностью, что может стать причиной гинекомастии у мужчин и нарушений менструального цикла у женщин. Триамтерен и амилорид — близкие по структуре калийсберегающие диуретики, обладающие сходными фармакодинамическими свойствами и оказывающие свое действие независимо от спиронолактона. В дисталь- ных канальцах они блокируют №+-каналы, поэтому экскреция К+ и Н+ уменьшается. Триамтерен метаболизируется в печени, а его активный метаболит секретируется в проксимальные канальцы с помощью системы транспорта органических катионов. Амилорид секретируется непосредственно в проксимальные канальцы и в неизменном виде выводится с мочой. Как и для спиронолактона, наиболее серьезным потенциальным побочным эффектом этих препаратов является развитие гиперкалиемии. АНТИТРОМБОТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ Тромбоциты и белки свертывающей системы крови играют ключевую роль в патогенезе многих сердечно-сосудистых заболеваний, включая острые коронарные синдромы (нестабильная стенокардия, острый инфаркт миокарда), тромбоз глубоких вен и образование тромбов, осложня-
Сердечно-сосудистые средства 557 ющих мерцательную аритмию, дилатационную кардиомиопатию или работу протезов клапанов сердца. В связи с этим регуляция функции тромбоцитов и системы свертывания крови часто оказывается крайне важной в терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Формирование сосудистого тромба, будь то при остановке кровотечения в норме или при патологическом образовании сгустка, включает три этапа: 1) взаимодействие форменных элементов крови с тромбогенным материалом (например, обнажение субэндотелиального коллагена в результате разрыва атеросклеротической бляшки; 2) активацию тромбоцитов и 3) инициацию каскада свертывания крови, приводящего в конечном итоге к образованию фибринового сгустка. Процессы остановки кровотечения, осуществляемые тромбоцитами и свертывающей системой крови, тесно связаны друг с другом: активированные тромбоциты ускоряют свертывания крови, а определенные белки свертывающей системы (например, тромбин) вносят свой вклад в агрегацию тромбоцитов. В данном разделе мы, прежде всего, остановимся на препаратах, влияющих на функционирование тромбоцитов, а затем рассмотрим лекарства, которые тормозят каскад коагуляции. Тромболитические агенты (называемые еще фибринолитическими), которые растворяют уже сформировавшийся кровяной сгусток, описаны в главе 7. Ингибиторы агрегации тромбоцитов Тромбоциты участвуют в процессе первичной остановки кровотечения. Их активация включает три стадии: 1) адгезию к пораженному участку, 2) реакцию высвобождения (секрецию тромбоцитарных продуктов и активацию ключевых рецепторов) и 3) агрегацию. Например, при повреждении кровеносного сосуда тромбоциты при помощи мембранных гликопротеиновых рецепторов быстро прилипают к ставшим доступными компонентам субэндотелиального пространства (к коллагену); этот процесс регулируется фактором Виллебранда. Вслед за адгезией тромбоцитов к сосудистой стенке высвобождается содержимое их цитоплазмати- ческих гранул (включая кальций, АДФ, серотонин и тромбин). Активация тромбоцитов и секреция содержимого гранул стимулируются при их связывании с агонистами (в частности, с коллагеном и тромбином). В ходе этого процесса активация тромбоцитов индуцирует синтез de novo и секрецию тромбоксана А2 (ТХА2), мощного вазоконстриктора и индуктора агрегации (рис. 17.17). АДФ, тромбин и ТХА2 способствуют агрегации тромбоцитов и, тем самым, вносят вклад в формирование первичного кровяного сгустка. В процессе активации тромбоцитов происходят важные конформационные изменения гликопротеиновых мембранных рецепторов Ilb/IIIa. Эти изменения приводят к тому, что ранее неактивные IIb/HIa-рецепторы связывают молекулы фибриногена, в результате чего тромбоциты прочно соединяются друг с другом, образуя агрегаты. Регуляция активации тромбоцитов в значительной мере осуществляется за счет высвобождения Са++ из депо тромбоцитов. В результате это-
558 Глава 17 го повышается концентрация кальция в цитозоле клетки, активируются протеинкиназы и, в конечном итоге, происходит фосфорилирование ре- гуляторных белков внутри тромбоцитов. Повышение [Са++] в цитозоле клетки стимулирует, кроме того, фосфолипазу А2, вызывая высвобождение арахидоновой кислоты — предшественника ТХА2 (рис. 17.17). Высвобождение кальция регулируется несколькими факторами. При связывании тромбина и других агонистов с соответствующими рецепторами на мембране тромбоцитов, образуются промежуточные соединения, которые стимулируют высвобождение кальция из депо. ТХА2 повышает уровень внутриклеточного [Са++], связываясь на поверхности тромбоцитов со своим >~ TXAj Простациклин Серотонин Тромбин Т Т Т Т АТФ Са2+^ АКТИВАЦИЯ ТРОМБОЦИТОВ о /\\ иекреция у Конформационныв из депо Реорганизация изменения цитоскелета НЬ/1 На-рецепторов (изменение формы) тромбоцита Рис. 17.17. Активация тромбоцитов опосредуется внутриклеточным [Са++]. Показаны факторы, ускоряющие и тормозящие высвобождение кальция из его депо в тромбоцитах. Тромбин и серотонин, связываясь со специфическими рецепторами, стимулируют продукцию инозитолтрифосфата (ИФ3) из фосфатидилинозитолдифосфата (ФИФ2) под действием фосфолипазы С (ФЛС). ИФз усиливает выход кальция в цитоплазму клетки. Тромбоксан Аг (ТХА2) также способствует высвобождению кальция: он угнетает активность аденилатцик- лазы (АЦ), что сопровождается снижением продукции циклического АМФ (цАМФ). При нормальных условиях цАМФ препятствует высвобождению [Са++] из ЭР, поэтому уменьшение этого эффекта, обусловленное действием ТХА2, повышает выход кальция в цитоплазму. Образующийся в клетках эндотелия простациклин оказывает противоположное действие: стимулируя активность АЦ и образование цАМФ, он уменьшает высвобождение кальция внутри тромбоцитов. Кальций усиливает активность фосфолипазы А2 (ФЛА2), под действием которой из фосфолипидов клеточной мембраны образуются предшественники ТХАг. При активации тромбоцитов [Са++] изменяется, в результате чего высвобождается содержимое кальциевых депо, происходит реорганизация цитоскелета и существенно меняется конформация гликопротеиновых Hb/Ша-рецепторов, т. е. происходят процессы, необходимые для агрегации тромбоцитов. Определенный вклад в агрегацию тромбоцитов вносит и АДФ, однако посредники этого процесса пока не установлены
Сердечно-сосудистые средства 559 рецептором, который подавляет активность аденилатциклазы, снижая, тем самым, продукцию цАМФ и повышая выход [Са++] из депо (рис. 17.17). В отличие от этого, продуцируемый эндотелиальными клетками простацик- лин (PGI2) стимулирует активность аденилатциклазы, повышает концентрацию цАМФ в тромбоцитах и тормозит секрецию [Са++] из депо. Современные антитромбоцитарные средства влияют на функцию тромбоцитов на разных стадиях процессов их активации и агрегации. Самым распространенным антитромбоцитарным препаратом является аспирин. Среди других применяемых в клинике лекарственных средств следует назвать дипиридамол и тиклопидин. Активно изучаются потенциальные новые препараты, блокирующие IIb/Ша-рецепторы тромбоцитов, уточняется их значение в терапии сердечно-сосудистых заболеваний. АСПИРИН Как было сказано в предыдущем разделе, ТХА2, метаболит арахидоно- вой кислоты, является важнейшим медиатором активации тромбоцитов и образования кровяного сгустка. Механизм действия аспирина (ацетилсалициловой кислоты) заключается в обратимом ацетилировании (и, тем самым, угнетении активности) циклооксигеназы — ключевого фермента синтеза простагландина и тромбоксана из арахидоновой кислоты (рис. 17.17). Поскольку в тромбоцитах нет ядра и они, соответственно не способны осуществлять синтез новых белков, аспирин необратимо тормозит продукцию ТХА2 в этих клетках. Продукция в эндотелиальных клетках PGI2, основного антагониста ТХА2, также зависит от активности циклооксигеназы, поэтому аспирин в высоких дозах может угнетать и его синтез. Однако, в отличие от тромбоцитов, эндотелиальные клетки способны синтезировать новые порции циклооксигеназы взамен фермента, инактивированного путем ацетилирования. Таким образом, применение аспирина в низких дозах сопровождается эффективным торможением синтеза ТХА2 в тромбоцитах и не оказывает существенного влияния на продукцию и положительное действие PGI2. Антитромботический эффект аспирина ограничивается ингибирова- нием продукции ТХА2, поэтому этот препарат практически не препятствует агрегации тромбоцитов, индуцируемой другими факторами (в частности, АДФ и коллагеном). Иными словами, аспирин не относится к «полноценным» антитромботическим средствам. Клиническое применение Положительный эффект терапии аспирином у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями доказан во многих клинических исследованиях (таблица 17.15). Убедительно показано, что у больных с нестабильной стенокардией, острым инфарктом миокарда или у лиц, перенесших ИМ, аспирин снижает частоту возникновения новых смертельных и несмертельных коронарных эпизодов. Аналогичным образом, у пациентов с хронической стабильной стенокардией, но не перенесших ИМ, аспирин успешно
560 Глава 17 снижает вероятность развития инфаркта миокарда и смертность от него. У больных, перенесших легкий мозговой инсульт или преходящие нарушения мозгового кровообращения, аспирин снижает вероятность развития мозгового инсульта и сердечно-сосудистых осложнений в будущем. У пациентов, перенесших аорто-коронарное шунтирование, аспирин уменьшает вероятность появления рестенозов. Положительный эффект применения аспирина с целью первичной профилактики (среди лиц, не страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями и не имеющих их симптомов) не столь очевиден. В исследовании, проведенном на большой когорте здоровых американцев среднего возраста, была выявлена положительная ассоциация между терапией аспирином и снижением заболеваемости несмертельным ИМ, но обнаружено повышение вероятности развития несмертельного геморрагического мозгового инсульта и желудочно-кишечного кровотечения; на показатели общей смертности аспирин не влиял. Таким образом, хотя аспирин оказывается крайне ценным терапевтическим средством для лечения больных с уже выявленным заболеванием сердечно-сосудистой системы, совсем не очевидно, что вполне здоровые люди должны постоянно принимать аспирин в качестве «профилактического» средства. В настоящее время проводятся крупномасштабные исследования, целью которых является получить более определенные данные по этому вопросу. В настоящее время аспирин в малых дозах (75—325 мг в день) рекомендуется назначать больным с клиническими проявлениями ишемической болезни сердца в отсутствие противопоказаний (в том числе, аллергии на аспирин или перечисленных ниже побочных эффектов). Его не следует назначать здоровым людям для постоянного применения в целях первичной профилактики. Опираясь на результаты еще не законченных исследований, многие врачи считают возможным говорить о пользе применения аспирина у мужчин старше 50 лет с наличием нескольких факторов риска (т. е. с высокой вероятностью развития коронарной болезни сердца, как описано в главе 5). Наконец, аспирин менее эффективен, чем варфарин (см. ниже) в профилактике мозгового инсульта у пациентов с мерцанием предсердий, составляющих группу высокого риска; его следует применять только в тех ситуациях, когда применение варфарина небезопасно. Побочные эффекты Типичные побочные эффекты аспирина отмечаются со стороны желудочно-кишечного тракта и включают диспепсию и тошноту, которые часто можно устранить путем снижения дозы и/или применением покрытых оболочкой или забуференных таблеток. К более серьезным потенциальным побочным эффектам относятся желудочно-кишечное кровотечение и геморрагический инсульт. Из организма аспирин выводится почками, где он конкурирует с мочевой кислотой за транспортер органических анионов в проксимальных почечных канальцах, поэтому иногда он вызывает развитие подагры.
Таблица 17.15. Применение антитромбоцитарных лекарственных препаратов Препарат Антитромбоци- тарные: Аспирин Дипиридамол Тиклопидин Абциксимаб (4) Антикоагулянты: Гепарин НМГ Варфарин Стабильная стенокардия + Нестабильная стенокардия + + Острый ИМ + (5) Перенесенный ИМ + (8) После АКШ .+ Преходящее нарушение мозгового кровообращения + + (9) Проксимальный ТГВ + (7) + Искусственный клапан (1) (3) (6) + Мерцание предсердий (2) (6) + р р и р (1)Применяют иногда в комбинации с варфарином (2) Если у больного невысокий риск развития мозгового инсульта или если противопоказан варфарин (З)Применяют иногда в комбинации с варфарином при рецидивирующих эмболиях, однако предпочтительнее комбинация аспирин + варфарин (4)Применение этого ингибитора тромбоцитарного гликопротеина На/1 lib в настоящее время оправдано только для лечения больных высокого риска после ангиопластики (5)После тромболитической терапии ТАП или при наличии распространенного участка акинеза (6)У стационарных больных, которым противопоказан варфарин (7)В профилактических целях после протезирования тазобедренного или коленного суставов или после операции на брюшной полости (8)В течение 3—6 месяцев при наличии акинеза во многих сегментах сердца (9)Если установлен источник эмболии НМГ — низкомолекулярный гепарин; ТГВ — тромбоз глубоких вен
562 Глава 17 ДРУГИЕ АНТИТРОМБОЦИТАРНЫЕ ПРЕПАРАТЫ Дипиридамол иногда назначают пациентам, которые не переносят аспирин, однако он менее эффективен. Он препятствует адгезии тромбоцитов в местах сосудистого поражения, потенцирует антитромбоцитарный эффект PGI2, а в высоких дозах повышает в тромбоцитах уровень цАМФ, который, в свою очередь, снижает [Са++] в цитозоле и тормозит агрегацию тромбоцитов (рис. 17.17). Доказательства положительного действия самого дипиридамола отсутствуют, поэтому его не следует назначать вместо аспирина, если только у больного нет непереносимости ацетилсалициловой кислоты. Его изредка используют в комбинации с варфарином для усиления антитромботиче- ского эффекта у больных с рецидивирующей тромбоэмболией, связанной с установкой искусственных клапанов сердца. Эта комбинация аспирина с варфарином является более эффективной. Гораздо чаще дипиридамол используют при фармакологическом стресс-тесте (см. главы 3 и 6), когда его вводят внутривенно, чтобы блокировать удаление аденозина и усилить, тем самым, его вазодилатирующее действие на коронарные сосуды. Среди побочных эффектов дипиридамола отмечают раздражение желудочно-кишечного тракта, головную боль, головокружение, приливы, а иногда и стенокардию, вызванную избыточной коронарной вазодилатацией. Для агрегации тромбоцитов и образования сгустка необходимы соответствующие изменения IIb/Ша-гликопротеиновых (ГП)-рецепторов мембран, которые связываются с фибриногеном. Тиклопидин необратимо блокирует эти рецепторы и делает невозможным их связывание с фибриногеном; вследствие этого предотвращается возможность агрегации тромбоцитов и образование тромбоцитарного сгустка. Тиклопидин эффективен в профилактике ишемического инсульта у больных, перенесших ранее мозговой инсульт или преходящую ишемию головного мозга. Вместе с тем, его применение ограничено из-за наиболее серьезного побочного действия — агранулоцитоза, который может оказаться опасным для жизни. Таким образом, этот препарат назначают, в основном, тем пациентам, которые не переносят аспирин. Использование коротких курсов тиклопидина может оказаться полезным для профилактики окклюзии, развивающейся после установки внутрикоронарных стентов. Принципиальный механизм агрегации тромбоцитов заключается в связывании молекул фибриногена с ГП IIb/IIIa-рецепторами, в результате чего тромбоциты слипаются друг с другом. К этим тромбоцитарным рецепторам были получены моноклональные антитела, которые связываются с рецептором и тормозят агрегацию. Первый из таких агентов, аб- циксимаб, эффективно предотвращает связывание фибриногена, фактора Виллебранда и других молекул адгезии с IIb/IIIa-рецепторами; было показано, что при этом снижается частота эпизидов ишемии после коронарной ангиопластики. В настоящее время активно изучаются другие положительные свойства этих препаратов.
Сердечно-сосудистые средства 563 Антикогулянты Антикоагулянты вмешиваются в каскад свертывания крови и нарушают вторичный гемостаз. Поскольку конечным результатом как внутреннего, так и внешнего пути свертывания крови является образование фибринового сгустка под действием тромбина, основная цель антикоагу- лянтной терапии состоит в подавлении активности тромбина (например, с помощью гепарина и подобных соединений) или в снижении продукции функционально активного протромбина (с помощью варфарина). ГЕПАРИН Гепарин представляет собой полимер мукополисахарид, несущий на себе сильный отрицательный заряд и оказывающий многофакторное воздействие на процесс коагуляции. Антикоагулянтный эффект гепарина как такового довольно слабый, однако при связывании в кровотоке с антитромбином III (AT III) его антикоагулянтная способность возрастает. AT III — это белок, который угнетает действие тромбина и других факторов свертывания. При образовании комплекса гепарина с AT III, его сродство к тромбину возрастает в 1000 раз, в значительной мере подавляя способность тромбина опосредовать образование фибрина из фибриногена. Комплекс гепарин- AT III ингибирует и активность фактора X, внося дополнительный вклад в антикоагулянтное действие препарата. Более того, гепарин, связываясь с фактором Виллебранда и блокируя его активность, оказывает и антитромботическое действие. Гепарин применяют парентерально, поскольку он не всасывается в ЖКТ. При острых состояниях применяют внутривенное болюсное введение гепарина с последующей непрерывной инфузией препарата. Биодоступность гепарина у разных людей различна, поскольку препарат представляет собой гетерогенную смесь молекул, связывающихся с плазменными белками, макрофагами и эндотелиальными клетками. Из-за возможной нейтрализации действия гепарина индивидуальная зависимость эффекта от дозы часто оказывается непредсказуемой. В связи с этим, для обеспечения надежного контроля скорости введения лекарственного препарата необходимо проводить мониторирование антикоагулянтного эффекта (чаще всего на основании величины активированного частичного тром- бопластинового времени). Внутривенные инъекции гепарина показаны при следующих сердечно-сосудистых заболеваниях: 1) нестабильная стенокардия (см. главу 6), 2) острый ИМ с последующей тромболитической терапией тканевым активатором плазминогена или при распространенном обширного нарушении сократимости ЛЖ (см. главу 7), 3) эмболия легочной артерии или проксимальный тромбоз глубоких вен (ТГВ) (см. главу 15) и 4) если больной, нуждающийся в длительной антикоагулянтной терапии, не может принимать препарат per os (например, больные с искусственным клапаном сердца в послеоперационном периоде). Часто больным, находящимся в стационаре или на постельном режиме и не получающим гепарин
564 Глава 17 внутривенно, для профилактики ТГВ назначают подкожные инъекции гепарина в фиксированных низких дозах. Наиболее серьезным побочным эффектом гепарина является кровотечение, в том числе, возможность внутричерепного кровоизлияния при избытке антикоагулянта. Примерно у 2,5 % пациентов развивается индуцированная гепарином тромбоцитопения. В мягких формах (когда считается, что тромбоцитопения вызвана индуцированной гепарином агрегацией тромбоцитов) она протекает бессимптомно, однако, в более тяжелых случаях может стать причиной кровотечения или тромбоза (обусловленного выработкой антител к тромбоцитам, результатом чего будет их агрегация). У больных, находящихся на длительном лечении гепарином, может развиться остеопороз (сниженное образование и ускоренная резорбция костной ткани), механизмы этого процесса, однако, пока не установлены. При передозировке гепарина или при опасных для жизни кровотечениях, возникших при его применении, используют внутривенные инъекции протамин-сульфата, который образует с гепарином стабильный комплекс и немедленно блокирует его антикоагулянтное действие. НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ ГЕПАРИН Некоторые недостатки стандартных препаратов гепарина (в частности, короткий период полувыведения, непредсказуемая биодоступность) удалось устранить с помощью создания гепарина с низким молекулярным весом (НМГ), который недавно появился в арсенале клиницистов. НМГ получают деполимеризацией стандартного гепарина, при этом образуются фрагменты, составляющие примерно треть исходной молекулы. НМГ взаимодействует с AT III, а образующийся комплекс угнетает активность фактора свертывания крови Ха. С теоретической точки зрения НМГ обладает рядом преимуществ по сравнению со стандартным препаратом, а именно: 1) он способен ингибировать связанный с тромбоцитами фактор Ха и за счет этого оказывать более выраженный антикоагулянтный эффект, 2) он в меньшей степени связывается с белками плазмы и эндо- телиальными клетками, поэтому характеризуется более предсказуемой биодоступностью и большей продолжительностью действия, и 3) он в меньшей степени затрагивает функцию тромбоцитов и поэтому вызывает меньше геморрагических осложнений. С практической точки зрения основным преимуществом НМГ является то, что он гораздо более удобен в применении: его назначают подкожно 1 раз в день в фиксированной дозе, при этом лабораторного контроля за его действием не требуется. В клинических испытаниях было показано, что НМГ столь же эффективен и безопасен для профилактики ТГВ, как и стандартный гепарин. Более того, частота развития тромбоцитопении при использовании НМГ гораздо ниже. Во время подготовки настоящей книги появились доказательства того, что НМГ эффективен в профилактике ТГВ после операции на тазобедренном или коленном суставах, или на брюшной полости; вполне вероятно, что клинические показания к его применению будут расширяться.
Сердечно-сосудистые средства 565 ИНГИБИТОРЫ ТРОМБИНА ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ Антикоагулянтный эффект гепарина ограничен зависимостью его активности от AT III, а также тем, что он ингибирует только тромбин, находящийся в крови. Тромбин же, связанный с фибрином в составе кровяного сгустка, оказывается устойчивым к антикоагулянтному действию большого гепарин- AT Ш-комплекса. К прямым ингибиторам тромбина относятся исследуемые в настоящее время соединения, которые угнетают активность тромбина независимо от AT III и влияют как на тромбин, циркулирующий в кровотоке, так и на связанный в сгустке. В этой связи они могут оказаться более эффективными антикоагулянтами. В отличие от гепарина, они не вызывают тромбоцитопению. ВЛРФАРИН Варфарин представляет собой препарат, назначаемый для приема внутрь с целью долговременного антикоагулянтного действия. Он тормозит свертывание крови, выступая в роли антагониста синтеза в печени витамин К-зависимых факторов коагуляции (это фактор II, или протромбин, а также факторы VII, IX, X). В норме восстановленная форма витамина К ускоряет карбоксилирование остатка глутаминовой кислоты в молекулах перечисленных факторов, что является необходимым условием для последующего связывания ими ионов кальция и участия в процессе свертывания крови (рис. 17.18). Вмешиваясь в образование восстановленной формы витамина К, варфарин косвенно тормозит карбоксилирование факторов свертывания, оставляя их неактивными. Поскольку некоторые природные ингибиторы процесса свертывания (протеин С и протеин S) являются тоже витамин К-зависимыми, варфарин нарушает их функционирование, что в ряде случаев может нейтрализовать антикоагулянтный эффект препарата. Антикоагулянтный эффект варфарина развивается лишь через 2—7 дней, поэтому если необходимо получить немедленный эффект, в первые несколько дней одновременно следует назначать внутривенные инъекции геаприна. Период полувыведения варфарина составляет 37 часов. Дозу лекарства необходимо подбирать индивидуально, чтобы достичь те- Предшественники факторов II, VII, IX и X ► Карбоксилированные факторы II, VII, IX и X (способные связывать Са**) Рис. 17.18. Механизм действия варфарина. В норме факторы II, VII, IX и X подвергаются карбоксилированию в печени в присутствии витамина К. Варфарин тормозит образование восстановленной формы витамина К, в результате факторы свертывания остаются функционально неактивными Витамин К—# ► Восстановленный. витамин К т ВАРФАРИН
566 Глава 17 рапевтического эффекта с минимальным риском кровотечения. Степень антикоагулянтного действия препарата контролируют путем измерения протромбинового времени, которое в целях единой стандартизации выражают в виде Международного Нормализационного Отношения (MHO). Существуют два «целевых» диапазона интенсивности антикоагулянтной терапии. У больных с очень высоким риском развития патологического тромбоза (например, при искусственном клапане сердца) целевое значение MHO составляет 2,5—3,5. При менее выраженном риске тромбоза (в частности, у больных с мерцательной аритмией) целевой уровень MHO равен 2,0—3,0. На антикоагулянтный эффект варфарина влияют самые разные факторы, при этом возникает необходимость изменения дозы препарата. Например, при заболеваниях печени или сердечной недостаточности потребность в варфарине уменьшается, тогда как при потреблении пищи, обогащенной витамином К (к примеру, зелень) необходимо увеличение дозы варфарина. Аналогичным образом, многие фармакологически активные соединения изменяют антикоагулянтный эффект варфарина (в таблице 17.16 приведены примеры таких веществ). Наконец, сочетанное использование варфарина с аспирином или другими антитромбоцитарными препаратами увеличивает риск кровотечения. Если в ходе терапии варфарином развивается серьезное кровотечение, эффект препарата можно устранить в течение нескольких часов с помощью приема витамина К. Однако больным с искусственным клапаном сердца назначать такой антидот не следует, если нет опасности для жизни, поскольку в противном случае возможно развитие тромбоза клапана. Варфарин обладает тератогенной активностью, поэтому его не следует назначать при беременности, особенно в первом триместре. Таблица 17.16. Лекарственные препараты, влияющие на антикоагулянтный эффект варфарина Ослабление антикоагулянтного Усиление антикоагулянтного эффекта эффекта Барбитураты Амиодарон Рифампин Антибиотики ряда цефалоспорина Карбамазепин Циметидин Холестирамин Эритромицин Нафциллин Флуконазол Сукральфат Изониазид Кетоконазол Метронидазол Фенитоин Пропафенон Триметоприм-сульфаметоксазол
Сердечно-сосудистые средства 567 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В настоящей главе рассмотрены наиболее часто применяемые лекарственные препараты для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Более подробно эти препараты описаны в приведенных ниже научных статьях, тем не менее, мы надеемся, что представленные здесь таблицы, рисунки и краткое изложение вопроса окажутся полезными для вас в настоящее время и пригодятся впоследствии по мере того, как вы будете вникать в патофизиологию сердечно-сосудистых заболеваний, в процессе лечения больных. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА Abrams J. The role of nitrates in coronary heart disease. Arch Intern Med 1995; 155: 357-364. Bauer JH, Reams GP. The angiotensin II type 1 receptor antagonists: a new class of antihypertensive drugs. Arch Intern Med 1995; 155:1361-1368. Camm AJ, Garratt CJ. Adenosine and supraventricular tachycardia. N Engl J Med 1991; 325:1621-1628. Cardiac Arrhythmia Suppression Trial (CAST) Investigators: Preliminary report. Effect of encamide and flecainide on mortality in a randomized trial of arrhythmia suppression after myocardial infarction. N Engl J Med 1989; 321:406. Collins R, Peto R, Baigent C, et a.l Aspirin, heparin and fibrinolytic therapy in suspected acute myocardial infarction. N Engl J Med 1997; 336:847—860. Digitalis Investigation Group. The effect of digoxin on mortality and morbidity in patients with heart failure. New Engl J Med 1997; 336:525-533. Ferguson JJ, Waly HM, Wilson JM. Mechanism and role of platelets in Ischemic events: action of therapeutic agents. J Invas Cardiol 1996; 8 (Suppl B):1B-7B. Goldstein S. p-blockers in hypertensive and coronary heart disease. Arch Intern Med 1996; 156:1267-1276. Goodfriend TL, Elliott ME, Catt KJ. Angiotensin receptors and their antagonists. N Engl J Med 1996; 334:1649-1653. Hirsh J, Fuster V. Guide to anticoagulant therapy. Part 2: Oral anticoagulants. Circulation 1994; 89:1469-1480. Hohnloser SH. Sotalol. N Engl J Med 1994; 331:31-38. Lefkovits J, Plow EF, Topol EJ. Platelet glycoprotein Ilb/IIIa receptors in cardiovascular medicine N Engl J Med 1995; 332:1553-1559. Messerli FH. Cardiovascular Drug Therapy. Philadelphia: WB Saunders, 1996. Opie LH, Chatterjee K, Frishman W, et al. Drugs for the Heart. 4th ed. Philadelphia: WB Saunders, 1995. Opie LH. Angiotensin-converting Enzyme Inhibitors. Scientific Basis for Clinical Use. New York: Wiley-Liss, 1994. Parmley WW, Chatterjee K. Cardiovascular Pharmacology. London: Mosby-Year Book Europe, Ltd., 1994. Patrano С Aspirin as an antiplatelet drug. N Engl J Med 1994; 330:1287-1294. Roden DM. Risks and benefits of antiarrhythmic therapy. N Engl J Med 1994; 331: 785-791. Schafer AI. Low-molecular-weight heparin for venous thromboembolism. Hosp Pract 1997; (January 15); 99-106.
568 Глава 17 Shen WK, Kurachi Y. Mechanisms of adenosine-mediated actions on cellular and clinical cardiac electrophysiology. Mayo Clin Proc 1995; 70:274-291. Shipley JB, Hess ML. Inotropic therapy for the failing myocardium. Clin Cardiol 1995; 18:615-619. Smith TW. Digoxin in heart failure. N Engl J Med 1993; 329:51-53. Smith TW, ed. Cardiovascular Therapeutics. Philadelphia: WB Saunders, 1996. Task Force of the Working Group on Arrhythmias of the European Society of Cardiology. The Sicilian gambit: a new approach to the classification of antiarrhythmic drugs based on their actions on arrhythmogenic mechanisms. Circulation 1991; 84:1831-1851. Благодарности. В предыдущем издании книги эта глава была написана докторами медицины Эндрю К. Хехтом (Andrew С. Hecht), Стивеном 77. Леоном (Steven P. Leon), Ральфом А. Келли (Ralph A. Kelly) и Леонардом С. Лил- ли (Leonard S. Lilly). Авторы выражают благодарность докторам Брюсу Эвенштейну (Bruce Ewenstein) и Роберту Хэндину (Robert Handin) за ценные замечния.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ Номера страниц, выделенные курсивом, относятся к рисункам; номера страниц с буквой «т» — к таблицам. Аблационная терапия, лечение тахиа- ритмий, 351 Автоматизм латентных водителей ритма, 338 нарушения, 335-337 при аритмиях сердца, 329-331, 330 синусового узла, 335-337, 336 Агонисты р-адренорецепторов, лечение при сердечной недостаточности, 298 Агрегации тромбоцитов ингибиторы, 557-562, 558 Адвентиция, 138-139, 138 Аденозин, 548-549, 548 Адреналин, 505 Алкоголь, при артериальной гипертен- зии, 402 Амилорид, 556 Амиодарон, 543—545 Анатомия сердца, 2—15 внутренние структуры, 3—15 поверхностная анатомия, 2-3 положение, 2 Ангиография, контрастная, 79-82, 80-81 коронарная, 187, 187-188 субтракционная цифровая, 79—82 Ангиотензинпревращающего фермента ингибиторы, 508-513, 509 артериальная гипертензия, 405, 510 артериальная гипотензия, 511 гиперкалиемия, 512 застойная сердечная недостаточность, 511 лечение дилатационной кардиомио- патии, 312 лечение инфаркта миокарда в стационаре, 224-225 лечение сердечной недостаточности, 300-301 митральная регургитация, 249 почечная недостаточность, 512 Антагонисты р-адренорецепторов, 528т, 528-530 ишемическая болезнь сердца, 529 лечение гипертрофической кардио- миопатии, 321 лечение дилатационной кардиомио- патии, 313 лечение инфаркта миокарда в стационаре, 224 лечение сердечной недостаточности, 299 митральный стеноз, 243 при расслоении аорты, 439 при артериальной гипертензии, 405, 529 профилактика рецидивирующих приступов ишемии, 191т, 192 токсичность, 529 Антагонисты рецепторов ангиотензина II, при артериальной гипертензии, 406, 513-514 Антиадренергические препараты, 523 Антиаритмические препараты, 531—549, 532, 523т класс IA, 533-538, 534 класс IB, 538-540 класс 1С, 540-541 класс II, 541-543, 542 класс III, 543-546, 544 класс IV, 547-548, 547 лечение гипертрофической кардио- миопатии, 322 лечение тахиаритмий, 348 Антибиотики инфекционный эндокардит, 266 лечение перикардита, 416 профилактика при гипертрофической кардиомиопатии, 322 Антигипертензивные средства, 403т, 403-407, 404 Антидиуретический гормон, при сердечной недостаточности, 287, 288
570 Предметный указатель Антикогулянтные препараты, 563-566 лечение дилатационной кардиомио- патии, 313 лечение инфаркта миокарда в стационаре, 224 лечение фибрилляции предсердий, 363-364 Антитромботические механизмы, эндогенные, 201-203, 202 Антитромботические препараты, 556-562, 561т Антитромбоцитарная терапия, профилактика рецидивирующих эпизодов ишемии, 191т, 193 Антихолинергические средства, лечение брадиаритмий, 347 Аорта анатомия, 431-432 аневризмы, 432-436, 433-434, 435т диагноз, 437-439 лечение, 439-440 этиология и патогенез, 437 заболевания, 431-440 коарктация, 486, 486-488 расслоение, 437-440 диагноз, 437-439 лечение, 439-440 осложнения, 439т этиология, 437 Аортальная недостаточность, 255т, 255-258, 256-257 диастолические шумы, 49 регургитация легочная, 49 Аорто-коронарное шунтирование (АКШ), профилактика повторных приступов ишемии, 195-196, 195 Аорты клапан, 7 замена, стеноз устья аорты, 255 пороки, 251-258 развитие, 467 Аорты устья стеноз, 251-255, 252-253, 254т врожденный, 482-483, 482 рентгенография, 60 систолические шумы, 46, 47 Аритмии, 328-351, 330. См. также Брадиаритмий; Тахиаритмии диагностика, 352-375, 354т желудочковые, диагностика, 370-374 лечение, 350-351 наджелудочковые, осложнения инфаркта миокарда, 227-228 нарушение образования импульса, 335-341 автоматизм латентных водителей ритма, 338 автоматизм синусового узла, 335-337 замещающие ритмы, 337—338 нарушение автоматизма, 338-339 триггерная активность, 339-341 нарушение проведения импульса, 341-345 блокада проведения, 341-342 re-entry, 342-345, 343, 345 нормальное проведение импульса, 329-333 ионные основы автоматизма, 329-331 нативные и латентные водители ритма, 331-333, 331—332 overdrive suppression, 333—334, 333 электронные взаимодействия, 334, 335 осложнения инфаркта миокарда, 226-228, 226т Артериальная гипертензия, 376-407 атеросклероз, 149 вторичная, 385-392 механические причины, 389-390 почечная дисфункция, 388-389 экзогенные причины, 387, 387-388 эндокринная дисфункция, 390-392 кризы, 398-400 лечение, 400-407 медикаментозное лечение, 403—407 определение, 377-378, 378-379, 379т причины, 386т следствия, 392-400, 393, 397, 399 повреждения органов, 392-398, 394т эссенциальная, 380-385, 381, 383-384 Артериальная стенка, 138-139, 138 Артериальное давление. См. также Артериальная гипертензия регуляция, 378-381, 379
Предметный указатель 571 Артерии окклюзия, 440—443 острая, 443—444, 444т спазм, 448-449 Артериит Такаясу, 446 Артериосклероз облитерирующий, 440-443, 441-442, 443т лечение, 443 Артерия АВ узла, 12 Аспирин ингибитор агрегации тромбоцитов, 559-560 лечение инфаркта миокарда в стационаре, 224 лечение перикардита, 417 профилактика рецидивирующих приступов ишемии, 191т Атеросклероз, 137-162 гладкомышечные клетки сосудов, 752, 152-153 клеточные элементы сосудистой стенки, 150-153 осложнения, 142-143, 159т бляшки, 160, 160-161 эпидемиологические факторы риска, 143-150 артериальная гипертензия, 149 гомоцистеинемия, 150 дислипидемия, 143—148 курение, 148-149 сахарный диабет, 149-150 патогенез, 153 дисфункция эндотелия, 153-155 гипотеза «реакция на повреждение», 153-155 захват гладкомышечных клеток, 757, 157-159 захват и модификация липопроте- идов, 155-156 захват лейкоцитов, 156—157 патоморфологические изменения, 139, 139-143 жировые полоски, 140-141, 140 фиброзная бляшка, 141-143, 141-142, 157 Атерэктомия дирекционная, профилактика рецидивирующих приступов ишемии, 194 ротационная, профилактика рецидивирующих приступов ишемии, 194 Атитромбин III, 201, 202 Атриовентрикулярная блокада второй степени, диагностика, 356-358, 357 Мобица тип I и II, 356-358, 357 первой степени, диагностика, 356, 357 третьей степени, 358, 358 Атриовентрикулярная диссоциация, 358 Атриовентрикулярный (АВ) узел, 9 блокада, снижение S1, 37, 37т Атриовентрикулярный канал развитие, 461 разделение, 465 Атриовентрикулярный клапан, развитие* 467, 469 Атропин, лечение брадиаритмий, 347 Ашоффа гранулема, ревматическая лихорадка, 237 Блокада задней ветви пучка Гиса (БЗВПГ), 119, 779 Блокада левой ножки пучка, 118 Блокада передней ветви пучка Гиса (БПВПГ), 118-119, 779 Блокада правой ножки пучка, 118 Блокада проводимости, осложнения инфаркта миокарда, 228 Блокаторы кальциевых каналов, 518-521, 519т лечение гипертрофической кардио- миопатии, 322 митральный стеноз, 243 при артериальной гипертензии, 405 профилактика рецидивирующих приступов ишемии, 191т, 192—193 Бляшки разрыв, инициация коронарного тромбоза, 204—205, 203 Болезнь Бюргера, 447 Брадиаритмий, 347-359 диагностика, 353—359 медикаментозная терапия, 347 электронные водители ритма, 347-348 Бретилия тозилат, 546 Буметанид, 553 Быстрый натриевый канал, 17—19, 18
572 Предметный указатель Вагусные пробы, лечение тахиаритмий, 349 Вазодилататоры, 508-523, 509 лечение дилатационной кардиомио- патии, 312 лечение сердечной недостаточности, 299 митральная недостаточность, 249 при артериальной гипертензии, 405 при расслоении аорты, 439 прямого действия, 514-518, 515т Варикозное расширение вен, 449, 449-451 Варфарин, 565-566, 566т лечение дилатационной кардиомио- патии, 313 низкие дозы, профилактика тромбоза глубоких вен, 456 Вены, заболевания, 449-456 Вены, тромбоз, 451-456 Верапамил, 519 профилактика стенокардии, 193 Верхушка сердца, 2 Височный артериит, 446-447 Волнистость миофибрилл, изменения при инфаркте миокарда на уровне клетки, 211, 210, 211т Воспаление, системные ответы, инфаркт миокарда, 216 Вставочный диск, 13 Выпот в полости перикарда, 418-426 диагностические исследования, 420 клинические проявления, 419-420 лечение, 419 патофизиология, 418—419, 419 этиология, 418 Выскальзывающие ритмы диагностика, 355—356, 355 при сердечных аритмиях, 337 Гемохроматоз, флеботомия и железо— связывающая терапия, 324 Гепарин, 563—564 подкожные инъекции, профилактика тромбоза глубоких вен, 546 Гигантоклеточный артериит, 446-447 Гидралазин, 514—516 лечение дилатационной кардиомио- патии, 312 лечение сердечной недостаточности, 300 Гипотеза «ответ на повреждение», 153-155, 154 Гликозиды, сердечные, 496—503, 497, 498т, 500 Гомоцистеинемия, и атеросклероз, 150 Гормоны коры надпочечников, избыток при артериальной гипертензии, 391 Гуанадрел, 525 Гуанетидин, 525 Деполяризация, 21, 21-23 модель одиночной клетки, 93—96, 94 Дефект межжелудочковой перегородки, 477, 411-419 систолические шумы, 46, 48—49 Дефибрилляция, лечение тахиаритмий, 350 Диабет сахарный и атеросклероз, 149-150 Диазоксид, 517—518 Диастола лечение дисфункции, 301 сердечная недостаточность, 282-283 тоны сердца, 34-36, 35 Дигоксин, митральный стеноз, 243 Диета, и артериальная гипертензия, 401-402 Дизопирамид, 538 Дилтиазем, 519 профилактика стенокардии, 193 Дипиридамол, 562 Дислипидемия, 143—148 эффективность лечения, 147 эффект эстрогенов, 148 Диуретики, 549-556, 549, 552т калийсберегающие, 555-556 лечение дилатационной кардиомио- патии, 312 лечение сердечной недостаточности, 297 митральная регургитация, 249 митральный стеноз, 243 петлевые, 551-554 при артериальной гипертензии, 403-404 при рестриктивной кардиомиопатии, 324 тиазидные, 554-555
Предметный указатель 573 Дифенин, 540 Добутамин, 505 Доксазозин, 526 Допамин, 504 Желудочки левый, 6—7, 8 образование перегородки, 465—467, 466 правый, 5—6, 8 Желудочков гипертрофия, 114-115, 115 при сердечной недостаточности, 285, 286 Желудочков ремоделирование, после инфаркта миокарда, 213-214 Желудочков свободная стенка, разрыв, осложнение инфаркта миокарда, 230 Желудочков стенка, напряжение, потребность миокарда в кислороде при стенокардии, 170—171 Желудочков фибрилляция, 350, 373, 373 осложнения инфаркта миокарда, 227 Желудочковая аневризма, истинная, осложнение инфаркта миокарда, 231 Желудочковая тахикардия, диагностика, 371 371-373 Желудочковые экстрасистолы, диагностика, 370, 370-371 Застойная сердечная недостаточность. См. Сердечная недостаточность Ибутилид, 546 Изображение кровяного бассейна, тех- неций-99-m, 85, 86 Изопротеренол, 506 лечение брадиаритмий, 347 Изосорбида динитрат, 523 лечение дилатационной кардиомио- патии, 312 лечение ишемии миокарда, 190 Изосорбида мононитрат, 523 Импульсов проведение, 26, 26 Ингибиторы адренорецепторов центрального действия, 524 Инотропные препараты, 496—507, 497, 507т лечение сердечной недостаточности, 297-299 Интима, 138-139, 138 Инфаркт миокарда, 199-233 диагностика, 216—221, 217т клинические проявления, 215-216, 215т лечение в остром периоде, 221—223 стационарное лечение, 223—225 осложнения, 225, 225—231 аритмии, 226т, 226—228 дисфункция миокарда, 225, 228-229 инфаркт правого желудочка, 229 механические, 230—231 перикардит, 231 постинфарктная стенокардия и повторный инфаркт, 226 тромбоэмболизм, 231 патанатомия и патофизиология, 207-214 изменения на клеточном уровне, 208-211, 209-210, 211т оглушенный и гибернирующий миокард, 213 патоанатомические изменения, 27(9, 211, 211т поздние изменения, 211-212, 211т ремоделирование желудочков, 213 субэндокардиальный инфаркты 207 трансмуральные инфаркты, 207 функциональные изменения, 212-213 электрокардиография, 119-125, 125 этиология и патогенез, 200—207 коронарный тромбоз, 203-206, 203 нормальный гемостаз, 200-201 причины, 207т причины неатеросклеротического характера, 207 эндогенные антитромботические механизмы, 201—203, 202 стратификация риска и тактика ведения больных, перенесших ИМ, 232 Q-зубец и без Q—зубца, 214, 218 технеций-99т, применение для оценки повреждения, 83
574 Предметный указатель Ионные каналы, 17—19 воротные, 17 потенциалзависимые, 17 Искусственные клапаны, 260—261 Ишемическая болезнь сердца, 163-198, 164т. См. также Стенокардия диагностика, 182т, 183-188, 184 ишемические синдромы, 176-180, 777 вариантная стенокардия, 178—179 немая ишемия, 179 нестабильная стенокардия, 777, 178 синдром X, 179-180 стабильная стенокардия, 176-178, 777 клинические проявления, 180-183 лечение, 189-198 миокардиальная другие причины, 176 физикальные признаки, 183, 184 патофизиология, 171-176 дисфункция эндотелия, 174-176 фиксированное сужение сосудов, 171-174, 173 следствия, 180 Ишемия, рецидивирующая, осложнения инфаркта миокарда, 225, 226 Калибровка, электрокардиографа ЭКГ, 107 Калий кардиомиоциты, 16-17 при артериальной гипертензии, 401 Каптоприл, 512 Кардиоверсия, электрическая, лечение тахиаритмий, 350 Кардиогенный шок, осложнения инфаркта миокарда, 229 Кардиомиопатия, 305-327, 307 гипертрофическая, 314—323 клинические проявления, 319-320 лечение, 321-322 патанатомия/патофизиология, 315-319, 315-318 прогноз, 322-323 физикальное обследование, 320, 320т этиология, 314-315 дилатационная,306-314, 310т диагностика, 311-312 клинические проявления, 310-311 лечение, 312-314 патанатомия/патофизиология, 308-310, 308-309 прогноз, 314 физикальное обследование, 311 этиология, 306-308 рестриктивная, 323т, 323-325 диагностика, 324 клинические проявления, 323-324, 324 лечение, 324—325 патофизиология, 323 эхокардиография, 70 Кардиомиоцит потенциал действия, 20-21, 27 электрическое измерение, 93-96, 94-95 Кардиомиоциты, желудочков, гистология, 13-15, 14-15 Кардиоцикл, 34-36, 35 Кардит, ревматический, 237 Каркас сердца, 3, 5 Каротидного синуса массаж, лечение тахиаритмий, 349 Катетеризация сердца, 73—82 дилатационная кардиомиопатия, 312 измерение давления, 73—77, 74 измерение кровотока, 77—78 констриктивный перикардит, 427 контрастная ангиография, 79-82, 82т митральный стеноз, 243 при тампонаде сердца, 423 причины внутрисердечного давления, 75т расчет сосудистого сопротивления, 78-79 стеноз устья аорты, 254 Кислород, лечение инфаркта миокарда в стационаре, 224 Кистозная дегенерация медии, 437 Клапанные пороки сердца, 235—268, 267т. См. также Аорты клапан; Митральный клапан; Клапаны-протезы; .Легочной артерии клапан; Ревматическая атака; трехстворчатый клапан
Предметный указатель 575 Клапаны сердца, развитие, 467—469 Клетки-водители ритма, 23, 329 потенциал действия, 23-24, 24 Компьютерная томография, 89, 89 аневризмы аорты, 437 констриктивный перикардит, 428 при рестриктивной кардиомиопатии, 324 Коронарные артерии, 10—12 Коронарные вены, 12 Коронарные стенты, профилактика повторных приступов ишемии, 194 Коронарный тромбоз дисфункция эндотелия, 205 значение, 205-206, 206 патогенез, 203-206, 203 разрыв бляшки, 204 Коронарных сосудов сопротивление, при стенокардии, 172 Кортикостероиды, лечение перикардита, 416 Креатин киназа, сывороточный маркер инфаркта миокарда, 219 Кровообращение, изменения после рождения, 472 Кровопускание и железосвязывающая терапия, при раннем гемохроматозе, 324 Курение и атеросклероз, 148—149 при артериальной гипертензии, 402 Куссмауля симптом, констриктивный перикардит, 426 КФК-МК-изоформы, 219-220 Лактатдегидрогеназа, сывороточный маркер инфаркта миокарда, 221 Легочная артерия давление, 76 давление заклинивания, 75т, 76—77, 77 Легочной артерии клапан, 6 пороки, 259-260 Легочной артерии клапан, развитие, 467 Легочной артерии недостаточность, 260 Легочной артерии стеноз, 259-260 врожденный, 484, 484—485 систолические шумы, 46, 48 Лейкоциты, захват, при атеросклерозе, 156-157 Лидокаин, 539 Лизиноприл, 512 Лимфатические сосуды, 13 Липопротеиды плазмы крови, 144-147 вход в и модификация, 155-156 плотность, 144т система транспорта, 145 Липопротеин (а), повышенный уровень, 148 Лозартан, 514 Магистральные артерии, транспозиция, 491-493, 491 Магнитно-резонансная томография, 90, 90-91 аорты аневризмы, 437 констриктивный перикардит, 428 при рестриктивной кардиомиопатии, 324 Медия, 138, 139 Межжелудочковая перегородка, 7, 8 Межжелудочковая перегородка, разрыв, осложнение инфаркта миокарда, 230 Мексилетин, 540 Методы визуализации, 55-91. См. также Компьютерная томография; Эхо- кардиография; Магнитно-резонансная томография; Радиоизотопное исследование; Рентгенография Метолазон, 554 Миоглобин, сыворотный маркер инфаркта миокарда, 220 Миозин, 27-32, 28-31 Миокард, 5 «оглушенный», 213 «спящий», 213 Миокарда перфузия, Радиоизотопное исследование, 83-86, 84—85 Миомэктомия, лечение гипертрофической кардиомиопатии, 322 Миофибрилы, 13 Миоцит. См. также Кардиомиоциты потенциал действия, 20-24, 21 сопряжение возбуждения с сокращением, 27-32, 28-31 стимуляция бета-адренорецепторов и передача клеточного сигнала, 30-32, 31
576 Предметный указатель Митральная недостаточность, 244—250, 346т, 245-246 систолические шумы, 46, 48 снижение S1 при, 37т, 38 Митральный клапан, 6 замена митральная регургитация, 249 митральный стеноз, 243 пороки, 238—251 пролапс, 250 систолические шумы, 46, 49 развитие, 467, 469 репарация, митральная регургитация, 249 Митральный стеноз, 238-244, 239, 237т рентгенография грудной клетки, 59 усиленный S1, 37, 37т Модераторный пучок, 6 Моноксидил, 516 Морицизин, 541 Морфин, лечение инфаркта миокарда в стационаре, 224 Мясистые трабекулы, 6 Натрий, при артериальной гипертен- зии, 401 Небактериальный тромботический эндокардит, 263 Нейрогормональная активация, при сердечной недостаточности, 286-289 Нестероидные противовоспалительные средства, лечение перикардита, 417 Нитраты, 521-523, 521 лечение инфаркта миокарда в стационаре, 224 лечение сердечной недостаточности, 300 профилактика повторных приступов ишемии, 118, 191т Нитроглицерин, внутривенные инъекции, 523 Нитропруссид натрия, 516 Норадреналин, 505 Нью-йоркская ассоциация кардиологов, классификации, 293, 293т Обмороки при гипертрофической кар- диомиопатии, 319 Объединенный Национальный Комитет по Определению, Оценке и Лечению Повышенного Артериального давления, 406 Овальное отверстие, 465 Одиночная фотонно-эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ), оценка перфузии миокарда, 83 Одышка, при гипертрофической кар- диомиопатии, 319 Ожирение, и артериальная гипертензия, 400 Окклюзивное заболевание периферических артерий, 440-443, 440—441, 443т Оксид азота, 150—151, 155 при ишемии, 174-175 при стенокардии, 168—169, 169—170 Отек диска зрительного нерва, и артериальная гипертензия, 398 Отек легких, острый, при сердечной недостаточности, 302 Открытая митральная комиссуротомия, митральный стеноз, 243 Открытый артериальный проток, 479-482, 480 Парадоксальный пульс, признак тампонады сердца, 423, 423т Парасимпатические нейроны, преганг- лионарные, 10 Пароксизмальная наджелудочковая тахикардия, диагностика, 364—365, 364-367 Пейсмекерный ток, 24, 329 Пейсмекеры (водители ритма) антитахикардия, лечение тахиарит- мий, 350 номотопные и латентные, 331-333, 331-332 электронные, лечение брадиаритмий, 347-348 Пентоксифиллин, лечение облитериру- ющего артериосклероза, 444 Перикард, 2 заболевания, 409-430 париетальный, 2 эпикард, 5
Предметный указатель 577 Перикардиоцентез, 424—426, 425 Перикардит, эхокардиография, 70—72, 71 Перикардит клинические проявления, 415—416, 416т констриктивный, 426-430 клинические проявления, 427-428 патология/патофизиология, 426-427 подходы к диагностике, 428-429, 429 этиология, 426 лечение, 417-418 осложнения инфаркта миокарда, 231 острый, 411-418, 411—412т идиопатический и вирусный, 412 индуцированный радиацией, 414 лекарственный, 414 неопластический, 414 нетуберкулезный бактериальный, 412-413 при заболевании соединительной ткани, 414 при инфаркте миокарда, 413 туберкулезный, 412 уремический, 413 патанатомия/патогенез, 414—415 геморрагический, 415 гнойный, 415 серознофиброзный, 415 серозный, 415 подходы к диагностике, 416—417 Периферических а-рецепторов антагонисты, 526-527 Периферических сосудов заболевания, 431—458. См. также специфические заболевания Перфузионное давление, при стенокардии, 166 Петля: давление-объем, сердечная недостаточность, 276-279, 277-278 Повторный инфаркт, осложнения инфаркта миокарда, 225, 226 Подавление автоматизма латентных водителей ритма, при аритмиях сердца, 333-334, 323 Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), оценка метаболизма миокарда, 86-89 Политопная (мультифокальная) пред- сердная тахикардия, 367-368, 367 Полулунные клапаны, развитие, 467 Поперечная исчерченность, 13, 14 Пороговый потенциал, 22 Постдеполяризации поздние, сердечные аритмии, 340-341, 341 ранние, сердечные аритмии, 339-340, 340 Постнагрузка объем-давление, петли, 276—278, 277 сердечный выброс, 272-273, 273т Посттромбофлебитический синдром, 452 Потенциал действия, 20—24, 21 Потенциал покоя, 19—20, 20 Почек паренхиматозное заболевание и вторичная гипертензия, 388 Празозин, 526 Преднагрузка петля: давление-объем, 273т, 278-279, 278 сердечный выброс, 272--27г4, 273, 273т Предсердие левое, 6-7, 8 правое, 5-6, 6 развитие, разделение, 462-465, 464-465 Предсердий мерцание, 363-364, 363 Предсердий трепетание, диагностика, 361-362, 361 Предсердий экстрасистолы, диагностика, 255-257, 257 Проводящая система, 8-10, 9 Прокаинимид, 537 Пропафенон, 541 Простациклин, 202—203, 202 при стенокардии, 168, 770 Протеин С/Протеин S/Тромбомодулин, 201,202 . Пуркинье волокна, 9, 10 Пучка Гиса ножка блокада, 115-119, 117 левой, 9, 39, 40 правой, 9, 39, 40 Пучок Гиса, 9
578 Предметный указатель Радиоизотопное исследование, 88-89, 88т изображение кровяного бассейна, 86, 87 оценка метаболизма миокарда, 86-88 оценка перфузии миокарда, 82-86, 84-85 Радионуклидная вентрикулография, ди- латационная кардиомиопатия, 311 Радионуклидные методы, с нагрузкой, ИБС, 186 Реваскуляризация, механическая, профилактика рецидивирующих приступов ишемии, 194 Ревматическая лихорадка, 236-238, 237т Рейно синдром, 448-449, 448 Релаксационная терапия, при артериальной гипертензии, 402 Ренин-ангиотензин-альдостероновая система, 387 Ренин-ангиотензиновая система, 508-509, 509, 512т при артериальной гипертензии, 387 при сердечной недостаточности, 287, 288 Реноваскулярная гипертензия, 388—389 Рентгенография аорты аневризмы, 437 дилатационная кардиомиопатия, 311 констриктивный перикардит, 428 митральная регургитация, 248-249 сердца, 56-62, 57, 59-61, 62т легочные проявления, 60-61, 61 тень, 57-60, 57, 59-60 экссудативный перикардит, 420 Реполяризация, модель одиночной клетки, 95, 95-96 Ретинопатия, гипертензивная, 397-398, 399 Рефрактерный период, 24-26, 25 Сарколемма, 13 Саркомеры, 13 Саркоплазматический ретикулум. См. Поперечная трубчатая система Сердечная недостаточность, 269—303 застойная осложнения инфаркта миокарда, 228-229 рентгенография, 61 клеточная дисфункция, 289 клинические проявления, 291—295, 291т, 293т лабораторные тесты, 295 компенсаторные механизмы, 284-289 гипертрофия желудочков, 285-286, 286 нейро-гормональная активация, 286-289, 287 Франка—Старлинга механизм, 284-285, 275 лечение, 296-301, 298 отек легких, 302 патофизиология, 280-284 диастолическая дисфункция, 282, 282-283 правожелудочковая, 283-284, 284т систолическая дисфункция, 280-282, 281-282 провоцирующие факторы, 290—291, 290т прогноз, 295-296 физиология, 270-272, 271 петля давление-объем, 276—278, 277-278 сократительная функция желудочков и сердечный выброс, 272-276, 273, 273т, 275 Сердечная петля, развитие, 461-462, 462 Сердечная трубка, развитие, 461-462 Сердечно-сосудистая система, нормальное развитие, 461—469 Сердечно-сосудистые препараты, 495—497. См. также отдельные препараты Сердечные гликозиды, 496—503, 497, 498т, 500 лечение сердечной недостаточности, 299 Сердечные сокращения, частота, потребность миокарда в кислороде при стенокардии, 171
Предметный указатель 579 Сердечные тоны, 36—44. См. также Шумы аускультация, положение стетоскопа, 36 второй тон (S2), 38-40, 39 парадоксальное расщепление, 39, 40 раздвоение, 39, 40 фиксированное расщепление, 39, 40 дополнительные во время диастолы 42-44, 43 перикардиальный тон, 44 суммированный галоп, 43 тон открытия, 42—43, 43 третий тон (S3), 41, 43 четвертый тон (S4), 41, 43 четырехчленный ритм, 43 дополнительные во время систолы (щелчки), 41-42, 41 первый тон (S1), 35, 36-38 измененная интенсивность, 37т Сердечный выброс измерение, 77—78 сердечная недостаточность, 272—280, 213, 275, 273т Сердца клапаны, 5—7, 8 Сердца пороки врожденные, 459—494 без цианоза, 474—488 цианотические, 489—494 Сердце внутренние структуры, 3-10 иннервация, 10 поверхность и границы, 2—3, 3 структура и функция, 1—32 Сестамиби применение при ИБС, 186 при ядерно-резонансном изображении миокарда, 83—86, 84—85 Симпатическая нервная система, ответ на инфаркт миокарда, 216, 217т Симпатическая нервная система, при сердечной недостаточности, 286—288, 287 Симпатические нейроны, преганглио- нарные, 10 Симпатических нервных окончаний антагонисты, 525 Симпатолитические средства, при артериальной гипертензии, 404—405 Симпатомиметические амины, 503—506, 503, 504т Синдром брадикардии-тахикардии, 355 Синдром Вольффа-Паркинсона-Уайта. См. Синдром преждевременного возбуждения желудочков Синдром преждевременного возбуждения желудочков, диагностика, 368-370, 368-369 Синдром слабости синусового узла, диагностика, 354—355, 355 Синдром X, 179-180 Синдромы воспаления сосудов, 444-445, 445т Синоатриальный (СА) узел, 8 артерия, 12 Синусовая брадикардия, диагностика, 353-354, 353 Синусовая тахикардия, диагностика, 359, 361 Систола сердечная недостаточность, 280 тоны сердца, 36-38, 39 Сократимость петля: давление-объем, 277 потребность миокарда в кислороде при стенокардии, 171 сердечный выброс, 272, 273 Сокращения пояски, 210, 211, 212т Сопряжение возбуждение-сокращение, 27-32, 28-31 стимуляция бета-адренорецепторов и передача клеточного сигнала, 30-32, 31 Сосочковая мышца, разрыв, осложнения инфаркта миокарда, 230 Сосудистое сопротивление, расчет, 78-79 Сосудистые гладкомышечные клетки, при атеросклерозе, 157, 157—159 Сосуды сердца, 10—13 Соталол, 545 Специализированная проводящая система, 23 Спиронолактон, 556
580 Предметный указатель Стенокардия. См. также Ишемическая болезнь сердца естественное течение, 188-189, 189т нестабильная, лечение, 196-197 острая лечение, 190 профилактика, 190—191, 191т при гипертрофической кардиомиопа- тии, 317-319 этиология и патогенез, 165-171 обеспечение миокарда кислородом, 166-170, 170 потребность миокарда в кислороде, 170-171 Стресс-тест с нагрузкой, диагностика ИБС, 185-186 Сухожильные нити, 6 Сывороточные маркеры, инфаркт миокарда, 219-221, 219 Таллий-201при ядерно-резонансном изображении миокарда, 83-86 применение при ИБС, 186 Тампонада сердца 421-426 диагностические подходы, 424 клинические характеристики, 423-424, 423т лечение, 424-426, 425 патофизиология, 421—422, 422 этиология, 421 Тахиаритмия, 359—374 диагностика, 359—375, 360 медикаментозная терапия, 348—349 наджелудочковая, диагностика, 359-370, 361 Тахикардия с широким комплексом, 373—374, 374т усиленный S1, 37, 37т Тебезиевы вены, 12 Теразозин, 526 Термодилюции метод, измерение сердечного выброса, 77—78 Тетрада Фалло, 489, 489-491 Технеций 99-т визуализация кровотока, 86, 87 после инфаркта миокарда, 86 применение при ИБС, 186 при радиоизотопном исследовании миокарда, 83-86, 84-85 Т-зубцы, 102 Тиазидные диуретики, 554—555 Тиклопидин, 562 Тироидные гормоны, нарушения секреции, артериальная гипертензия, 392 Тканевого фактора ингибитор, 201, 202 Тканевой активатор плазминогена, 201, 202 Токаинид, 540 Торсемид, 553 Трансвенозная эндомиокардиальная биопсия, при рестриктивной кардио- миопатии, 324 Трансплантация, сердца, лечение дила- тационной кардиомиопатии, 313 Транспозиция магистральных артерий, 49U 491-493 Трехстворчатого клапана стеноз, 259 Трехстворчатый клапан пороки, 259 развитие, 467, 469 Триамтерен, 556 Трикуспидальная недостаточность, 259 систолические шумы, 46, 48 Тромбина ингибиторы, прямые, 565 Тромбоангиит облитерирующий, 447, 447 Тромбоз глубоких вен, 451—456, 451, 454т диагностика, 454-455, 454 лечение, 456 Тромболитическая терапия, лечение острого инфаркта миокарда, 221-223, 222 Тромбофлебит, поверхностных вен, 456 Тромбоэмболия, осложнения инфаркта миокарда, 231 Тропомиозин, 28—30, 28—30 Тропонин, 28-30, 28-30 сывороточный маркер инфаркта миокарда, 220 Т-трубочки. См. Поперечная трубчатая система Узелковый полиартериит, 445-446 Ультрасонография, аневризмы аорты, 437
Предметный указатель 581 Факторы свертывания, инактивация, 201-202, 202 Фармакологические стресс-тесты, применение у больных ИБС, 187 Феноксибензамин, 527 Фентоламин, 527 Феохромоцитома, и артериальная ги- пертензия, 390-391 Фетальное кровообращение, 470-472, 471 Фибриновый сгусток, лизис, 202, 202 Фика метод, измерение сердечного выброса, 77-78 Флекаинид, 541 Фосфодиэстеразы ингибиторы, 506-507 лечение сердечной недостаточности, 298-299 Фосфоламбан, 31 Франка—Старлинга кривая, 270-272, 271 Франка—Старлинга механизм, при сердечной недостаточности, 272, 275 18-фтор-дезоксиглюкоза (18ФДГ), оценка метаболизма миокарда, 87-89 Фуросемид, 553 Хинидин, 535 Хлорталидон, 554 Хлортиазид, 554 Холестерин, пути транспорта, 144-147 Хомана симптом, при тромбозе глубоких вен, 454 Чрескожная трансвенозная вальвулоп- ластика митрального клапана, митральный стеноз, 243 Чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика (ЧТКП)лече- ние инфаркта миокарда в остром периоде, 222 профилактика рецидивирующих приступов ишемии, 194-195 Шум Кери-Кумбса, ревматическая лихорадка, 237 Шумы, 44-54, 52, 52т, 53т. См. также Тоны сердца голосистолические, 46, 48—49 диастолические, 49—50, 49 непрерывные, 50—51, 51 пансистолические, 46, 48—49 поздние систолические, 46, 49 систолические, 46—49, 46—47 Эктопические ритмы, при аритмиях, 338 Электрокардиография (ЭКГ), 92-135, 128-135 диагностика ИБС, 184-185, 185 интерпретация, 106—127, 127т изменения Р-зубца, 114, 115 изменения сегмента ST, 123—126, 125-126 интервалы, 109, 109т комплекс QRS, 110-114 сердечный ритм, 107 ЧСС, 1-7-109 калибровка, 108 констриктивный перикардит, 428 митральная регургитация, 249 митральный стеноз, 242 модель одиночной клетки деполяризация, 93-95, 94, 103-105 реполяризация, 95-96, 95 перикардит, 416-417, 417 при остром инфаркте миокарда, 218 последовательность нормальной активации сердца, 101-105, 101-105 система отведений, 96-101, 97—100 биполярная, 97, 98, 98т грудная (прекордиальная), 99 монополярная, 96, 98, 98т отведение от конечностей, 97, 97т стеноз устья аорты, 254 экссудативный перикардит, 420 эффект антиаритмической терапии, 535, 535т Электрофизиология, 15—27, 16 деполяризация сердца, 21, 22-24 ионные каналы, 17—19 потенциал действия, 20-24 потенциал покоя, 19-20, 20 проведение импульса, 26, 26 рефрактерный период, 24-26, 25 Эналаприл, 512 Эндокард, 5
582 Предметный указатель Эндокарда закладка 465, 466 Эндокардит, инфекционный, 261-266, 262т, 263т небактериальный тромботический, 263 профилактика, 265—266, 266т Эндотелиальная дисфункция гипотеза о реакции на повреждение, 154, 154-155 образование тромба, 205 при атеросклерозе, 153—155 Эндотелиальные клетки дисфункция при ИБС, 174—176 при атеросклерозе, 150—152, 151т Эндотелиальный фактор релаксации/ оксид азота, 150-152, 168-169, 169 при ишемии, 174—175 при стенокардии, 168-169, 168-169 Эндотелии-1, при стенокардии, 167, 170 Эпикард, 5 Этакриновая кислота, 553 Эхокардиография, 62-73, 72т двумерная, 64-65, 64 желудочков исследование, 69, 69 коронарная болезнь сердца, 70 перикарда заболевания, 70-72, 71 дилатационная кардиомиопатия, 311 Допплер-эхокардиография, 65, 66 инфекционный эндокардит, 265 кардиомиопатия, 70 констриктивный перикардит, 428 митральная регургитация, 249 митральный стеноз, 243 М-режим, 63, 63 перикардит, 416 сосудистые поражения, 68 стеноз аорты, 254 стресс, 70 тампонада сердца, 424 физическая нагрузка, применение при ИБС, 186 экссудативный перикардит, 420, 421 чреспищеводная, 66—67 инфекционный эндокардит, 266 расслоение аорты, 439 pi-рецепторов агонисты, лечение бра- диаритмий, 347 р-адренорецепторов стимуляция, передача клеточного сигнала, 30—32, 31 р-Блокаторы. См. Антагонисты р-адре- нергических рецепторов PR-интервал, электрокардиография, 109 Р-зубцы, 102 изменения, 114, 115 QRS интервал, электрокардиография, 109 QRS комплекс, 102, 102 QRS ось, средняя, электрокардиография, 110-114, 111-113 QT-интервал, электрокардиография, 109 Q-зубцы инфаркты, 119—123 патологические, 119, 120—121, 120т Septum primum, 463 Septum secundum, 464 Torsades de pointes, диагностика, 372-373, 372
Учебное издание ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ Редактор Е. Голикова Художник Н. Лозинская Корректор Е. Проколова Компьютерная верстка Л. Катуркина Подписано в печать 22.09.03. Формат 70x100 у16. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Печать офсетная. Усл. печ. л. 48,75. Тираж 3000 экз. Заказ 3115 Издательство «БИНОМ. Лаборатория знаний» Адрес для переписки: 119071, Москва, а/я 32 Телефон: (095)955-0398, E-mail: lbz@aha.ru Отпечатано с готовых диапозитивов в полиграфической фирме «Полиграфист». 160001, г. Вологда, ул. Челюскинцев, 3