Главная · Болезни уха · Механизмы компенсации при сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность (сн)

Механизмы компенсации при сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность (сн)

Сердечная недостаточность кровообращения развивается в результате ослабления сократительной функции миокарда. Причинами его являются:

  • 1) переутомление миокарда, вызванное рабочей перегрузкой сердца (при пороках сердца, повышении периферического сопротивления сосудов - гипертонии большого и малого круга кровообращения, тиреотоксикозе, эмфиземе легких, физическом перенапряжении);
  • 2) непосредственное поражение миокарда (инфекции, бактериальные и небактериальные интоксикации, недостаток субстратов метаболизма, энергетических ресурсов и пр.).
  • 3) нарушения коронарного кровообращения;
  • 4) расстройства функции перикарда.

Компенсаторные механизмы при сердечной недостаточности

При любой форме поражения сердца с момента его возникновения в организме развиваются компенсаторные реакции, направленные на предупреждение развития общей недостаточности кровообращения. Наряду с общими «внесердечными» механизмами компенсации при недостаточности сердца включаются компенсаторные реакции, осуществляющиеся в самом сердце. К ним относятся:

  • а) расширение полостей сердца с увеличением их объема (тоногенная дилятация) и увеличение ударного объема сердца;
  • б) учащение сердечных сокращений (тахикардия);
  • в) миогенная дилятация полостей сердца и гипертрофия миокарда.

Два первых фактора компенсации включаются сразу же, как только возникает повреждение; гипертрофия сердечной мышцы развивается постепенно. Однако сам процесс компенсации, вызывающий значительное и постоянное напряжение работы сердца, уменьшает функциональные возможности сердечно-сосудистой системы. Резервные возможности сердца снижаются (рис. 84). Прогрессирующее падение резервов сердца в сочетании с нарушением обмена веществ в миокарде и приводит к состоянию недостаточности кровообращения.



Тоногенное расширение полостей поврежденного сердца и увеличение ударного (систолического) объема является результатом:

  • а) возврата крови в полости сердца через неполностью замкнутые клапаны или врожденные дефекты в перегородке сердца;
  • б) неполного опорожнения полостей сердца при стенозах отверстий.

Диастолическое переполнение полостей сердца и соответствующее увеличение растяжения волокон миокарда по закону Франка - Стерлинга обычно вызывает усиление сердечных сокращений и обеспечивает компенсацию недостаточности кровообращения. Однако продолжающееся диастолическое перерастяжение сердца приводит к нарушению коронарного кровотока и ухудшению питания миокарда, к уменьшению образования энергии и ослаблению сократимости актомиозина - возникает миогенное расширение полостей сердца, когда по мере диастолического растяжения адиокарда нарастает потребление кислорода, а сокращение мышечных волокон и механическая работа сердца уменьшаются (рис. 85).

Учащение сердечных сокращений в поврежденном сердце возникает рефлекторно в ответ на повышение давления в полых венах. При этом уменьшается ударный объем сердца, но минутный объем может поддерживаться на уровне, близком к норме. Однако энергетический обмен миокарда при тахикардии нарушается таким образом, что увеличивается время перехода химической энергии АТФ в тепло и, следовательно, уменьшается количество образующейся механической энергии, уменьшается полезная работа сердца.

Теплообразование в миокарде происходит в изометрической фазе систолы желудочков (продолжительность около 0,05 секунды).При нормальном ритме сердца суммарное время теплообразования составляет около 3,5 секунды за 1 минуту (0,05 X 70); при тахикардии оно нарастает (0,05 х 100 = 5 секунд). При тахикардии уменьшается и продолжительность общей диастолы сердца и вместе с тем - время восстановления энергетических ресурсов сердца (переход АДФ в АТФ). Таким образом, тахикардия хотя и способствует некоторое время поддержке необходимой величины минутного объема, но механизм этот не рентабелен для организма, поскольку при этом падает и полезная работа сердца, и его механическая эффективность, или коэффициент полезного действия.

Увеличение полезной работы сердца является одним из важных физиологических механизмов компенсации. В поврежденном сердце в фазе компенсации механическая работа увеличивается, при декомпенсации - падает:

где W - полезная работа сердца; Q - систолический объем сердца в миллилитрах (60); Н - давление в аорте или в легочной артерии в метрах водяного столба (2 м и 0,3 м соответственно); m - масса выброшенной крови в миллилитрах (60 мл); υ - скорость тока крови в аорте в метрах в секунду (0,5 м/сек); g - ускорение силы тяжести (9,8 м/сек 2).

В целом работа сердца взрослого человека около 8-9 кгм в минуту.

На первых этапах повреждения сердца выполняемая им работа возрастает. Например, при недостаточности аортальных клапанов, когда полулунные клапаны смыкаются неполностью, во время диастолы кровь частично переходит из аорты в левый желудочек (допустим, 20 мл) и наполнение его кровью увеличивается (20 мл + 60 мл = 80 мл). Работа левого желудочка будет около 10 кгм за 1 минуту. При гипертонии работа сердца увеличивается преимущественно за счет повышения давления в аорте.

Увеличение работы сердца, его гиперфункция постепенно приводят к гипертрофии сердечной мышцы.

Гипертрофия миокарда характеризуется увеличением массы сердечной мышцы, главным образом за счет объема мышечных элементов. Различают физиологическую (или рабочую) и патологическую гипертрофию .

При физиологической гипертрофии масса сердца увеличивается пропорционально развитию скелетной мускулатуры. Она возникает как приспособительная реакция на повышенную потребность организма в кислороде и наблюдается у лиц, занимающихся физическим трудом, спортом, у артистов балета, иногда у беременных. Механическая эффективность (или в старой терминологии КПД - коэффициент полезного действия) сердечной мышцы при физиологической гипертрофии повышается:

Механическая работа сердца за 1 минуту равна примерно 9 кгм. 1 мл кислорода эквивалентен 2,06 кгм работы. Следовательно, кислородный эквивалент работы сердца за минуту составит 4,3 мл.

Общее потребление кислорода сердцем за 1 минуту составляет, по последним данным (Маршалл и Шеферд, 1972), примерно 30 мл. Отсюда

Патологическая гипертрофия характеризуется увеличением массы сердца вне зависимости от развития скелетной мускулатуры. Гипертрофированное сердце может в 2-3 раза превышать размеры и вес нормального сердца. Гипертрофии подвергается тот отдел сердца, деятельность которого усилена. Патологическая гипертрофия, как и физиологическая, сопровождается увеличением массы энергообразующих и сократительных структур миокарда, поэтому гипертрофированное сердце обладает большей мощностью и легче справляется с дополнительной рабочей нагрузкой. Однако гипертрофия носит приспособительный характер до определенного момента, так как такое сердце по сравнению с нормальным имеет более ограниченные возможности приспособления. Резервы гипертрофированного сердца снижены, и по Своим динамическим свойствам оно является менее полноценным, чем нормальное по ряду причин:

  • 1. Процесс гипертрофии не распространяется на коронарные сосуды, которые должны обеспечить питанием возросшую массу сердечной мышцы. При гипертрофии число капилляров на единицу поверхности миокарда уменьшается (рис. 86). Поэтому кровоснабжение и питание гипертрофированной сердечной мышцы поставлено в худшие условия, чем в нормальном сердце.
  • 2. Вследствие увеличения объема гипертрофированных мышечных волокон уменьшается удельная поверхность клеток и в связи с этим ухудшаются условия поступления в клетки питательных веществ и выделения в окружающую среду продуктов обмена (рис. 87).
  • 3. Нервный аппарат сердца и его проводящая система не подвергаются гипертрофии. В результате такого неравномерного развития морфологических структур гипертрофированного сердца ухудшаются условия нервной регуляции сердечной мышцы.

В конечном итоге гипертрофия утрачивает свое приспособительное значение и перестает быть полезной для организма. Ослабление сократительной способности гипертрофированного сердца наступает тем скорее, чем сильнее выражена гипертрофия и чем больше рабочая нагрузка на сердце.

Недостаточность сердца от перегрузки

Недостаточность сердца от перегрузки развивается при пороках сердца, гипертонии малого и большого круга кровообращения. Реже перегрузка может быть вызвана заболеваниями системы крови (анемия) или эндокринных желез (гипертиреоз).

Недостаточность сердца при перегрузке во всех случаях развивается после более или менее длительного периода компенсаторной гиперфункции и гипертрофии миокарда. Образование энергии в миокарде при этом резко увеличено: напряжение, развиваемое миокардом, повышено, работа сердца увеличена, но КПД значительно снижен.

Пороки сердца . Характеризуются нарушением внутрисердечной гемодинамики, что обусловливает перегрузку той или иной камеры сердца. При недостаточности митральных клапанов в период систолы желудочков часть крови, поступающей обратно в предсердия (ретроградный заброс крови), достигает 2л в минуту. В результате диастолическое наполнение левого предсердия равняется 7 л в минуту (5 л из легочных вен +2 л из левого желудочка). Это же количество крови перейдет в левый желудочек. При систоле левого желудочка 5 л в минуту переходят в аорту, а 2 л крови ретроградно возвращаются в левое предсердие. Таким образом, общий минутный объем желудочка составляет 7 л, что стимулирует гиперфункцию левых камер сердца (работа левого желудочка около 10 кгм в минуту), завершающуюся их гипертрофией. Гиперфункция и гипертрофия предотвращают развитие недостаточности кровообращения. Но если в дальнейшем клапанный дефект возрастает (гипертрофия обусловливает «относительную недостаточность клапанов»), величина обратного заброса может достигнуть 4 л в минуту. В связи с этим уменьшается количество крови, выбрасываемой в периферические сосуды.

При митральном стенозе уменьшение площади атрио-вентрикулярного отверстия (в норме 4-6 см 2) создает сопротивление переходу крови из левого предсердия в желудочек. Повышенное диастолическое растяжение предсердия приводит к повышению давления в нем и к усилению его систолического сокращения (гиперфункция), а в дальнейшем - к компенсаторной гипертрофии мускулатуры левого предсердия. Одним из механизмов компенсации при митральном стенозе является также постоянное укорочение систолы желудочков и соответствующее увеличение продолжительности периода диастолического наполнения. На некоторое время минутный объем сердца сохраняется в пределах нормы. При срыве компенсаторных механизмов нарастает остаточная кровь в предсердии, приводящая к застою крови в малом круге кровообращения с последующей гиперфункцией и гипертрофией правого желудочка.

Нарушения гемодинамики при митральном стенозе определяются степенью сужения митрального отверстия. В эксперименте на изолированных сердцах собак показано, что уменьшение площади поперечного сечения митрального отверстия на 61% значительно нарушает переход крови из предсердия в желудочек.

Рассчитана величина митрального отверстия людей и показано, что больные, у которых площадь митрального отверстия около 2,5 см 2 , находятся в состоянии полной компенсации; при митральном отверстии площадью 1,3-1,6 см 2 активность больных ограничена; при отверстиях в 0,6-1,1 см 2 активность больных значительно ограничена, а при уменьшении размеров отверстия до 0,4-0,9 см 2 больные должны соблюдать постельный режим (Горлин Р., 1960).

Перегрузка сердца при гипертонии большого или малого круга кровообращения . Определяется повышением периферического сопротивления и артериального (среднего динамического) давления. Гиперфункции и гипертрофии прежде всего подвергается мускулатура желудочков, работающих против повышенного сопротивления. Постоянная гиперфункция и гипертрофия могут длительное время обеспечивать компенсацию. Ослабление кровоснабжения гипертрофированного миокарда или добавочные факторы повреждения сердца (инфекции и интоксикации, нарушения трофики и др.) способствуют возникновению декомпенсации и расстройству общего кровообращения.

Таким образом, недостаточность сердца от перегрузки всегда сочетается с компенсаторной гиперфункцией и гипертрофией сердца; при этом чем значительнее нагрузка на сердце и интенсивнее гиперфункция, тем больше вероятность возникновения недостаточности.

Недостаточность сердца вследствие повреждения миокарда

Повреждение миокарда может быть вызвано инфекциями, интоксикациями, гиповитаминозами, коронарной недостаточностью, аутоаллергическими процессами. Для поражения миокарда характерно резкое снижение его сократительной функции. Оно может быть обусловлено уменьшением образования или нарушением использования энергии, либо нарушением обмена белков миокарда.

Нарушения энергетического обмена в миокарде могут быть результатом недостаточности субстратов для окисления, развития гипоксии, уменьшения активности ферментов, участвующих в окислении субстратов, и разобщения окисления и фосфорилирования.

Недостаточность субстратов для окисления чаще всего возникает вследствие уменьшения кровоснабжения сердца и изменения состава притекающей к сердцу крови, а также нарушения проницаемости клеточных мембран.

Склероз коронарных сосудов является наиболее частой причиной уменьшения кровоснабжения сердечной мышцы. Относительная ишемия сердца может быть результатом гипертрофии, при которой увеличение объема мышечных волокон не сопровождается соответствующим увеличением числа кровеносных капилляров.

Метаболизм миокарда может быть нарушен как при недостатке (например, гипогликемия), так и при избытке (например, при резком увеличении в притекающей крови молочной, пировиноградной кислот, кетоновых тел) некоторых субстратов. Вследствие сдвига рН миокарда возникают вторичные изменения активности ферментных систем, приводящие к нарушениям метаболизма.

Диффузия субстратов в мышечную клетку нарушается при первичном изменении проницаемости клеточной мембраны (воспаление). Этому способствуют поверхностно активные гормоны - кортикоиды, а также токсины и наркотические вещества.

Недостаток кислорода в сердце может возникнуть при ишемии миокарда, при гипоксии острой (удушье) или хронической (дыхательная недостаточность), при анемии.

Локальный недостаток кислорода возникает при инфаркте миокарда. При этом нарушается нормальное соотношение между анаэробным и аэробным обменом в миокарде, повышается удельный вес анаэробного обмена. Следствием этого является уменьшение содержания гликогена в печени, накопление молочной кислоты в крови и уменьшение образования АТФ.

Уменьшение активности ферментов, участвующих в окислении субстратов , может быть результатом нарушения их синтеза при недостаточном введении в организм витаминов, являющихся коферментами важнейших ферментативных реакций. Так, недостаток кокарбоксилазы (кофермента, участвующего в декарбоксилировании пировиноградной кислоты) возникает при авитаминозе В,. При этом нарушается включение пировиноградной кислоты в цикл Кребса, возрастает количество ее в миокарде и она появляется в коронарной крови. Обмен в этом случае идет малоэффективным в энергетическом отношении анаэробным путем.



Недостаток коэнзима А возникает при дефиците пантотеновой кислоты (витамин В 3). Это приводит к торможению образования лимонной кислоты и тем самым нарушается включение пировиноградной кислоты в цикл Кребса.

При недостатке рибофлавина (витамина В 2) падает активность флавопротеинов, соответственно замедляется транспорт водорода в цепи окислительно-восстановительных ферментов.

Разобщение окисления и фосфорилирования приводит к тому, что при нормальном течении окислительных процессов большая, чем в норме, часть энергии, не будучи превращенной в энергию макроэргических связей АТФ, рассеивается в виде тепла. Такое состояние возникает при избытке тиреоидного гормона. Недостаток АТФ приводит к ослаблению сократимости миокарда.

Нарушения белкового обмена в миокарде приводят к ослаблению его сократимости и проявляются в количественных изменениях белков миофибрилл (актомиозин, альфа- и бета-миозин) и в изменении сократимости миозина.

Количественные изменения белков миофибрилл были обнаружены в экстрактах из сердец людей, умерших при явлениях острой или хронической недостаточности сердца, а также в гипертрофированных сердцах подопытных животных. При гипертрофии содержание актомиозина было увеличено, а при сердечной недостаточности уменьшено.

Изменения сократимости актомиозина обнаружены при декомпенсированных пороках сердца, например при недостаточности трехстворчатого клапана, стенозе устья легочной артерии. При уменьшении общего количества актомиозина в желудочке сердца собак наблюдается и изменение его свойств - менее выраженное уменьшение вязкости в ответ на добавление АТФ. Изменение сократимости актомиозина может быть как результатом нарушения его структуры, так и следствием ионных сдвигов в мышечном волокне. Так, сократимость актомиозина понижается при уменьшении концентрации внутриклеточного Са ++ и К + .

При миокардитах, кроме непосредственного поражения миофибрилл, возникают изменения и в нервной регуляции сердца. Так, обнаружено нарушение передачи возбуждения на сердце с блуждающих нервов (за счет структурных изменений в них и понижения активности холинэстеразы) при нормальном проведении симпатических воздействий. Изменяется реакция сердца на импульсы, поступающие к нему из интеро- и экстеро-рецепторов желудочно-кишечного тракта, слизистой оболочки дыхательных путей, с рецепторов дуги аорты и каротидного синуса. Патологические изменения возбудимости миокарда и его нервных окончаний становятся причиной извращения реакции на фармакологические вещества - барбамил, новокаин, глюкозиды, наперстянку, строфантин, кофеин и др.

Компенсация при нарушениях кровообращения. При возникновении каких-либо нарушений кровообращения обычно быстро наступает его функциональная компенсация. Компенсация осуществляется прежде всего теми же механизмами регулирования, что и в норме. На ранних стадиях нарушений К. их компенсация происходит без каких-либо существенных сдвигов в структуре сердечно-сосудистой системы. Структурные изменения тех или иных частей системы кровообращения (например, гипертрофия миокарда, развитие артериальных или венозных коллатеральных путей) возникают обычно позже и направлены на улучшение работы механизмов компенсации.

Компенсация возможна за счет усиления сокращений миокарда, расширения полостей сердца, а также гипертрофии сердечной мышцы. Так, при затруднении изгнания крови из желудочка, например при стеноз е устья аорты или легочного ствола, реализуется резервная мощность сократительного аппарата миокарда, что способствует усилению силы сокращения. При недостаточности клапанов сердца в каждую следующую фазу сердечного цикла часть крови возвращается в обратном направлении. При этом развивается дилатация полостей сердца, носящая компенсаторный характер. Однако чрезмерная дилатация создает неблагоприятные условия для работы сердца.

Повышение общего АД, вызванное увеличением общего периферического сопротивления, компенсируется, в частности, за счет усиления работы сердца и создания такой разности давлений между левым желудочком и аортой, которая способна обеспечить выброс в аорту всего систолического объема крови.

В ряде органов, особенно в головном мозге, при повышении уровня общего АД начинают функционировать компенсаторные механизмы, благодаря которым кровяное давление в сосудах мозга поддерживается на нормальном уровне.

При увеличении сопротивления в отдельных артериях (вследствие ангиоспазма, тромбоза, эмболии и т.д.) нарушение кровоснабжения соответствующих органов или их частей может быть компенсировано за счет коллатерального притока крови. В головном мозге коллатеральные пути представлены в виде артериальных анастомозов в области виллизиева круга и в системе пиальных артерий на поверхности больших полушарий. Артериальные коллатерали хорошо развиты и в сердечной мышце. Помимо артериальных анастомозов важную роль для коллатерального притока крови играет их функциональная дилатация, значительно уменьшающая сопротивление кровотоку и способствующая притоку крови в ишемизированную область. Если в расширившихся коллатеральных артериях кровоток оказывается усиленным в течение длительного времени, то наступает постепенная их перестройка, калибр артерий возрастает, так что в дальнейшем они могут полностью обеспечивать кровоснабжение органа в той же степени, что и основные артериальные стволы.

Сердечная недостаточность кровообращения - типовая форма патологии сердца, при которой нагрузка, падающая на сердце, превышает его способность совершать адекватную потребностям организма работу.

По характеру течения различают острую и хроническую сердечную недостаточность. По локализации сердечная недостаточность может быть левожелудочковой, правожелудочковой и тотальной, когда имеются признаки нарушения работы обоих желудочков. По механизму развития различают первичную (кардиальную) сердечную недостаточность, когда понижается насосная функция сердца и вторичную (некардиальную) гиподиастолическую, когда снижается диастолическое наполнение полостей сердца (например, при скоплении жидкости полости перикарда).

Различают три патофизиологических варианта развития кардиальной сердечной недостаточности (СН):

2. Сердечная недостаточность, вызванная перегрузкой миокарда увеличенным объемом крови или давлением.

3. Смешанная сердечная недостаточность, когда поражение миокарда и повышенная нагрузка на сердце действуют одновременно (пример эндомиокардит).

Патогенез развития сердечной недостаточности. Механизмы компенсации сердечной недостаточности.

К снижению сократительной способности миокарда и развитию СН приводят :

1. Нарушение энергообеспечения миокарда из-за дефицита кислорода и субстратов окисления

2. Повреждение мембран и ферментных систем кардиомиоцитов: детергентное действие накапливающихся НЭСК (неэстерифицированные жирные кислоты), разрушение кардиомиоцитов гидролазами лизосом, повреждение мембран и ферментов свободными радикалами и продуктами перекисного окисления липидов.

3. Нарушение трансмембранного распределения и транспорта ионов и воды - дисиония и гипергидратация.

Снижение сократительной способности миокарда и развитие СН приводит к включению кардиальных и экстракардиальных механизмов компенсации.

Кардиальные механизмы компенсации сердечной недостаточности:

1. Гетерометрический механизм Франка - Старлинга - усиление сердечных сокращений в ответ на увеличение диастолического наполнения полостей сердца и увеличения длины мышечных волокон (тоногенная дилятация миокарда).

2. Гомеометрический механизм - усиление сердечных сокращений в ответ на повышенное сопротивление сердечному выбросу крови, возникающему при стенозе отверстий или повышении артериального давления.

3. Увеличение частоты сердечных сокращений - тахикардия.

4. Усиление симпатоадреналовых влияний на сердце - увеличение концентрации катехоламинов в миокарде и усиление их захвата кардиомиоцитами.

Все это экстренные механизмы компенсации СН. Далее включается долговременный механизм компенсации СН - гипертрофия миокарда - увеличение массы миокарда за счет увеличения каждого отдельного мышечного волокна, но не их числа.

Различают три стадии гипертрофии:

1. Аварийная стадия. Увеличение нагрузки на сердце вызывает увеличения функционирования каждого отдельного мышечного волокна. Увеличивается отношение работы к массе миокарда — увеличение интенсивности функционирования структур (ИФС). ИФС вызывает обменные нарушения - распад АТФ увеличении концентрации АДФ и неорганического фосфора (НФ) усиление гликолиза, ацидоз, усиление биосинтетических процессов (увеличения числа митохондрий, миофибрил) и постепенное увеличение массы миокарда.

2. Стадия завершившейся гипертрофии и устойчивой гиперфункции. Постепенное увеличение массы миокарда приводит к нормализации соотношения работы к массе, к нормализации ИФС и восстановлению обмена веществ в миокарде.

3. Длительная гипертрофия приводит к развитию третьей стадии — прогрессирующего кардиосклероза. Развитие этой стадии обусловлено постепенным ухудшением питания, гибелью кардиомиоцитов и замещением их соединительной тканью, так как гипертрофия сосудов и нервов отстает от гипертрофии мышечных волокон.

Постепенно прогрессирующий кардиосклероз приводит к развитию СН.

Гипертрофия сердца, возникающая у спортсменов, называется физиологической в отличие от патологической гипертрофии у больных.

Отличие физиологической гипертрофии от патологической:

1. При физиологической гипертрофии у спортсмена периоды интенсивной нагрузки сменяется периодами отдыха. В периоды отдыха сердце полностью восстанавливает свои энергетические пластические и регуляторные ресурсы. У больного нагрузка носит, как правило, постоянный характер, и сердце не восстанавливается.

2. Физиологическая гипертрофия гармонична - наблюдается равномерная гипертрофия всех отделов сердца. При патологической гипертрофии увеличивается один из отделов сердца, а другие либо не изменяются, либо могут даже атрофироваться. Так, при стенозе митрального отверстия, вся нагрузка падает на левое предсердие, а в левый желудочек поступает меньшее, чем в норме количество крови.

3. При физиологической гипертрофии миокарда увеличивается функциональная приспособляемость сердца. Функциональная приспособляемость сердца - это способность сердца менять объем своей работы от максимума до минимума в соответствии с потребностями организма. У спортсменов минимум уменьшается (брадикардия) максимум увеличивается. При патологической гипертрофии минимум увеличивается, а максимум уменьшается, и функциональные возможности тоже уменьшаются.

4. У спортсменов наблюдается увеличение массы скелетной мускулатуры и массы сердечной мышцы. При работе скелетных мышц вырабатывается молочная кислота, которая может использоваться сердечной мышцей. При патологической гипертрофии сердца масса сердечной мышцы растет, а скелетная мускулатура атрофируется.

При недостаточности сердца в организме развивается кислородное голодание тканей (гипоксия). В ответ на гипоксию возникают экстракардиальные механизмы компенсации сердечной недостаточности:

Спазм периферических сосудов, выброс крови из кровяных депо и увеличение массы циркулирующей крови; эритроцитоз, увеличение содержания гемоглобина в крови и увеличение кислородной емкости крови; усиление работы системы дыхания; усиление гликолиза в тканях.

Наряду с развитием механизмов компенсации у больных наблюдаются гемодинамические и клинические признаки декомпенсации сердечной недостаточности.

Гемодинамические признаки сердечной недостаточности:

1. Падение минутного объема сердца - уменьшение количества крови выбрасываемой сердцем в аорту за 1 минуту.

2. Неполное опорожнение желудочков приводит к увеличению остаточного систолического объема - увеличение количества крови оставшейся в полостях сердца после его систолы.

3. Повышение кровенаполнения полостей сердца ведет к повышению диастолического давления и к миогенной дилятяции (расширение полостей сердца) миокарда.

4. Повышение давления на путях притока и снижение давления на путях оттока крови - повышение венозного и снижение артериального давления крови.

Основными клиническими проявлениями сердечной недостаточности являются одышка, цианоз, отеки.

Основным звеном патогенеза ХСН является, как известно, постепенно нарастающее снижение сократительной функции миокарда и падение сердечного выброса. Происходящее при этом уменьшение притока крови к органам и тканям вызывает гипоксию последних, которая первоначально может компенсироваться усиленной тканевой утилизацией кислорода, стимуляцией эритропоэза и т.д. Однако этого оказывается недостаточно для нормального кислородного обеспечения органов и тканей, и нарастающая гипоксия становится пусковым механизмом компенсаторных изменений гемодинамики.

Как и при острой сердечной недостаточности, все эндогенные механизмы компенсации гемодинамических нарушений при ХСН можно подразделить на интракардиальные (механизм Франка - Стерлинга, компенсаторная гиперфункция и гипертрофия миокарда) и экстракардиальные (разгрузочные рефлексы Бейнбриджа и Китаева). Такое деление в некоторой степени условно, поскольку реализация как интра-, так и экстракардиальных механизмов находится под контролем нейрогуморальных регуляторных систем.

Экстракардиальные механизмы компенсации функции сердца. В отличие от острой сердечной недостаточности роль рефлекторных ме-ханизмов экстренной регуляции насосной функции сердца при ХСН сравнительно невелика, поскольку нарушения гемодинамики развиваются постепенно на протяжении нескольких лет. Более или менее определенно можно говорить о рефлексе Бейнбриджа , который «включается» уже на стадии достаточно выраженной гиперволемии.

Особое место среди «разгрузочных» экстракардиальных рефлексов занимает рефлекс Китаева, который «запускается» при митральном стенозе. Дело в том, что в большинстве случаев проявления правожелудочковой недостаточности связаны с застойными явлениями в большом круге кровообращения, а левожелудочковой - в малом. Исключение составляет стеноз митрального клапана, при котором застойные явления в легочных сосудах вызваны не декомпенсацией левого желудочка, а препятствием току крови через левое атриовентрикулярное отверстие - так называемым «первым (анатомическим) барьером». При этом застой крови в легких способствует развитию правожелудочковой недостаточности, в генезе которой рефлекс Китаева играет важную роль.

Рефлекс Китаева - это рефлекторный спазм легочных артериол в ответ на повышение давления в левом предсердии. В результате возникает «второй (функциональный) барьер», который первоначально играет защитную роль, предохраняя легочные капилляры от чрезмерного переполнения кровью. Однако затем этот рефлекс приводит к выраженному повышению давления в легочной артерии - развивается острая легочная гипертензия. Афферентное звено этого рефлекса представлено n.vagus, а эфферентное - симпатическим звеном вегетативной нервной системы. Негативной стороной данной приспособительной реакции является подъем давления в легочной артерии, приводящий к увеличению нагрузки на правое сердце.

Однако ведущую роль в генезе долговременной компенсации и декомпенсации нарушенной сердечной функции играют не рефлекторные, а нейрогуморальные механизмы, важнейшим из которых является активация симпатоадреналовой (САС) и ренин-ангиотензин-альдостероновой систем. Говоря об активации САС у пациентов с ХСН, нельзя не указать, что у большинства из них уровень катехоламинов в крови и моче находится в пределах нормы. Этим ХСН отличается от ОСН.

Интракардиальные механизмы компенсации функции сердца. К ним относятся компенсаторная гиперфункция и гипертрофия сердца. Эти механизмы являются неотъемлемыми компонентами большинства приспособительных реакций сердечнососудистой системы здорового организма, но в условиях патологии могут превратиться в звено патогенеза ХСН.

Компенсаторная гиперфункция сердца (КГС). КГС выступает как важный фактор компенсации при пороках сердца, артериальной гипертензии, анемии, гипертонии малого круга и других заболеваниях. В отличие от физиологической гиперфункции она является длительной и, что существенно, непрерывной. Несмотря на непрерывность, КГС может сохраняться в течение многих лет без явных признаков декомпенсации насосной функции сердца.

Увеличение внешней работы сердца, связанное с подъемом давления в аорте (изометрическая гиперфункция ), приводит к более выраженному возрастанию потребности миокарда в кислороде, чем перегрузка миокарда, вызванная повышением объема циркулирующей крови (изотоническая гиперфункция ). Иными словами, для осуществления работы в условиях нагрузки давлением мышца сердца использует гораздо больше энергии, чем для выполнения той же работы, связанной с нагрузкой объемом, а следовательно, при стойкой артериальной гипертензии гипертрофия сердца развивается быстрее, чем при увеличении ОЦК. Например, при физической работе, высотной гипоксии, всех видах клапанной недостаточности, артерио-венозных фистулах, анемии гиперфункция миокарда обеспечивается за счет увеличения минутного объема сердца. При этом систолическое напряжение миокарда и давление в желудочках возрастают незначительно и гипертрофия развивается медленно. В то же время при гипертонической болезни, гипертензии малого круга, стенозах клапанных отверстий развитие гиперфункции связано с повышением напряжения миокарда при незначительно измененной амплитуде сокращений. В этом случае гипертрофия прогрессирует достаточно быстро.

Гипертрофия миокарда - это увеличение массы сердца за счет увеличения размеров кардиомиоцитов. Существуют три стадии компенсаторной гипертрофии сердца. Первая, аварийная , стадия характеризуется, прежде всего, увеличением интенсивности функционирования структур миокарда и, по сути, представляет собой компенсаторную гиперфункцию еще не гипертрофированного сердца. Интенсивность функционирования структур (ИФС) - это механическая работа, приходящаяся на единицу массы миокарда. Увеличение ИФС закономерно влечет за собой одновременную активацию энергообразования, синтеза нуклеиновых кислот и белка. Указанная активация синтеза белка происходит таким образом, что вначале увеличивается масса энергообразующих структур (митохондрий), а затем - масса функционирующих структур (миофибрилл). В целом увеличение массы миокарда приводит к тому, что ИФС постепенно возвращается к нормальному уровню.

Вторая стадия завершившейся гипертрофии характеризуется нормальной ИФС миокарда и, соответственно, нормальным уровнем энергообразования и синтеза нуклеиновых кислот и белков в ткани сердечной мышцы. При этом потребление кислорода на единицу массы миокарда остается в границах нормы, а потребление кислорода сердечной мышцей в целом увеличено пропорционально возрастанию массы сердца. Увеличение массы миокарда в условиях ХСН происходит за счет активации синтеза нуклеиновых кислот и белков. Пусковой механизм этой активации изучен недостаточно. Считается, что определяющую роль здесь играет усиление трофического влияния симпатоадреналовой системы. Эта стадия процесса совпадает с длительным периодом клинической компенсации. Со-держание АТФ и гликогена в кардиомиоцитах также находится при этом в пределах нормы. Подобные обстоятельства придают относительную устойчивость гиперфункции, но вместе с тем не предотвращают исподволь развивающихся в данной стадии нарушений обмена и структуры миокарда. Наиболее ранними признаками таких нарушений являются значительное увеличение концентрации лактата в миокарде, а также умеренно выраженный кардиосклероз.

Третья стадия прогрессирующего кардиосклероза и декомпенсации характеризуется нарушением синтеза белков и нуклеиновых кислот в миокарде. В результате нарушения синтеза РНК, ДНК и белка в кардиомиоцитах наблюдается относительное уменьшение массы митохондрий, что ведет к торможению синтеза АТФ на единицу массы ткани, снижению насосной функции сердца и прогрессированию ХСН. Ситуация усугубляется развитием дистрофических и склеротических процессов, что способствует появлению признаков декомпенсации и тотальной сердечной недостаточности, завершающейся гибелью пациента. Компенсаторная гиперфункция, гипертрофия и последующая декомпенсация сердца - это звенья единого процесса.

Механизм декомпенсации гипертрофированного миокарда включает следующие звенья:

  • 1. Процесс гипертрофии не распространяется на коронарные сосуды, поэтому число капилляров на единицу объема миокарда в гипертрофированном сердце уменьшается (рис. 139). Следовательно, кровоснабжение гипертрофированной сердечной мышцы оказывается недостаточным для выполнения механической работы.
  • 2. Вследствие увеличения объема гипертрофированных мышечных волокон уменьшается удельная поверхность клеток, в связи с этимухудшаются условия для поступления в клетки питательных веществ и выделения из кардиомиоцитов продуктов метаболизма.
  • 3. В гипертрофированном сердце нарушается соотношение между объемами внутриклеточных структур. Так, увеличение массы митохондрий и СПР отстает от увеличения размеров миофибрилл, что способствует ухудшению энергоснабжения кардиомиоцитов и сопровождается нарушением аккумуляции Са 2+ в СПР. Возникает Са 2+ -перегрузка кардиомиоцитов, что обеспечивает формирование контрактуры сердца и способствует уменьшению ударного объема. Кроме того, Са 2+ -перегрузка клеток миокарда повышает вероятность возникновения аритмий.
  • 4. Проводящая система сердца и вегетативные нервные волокна, иннервирующие миокард, не подвергаются гипертрофии, что также способствует возникновению дисфункции гипертрофированного сердца.
  • 5. Активируется апоптоз отдельных кардиомиоцитов, что способствует постепенному замещению мышечных волокон соединительной тканью (кардиосклероз).

В конечном итоге гипертрофия утрачивает приспособительное значение и перестает быть полезной для организма. Ослабление сократительной способности гипертрофированного сердца происходит тем скорее, чем сильнее выражены гипертрофия и морфологические изменения в миокарде.