В настоящее время заболевания сердечно-сосудистой системы занимают одно из ведущих мест среди причин заболеваемости и смертности населения [1]. Особое значение в структуре кардиологической патологии принадлежит хронической сердечной недостаточности (ХСН).
Благодаря работе сердечно-сосудистой системы органы и ткани обеспечиваются кислородом и питательными веществами сообразно своим метаболическим потребностям. Нарушение насосной функции сердца приводит к нарушению наполнения и/или опорожнения камер сердца, что ведет к гипоперфузии органов и тканей. Заболевания сердца и сосудов, такие как ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия, миокардиты, клапанные пороки сердца и аритмии занимают ведущее место в формировании хронической сердечной недостаточности. Однако, достаточно большой процент, приводящий к развитию этой патологии, составляют заболевания внутренних органов, при которых сердечно-сосудистая система повреждается не первично. Это вторичные артериальные гипертензии, связанные с нарушением эндокринной, нервной и мочевыделительной системы; хроническая болезнь почек, сахарный диабет, патология щитовидной железы, хроническая обструктивная болезнь легких.
Одной из наиболее распространенных причин ХСН среди вышеперечисленных является артериальная гипертензия, которая приводит к поражению различных органов-мишеней, в первую очередь сердца.
Цель исследования: рассмотреть роль артериальной гипертензии как важного патогенетического фактора в формировании хронической сердечной недостаточности.
Материал и методы исследования
Авторами были проанализированы данные научных литературных источников, в том числе из баз данных Scopus, Web of Science, PubMed.
Результаты исследования и их обсуждение
Длительная и неконтролируемая артериальная гипертензия приводит к перегрузке миокарда не только давлением, но и объемом, что служит причиной прогрессирующей гибели кардиомиоцитов, снижения сократительной способности миокарда, снижения минутного объема сердца. С другой стороны, уменьшение ударного объема сердца и как следствие сердечного выброса при ХСН компенсаторно приводит к активации симпатоадреналовой (САС) и ренин-ангиотензин-альдостероновой (РААС) систем.
В ответ на генерализованную гипоперфузию тканей (в том числе церебральную) первой реагирует САС. Под действием катехоламинов развиваются периферическая вазоконстрикция, тахикардия с целью централизации кровообращения к жизненно-важным органам. При ХСН нарушается механизм барорефлекса в сторону постоянного повышения активности САС [2], что поддерживает высокую концентрацию катехоламинов в крови пациентов с данной патологией.
В ответ на активацию САС реагирует юкстагломерулярный аппарат почек повышенной продукцией ренина, который превращает ангиотензиноген в ангиотензин I, а при последующем участии ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) из ангиотензин I образуется ангиотензин II – мощный вазоконстриктор и стимулятор выброса альдостерона корой надпочечников. Альдостерон, усиливая процессы реабсорбции натрия и воды, способствует увеличению объема циркулирующей крови, а, следовательно, и повышению сердечного выброса и артериального давления. Также важным эффектом ангиотензина II является способность к ремоделированию тканей и сосудистой стенки.
Увеличение постнагрузки на левый желудочек при трудно контролируемой артериальной гипертензии приводит к компенсаторной гипертрофии миокарда, которая является одним из ведущих факторов, способствующих повышению потребности миокарда в кислороде и формированию ХСН при артериальной гипертензии [3]. Гипертрофия миокарда во многом связана с эффектами ангиотензина II как следствие активации РААС. Ангиотензин II не только является мощным вазоконстриктором, но и действует как фактор роста, играя большую роль в ремоделировании сосудистой стенки, усиливая пролиферацию гладкомышечных клеток. Несмотря на то, что гипертрофия миокарда изначально является компенсаторной, по мере течения ХСН этот механизм компенсации становится неэффективным, прогрессирует снижение сократимости, сердечного выброса и развитие систолической дисфункции. На фоне гипертрофии миокарда также формируется и диастолическая дисфункция (за счет увеличения жесткости стенок левого желудочка), при этом диастолические расстройства левого желудочка нередко предшествуют его гипертрофии [4]. Важным аспектом является то, что между гипертрофированным левым желудочком и перфузионной способностью коронарных артерий формируется несоответствие, что приводит к снижению перфузии миокарда [5], а значит, и к снижению сердечного выброса. Это способствует образованию порочного круга и прогрессированию ХСН.
Кроме гипертрофии левого желудочка, в патогенезе ХСН играет роль и гипертрофия сосудистой стенки. Как уже было сказано, в патогенезе ремоделирования сосудистой стенки ведущее значение играет высокий уровень ангиотензина II как следствие активации РААС. А изменение сосудистой стенки способствует прогрессированию атеросклероза – важному этиологическому фактору инфаркта миокарда и как следствие сердечной недостаточности.
Атеросклероз и артериальная гипертензия тесно взаимосвязаны между собой, в частности, общностью факторов риска, к которым относят мужской пол, возраст старше 45 лет, курение, избыточная масса тела, гиподинамия, сахарный диабет, стрессы. В то же время фактором риска атеросклероза относится артериальная гипертензия и, наоборот, стабильно повышенное артериальное давление поддерживает атеросклеротические процессы.
Кроме этого, общим звеном патогенеза изменения сосудистой стенки при атеросклерозе и артериальной гипертензии является дисфункция эндотелия. Согласно современным представлениям, эндотелиальная дисфункция может запустить механизмы развития практически всех сердечно-сосудистых заболеваний и является компонентом патогенеза в том числе ХСН [6]. Как известно, в норме эндотелий представляет мощную антикоагулянтную поверхность и препятствует тромбообразованию за счет синтеза вазодилататоров (ведущим из которых является оксид азота), антиагрегантов и антикоагулянтов. В случае дисфункции эндотелия развивается дисбаланс синтезируемых эндотелием веществ в пользу вазоконстрикторов (одним из мощных вазоконстрикторов является эндотелин-1), что ведет к потере тромборезистентности сосудистой стенки. Эндотелин-1 во многом предопределяет тяжесть и риск возможных осложнений при заболеваниях сердечно-сосудистой системы [7], в том числе вызывая вазоконстрикцию артерий почечных клубочков и тем самым активируя РААС, а также индуцируя гипертрофию кардиомиоцитов. Все это имеет важное значение в патогенезе артериальной гипертензии и ХСН. Определение эндотелина-1 в крови (повышение его уровня) имеет важное прогностическое значение при сердечной недостаточности, влияя и на показатель смертности [8].
Дисфункция эндотелия способствует активации РААС также и за счет других механизмов. Поскольку основная часть ангиотензинпревращающего фермента находится на мембране эндотелиальных клеток, при повреждении эндотелия он выделяется в большом количестве, что способствует активации РААС (превращению ангиотензина I в ангиотензин II). Кроме этого, АПФ способствует разрушению брадикинина, оказывающего вазодилятирующее действие.
Таким образом, активация САС и РААС способствует развитию и прогрессированию основных клинических проявлений при ХСН. Продукция избыточного количества ангиотензина II приводит к увеличению реабсорбции воды и натрия, появлению периферических отеков. Задержка натрия и воды также ведет к увеличению объема циркулирующей крови, увеличению венозного возврата крови к сердцу. Все это еще больше увеличивает нагрузку на левый желудочек, способствует ремоделированию миокарда, что в итоге приводит к еще большему снижению сократительной функции левого желудочка и снижению сердечного выброса. Снижение сократимости миокарда приводит к венозному застою в большом и малом кругах кровообращения. В связи с увеличением венозного давления формируется портальная гипертензия, что сопровождается повреждением паренхимы печени. Поскольку печень участвует в инактивации ренина, ангиотензина и альдостерона, на фоне повреждения печени инактивация гормонов нарушается, развивается вторичный альдостеронизм, что ведет к увеличению отеков. Во многом за счет активации РААС формируется порочный круг, усугубляющий тяжесть состояния при ХСН.
В механизмах развития артериальной гипертензии и сердечной недостаточности также играет роль изменение концентрации натрийуретических пептидов (НУП). В настоящее время систему НУП относят к естественным антагонистам САС и РААС [9]. Гормоны системы НУП синтезируются в ответ на перегрузку миокарда давлением или объемом и механическое растяжение кардиомиоцитов. Их основные эффекты – натрийуретический и диуретический. Снижая реабсорбцию натрия в почечных канальцах, повышая скорость клубочковой фильтрации, тем самым увеличивая диурез, натрийуретические пептиды снижают объем циркулирующей крови, а следовательно, снижают и артериальное давление.
При сердечной недостаточности уровень НУП в плазме изменяется; концентрация этих гормонов значительно увеличивается на фоне артериальной гипертензии и при сердечной дисфункции. С одной стороны, натрийуретические пептиды ANP и BNP (НУП А-типа и В-типа соответственно), действуя как циркулирующие или паракринные факторы, играют ингибирующую роль в отношении гипертрофии левого желудочка и фиброза, связанных с артериальной гипертензией [9]. Однако, на фоне увеличения их концентрации при сердечной недостаточности их видимого эффекта не наблюдается, а отеки сохраняются. Объяснения этому «гормональному парадоксу» пока не найдено [10]. Возможно, это связано со снижением чувствительности почек и уменьшением количества рецепторов к натрийуретическим пептидам по мере прогрессирования сердечной недостаточности; то есть с формированием неэффективной компенсации [10].
Выраженная активация САС и РААС приводит к нарушениям микроциркуляции и развитию тканевой гипоксии. В настоящее время считается, что эти изменения при ХСН могут быть индукторами синтеза провоспалительных цитокинов [2]. Системное воспаление увеличивает риски неблагоприятного прогноза, что связано с поражением органов-мишеней. Поскольку цитокины – это белковые молекулы, секретируемые иммунными клетками, можно сказать, что важную роль в патогенезе артериальной гипертензии и ХСН также играет иммунная система. Нарушения микроциркуляции способствуют активации иммунокомпетентных клеток, в первую очередь макрофагов, и продукции этими клетками таких важнейших провоспалительных цитокинов, как интерлейкин-1, интерлейкин-6 и фактор некроза опухоли альфа. Как известно, их секреция стимулируется белками острой фазы. В настоящее время С-реактивный белок (СРБ) рассматривается как воспалительный маркер, ассоциированный с артериальной гипертензией [11]. Провоспалительные цитокины поддерживают состояние тканевой гипоксии, ишемической дисфункции сердца, а также ремоделирование левого желудочка и развитие ХСН [2], при этом их уровень коррелирует с тяжестью сердечной недостаточности.
Выводы
Таким образом, артериальная гипертензия сопровождается гиперактивацией прессорных систем – САС, РААС и, наоборот, недостаточностью системы НУП и каллекреин-кининовой системы. Это приводит к увеличению постнагрузки и развитию систолической дисфункции (высокое сосудистое сопротивление нарушает опорожнение левого желудочка), что в конечном итоге способствует развитию сердечной недостаточности. Для поддержания сердечной деятельности включаются долговременные компенсаторные механизмы – увеличивается объем кардиомиоцитов, развивается гипертрофия левого желудочка, которая по мере прогрессирования артериальной гипертензии приводит к диастолической дисфункции (нарушению наполнения левого желудочка). Все эти процессы участвуют в снижении сердечного выброса и формировании ХСН. Кроме этого, на фоне увеличения постнагрузки при артериальной гипертензии возрастает потребность миокарда в кислороде, увеличиваются риски ишемии миокарда. Длительная артериальная гипертензия как эссенциальная, так и симптоматичская приводит к прогрессирующей гибели кардиомиоцитов, снижению сократительной способности миокарда.
Гиперактивация САС и РААС запускают механизмы формирования дисфункции эндотелия, ремоделирования сосудистой стенки, что способствует прогрессированию атеросклероза и развитию осложнений. Нарушение микроциркуляции сопровождается развитием тканевой гипоксии и системного воспалительного ответа (повышенной секреции провоспалительных цитокинов).
Однако, наиболее важнейшим фактором, способствующим формированию ХСН при артериальной гипертензии, является гипертрофия миокарда.