Патофизиология как фундаментальная наука и учебная дисциплина. Предмет и задачи патофизиологии ее значение для клинической медицины
 Скачать 1.85 Mb.
|
|
Общие черты внутрисердечной гемодинамики при серд недостаточности: ↑ остаточного диастолического объёма вследствие неполной систолы ↑ диастолического давления в желудочках дилатация сердца ↓МОК (может быть и ↑) Основные особенности гипертрофированного миокарда: нарушение регуляции гипертрофированного сердца (отставание роста рецепторов и др нервных окончаний от роста миокарда) ↓ сосудистой обеспеченности миокарда (отставание роста мелких сосудов от роста мышечных кл-к) развитие относительной коронарной недостаточности ↑ массы кардиомиоцитов по сравнению с их поверхностью. Причина – относительный недостаток ферментов, субстратов-белков ↓ уровня энергообеспечения кл-к миокарда (отставание ↑ кол-ва митохондрий от роста массы миофибрилл) ↓ сократительной способности миокарда Метаболическая форма сердечной недостаточности; ее этиология и патогенез. Метаболическая форма сердечной недостаточности развивается вследствие действия факторов первично нарушающих обмен в-в и энергии в миокарде и ослабляет его сократительную работу. Этиология: токсическое воздействие на миокард, гиповитаминозы, нарушение коронарного кровотока, поражение сердца воспалит. или дистрофич. хар-ра, аутоиммунные поражения сердца, расстройства углеводного, жирового, белкового обмена и др. Мех-мы компенсации: I сердечные: Тахикардия вызывается: а) возбуждением барорецепторов устьев полых вен – рефлекс Беринга; б) возбуждением барорецепторов малого круга при застое в легких; в) рефлекторно путем возбуждения барорецепторов артерий при ↓ давления в них крови; г) неполноценной диастолой. Тоногенная дилатация – расширение сердца большим объемом крови в фазу диастолы, которая при последующей систоле выталкивается полностью. Закон Старлинга – чем сильнее растяжение миокарда в диастолу, тем сильнее сокращение в систолу. Миогенная дилатация – растяжение мышечных волокон с потерей их сократительных свойств, в полости сердца остается кровь, наблюдается при декомпенсации. Компенсаторная гиперфункция и гипертрофия миокарда Патогенетич. мех-м: чрезмерное увеличение нагрузки→неадекватный рост капилляров и нервного аппарата→дистрофические изменения→гипоксия и недостаток пит. В-в→гибель внутриклеточных структур→ослабление генетического аппарата клетки→отставание синтеза АТФ и белка от их расхода→↓ сократительной способности миокарда→сердечная недостаточность. II внесердечные: Централизация кровообращения Выход крови из депо(печень, селезенка) ↑ вентиляции легких: гиперкапния→возбуждение дых.центра→отдышка Активация эритропоэза: циркуляторная гипоксия→сдвиг рН(обменный и дыхательный ацидоз)→стимуляция выработки эритропоэтина→эритропоэз→абсолютный эритроцитоз. Разгрузочные сосудистые рефлексы: Китаева – растяжение левого предсердия и легочных вен→рефлекторное сужение легочных артериол→↓притока к левым отделам сердца→предупреждение отека легких. Парина – при переполнении кровью правых отделов сердца→заполнение сосудов печени→↓ОЦК→↓венозного возврата→↓нагрузки на сердце→цирроз печени, портальная гипертензия. Рефлекс сосудов большого круга кровообращения – умеренное ↓тонуса артерий при ↑сопротивления работе левого желудочка; при гиповолемии, стенозе устья аорты. Срыв механизмов компенсации и есть СН. Проявления: ацидоз, отдышка, бледность, гепатомегалия, цирроз, асцит, отеки, гипоксия циркуляторного типа. При прогрессировании СН: глухие тоны сердца, альтернирующий пульс(↓пульсовой волны при норм сердцебиении), бради- и тахикардия, аритмии(экстрасистола, мерцательная аритмия, мерцание и трепитание предсердий, фибриляция), блокады(синовентрикулярная, АВ I,II,III ст., блокада пучка Гиса), ↓МОК. Коронарная недостаточность: виды, причины возникновения и механизмы развития, последствия. Коронарная недостаточность - типовая форма патологии сердца, характеризующаяся превышением потребности миокарда в кислороде и субстратах метаболизма над их притоком по венечным артериям, а также нарушением оттока от миокарда продуктов метаболизма. Ведущий патогенетический фактор коронарной недостаточности - ишемия миокарда. Клинически коронарная недостаточность проявляется как ишемическая болезнь сердца (ИБС). При поражении венечных артерий может развиться стенокардия, инфаркт миокарда, аритмии, сердечная недостаточность, внезапная сердечная смерть. Виды коронарной недостаточности Все разновидности коронарной недостаточности, в зависимости от степени и обратимости поражения миокарда, подразделяют на обратимые и необратимые. ОБРАТИМЫЕ НАРУШЕНИЯ КОРОНАРНОГО КРОВОТОКА Обратимые (транзиторные) нарушения коронарного кровотока клинически проявляются различными формами стенокардии и состояниями после реперфузии (реваскуляризации) миокарда, включая состояние оглушённого миокарда. Стенокардия Стенокардия - заболевание, обусловленное коронарной недостаточностью, и характеризующееся обратимой ишемией миокарда. Различают несколько разновидностей стенокардии. • Стабильная стенокардия напряжения. Обычно является следствием снижения коронарного кровотока до критического уровня, значительного увеличения работы сердца, а чаще - сочетания того и другого.
• Нестабильная стенокардия напряжения. Характеризуется нарастающими по частоте, длительности и тяжести стенокардитическими приступами. Эти эпизоды обычно являются результатом прогрессирующего снижения коронарного кровотока. • Вариантная стенокардия (стенокардия Принцметала) - результат длительного преходящего спазма ветвей венечных артерий. Состояния после реперфузии миокарда развиваются у пациентов с ИБС в результате хирургического возобновления или значительного увеличения коронарного кровотока (например, после аортокоронарного шунтирования, стентирования или чрескожной внутрисосудистой ангиопластики), а также медикаментозного и спонтанного восстановления тока крови в венечных артериях (например, вследствие тромболизиса, дезагрегации форменных элементов крови). НЕОБРАТИМЫЕ НАРУШЕНИЯ КОРОНАРНОГО КРОВОТОКА Необратимое прекращение или длительное значительное уменьшение притока крови по венечной артерии в каком-либо регионе сердца завершается, как правило, инфарктом миокарда. Инфаркт миокарда - очаговый некроз сердечной мышцы в результате острого и значительного несоответствия между потребностью миокарда в кислороде и его доставкой. • Наиболее частая причина инфаркта миокарда - тромбоз венечной артерии, развившийся на фоне атеросклеротических изменений (до 90% всех случаев). • При инфаркте миокарда возможны опасные для жизни осложнения: ♦ острая сердечная недостаточность (кардиогенный шок, отёк лёг- ких); ♦ разрыв или аневризма сердца; ♦ недостаточность клапанов; ♦ нарушения ритма сердца; ♦ тромбоэмболия. Если инфаркт не приводит к смерти пациента, то погибший участок сердца замещается соединительной тканью - развивается постинфарктный кардиосклероз. При длительной гипоперфузии участка миокарда (например, ниже обширной атеросклеротической бляшки в коронарной артерии) может развиться состояние его гибернации (от англ. hibernation - бездействие, спячка). Гибернированный миокард характеризуется стойким снижением его сократительной функции.
Состояние гибернации миокарда обратимо и его функция постепенно восстанавливается при возобновлении адекватного коронарного кровотока. Этиология коронарной недостаточности Многочисленные состояния и факторы, способные вызвать коронарную недостаточность, объединяют в три основные взаимосвязанные и взаимозависимые группы. • Уменьшение или прекращение притока крови к миокарду по венечным артериям. • Повышение потребности миокарда в кислороде и субстратах обмена веществ. • Снижение содержания кислорода или субстратов обмена веществ в крови венечных артерий (например, при общей гипоксии). Уменьшение или прекращение притока крови к миокарду Основными причинами этого являются: ♦ Атеросклеротическое поражение венечных артерий (наблюдается более чем у 92% пациентов с ИБС). ♦ Агрегация форменных элементов крови и образование тромбов в венечных артериях сердца. Этим процессам в значительной мере способствуют атеросклеротические изменения в стенках сосудов; турбулентный характер кровотока в венечных сосудах; повышение содержания и активности факторов свёртывающей системы крови, высвобождающихся из повреждённых клеток крови и сосудистой стенки. ♦ Спазм венечных артерий (например, под воздействием катехоламинов или тромбоксана). ♦ Уменьшение притока крови к сердцу и снижение в связи с этим перфузионного давления в венечных артериях. К этому приводят значительная брадиили тахикардия, трепетание и мерцание предсердий или желудочков сердца, недостаточность аортальных клапанов, острая артериальная гипотензия, сдавление венечных артерий сердца (опухолью, рубцом, инородным телом). Повышение потребности миокарда в кислороде и субстратах метаболизма • Наиболее часто - это результат действия избытка катехоламинов на миокард, обусловливающего развитие их кардиотоксического эффекта по нескольким направлениям:
♦ за счёт положительного хроно- и инотропного эффектов катехоламинов и значительного возрастания в связи с этим работы сердца; ♦ снижение эффективности ресинтеза АТФ в кардиомиоцитах; ♦ уменьшение величины коронарного кровообращения. • Такой же результат наблюдается при значительной продолжительной гиперфункции сердца, обусловленной чрезмерной физической нагрузкой, длительной тахикардией, артериальной гипертензией, активацией симпатоадреналовой системы, выраженной гемоконцентрацией, гиперволемией. Уменьшение содержания кислорода или субстратов метаболизма в крови Это может наблюдаться при общей гипоксии любого генеза (дыхательной, гемической, циркуляторной и др.), а также при дефиците в клетках глюкозы (например, при сахарном диабете). Патогенез коронарной недостаточности Выделяют несколько основных типовых механизмов повреждения миокарда: • Нарушение энергообеспечения кардиомиоцитов. • Повреждение мембран и ферментов кардиомиоцитов. • Дисбаланс ионов и жидкости. • Расстройства механизмов регуляции сердечной деятельности. Расстройство энергообеспечения кардиомиоцитов ♦ В аэробных условиях основными субстратами для синтеза АТФ служат жирные кислоты (65-70%), глюкоза (15-20%) и МК (10- 15%). Роль аминокислот, кетоновых тел и пирувата в энергообеспечении миокарда сравнительно невелика. ♦ В условиях нарастающей ишемии в миокарде развивается истощение резерва кислорода и снижение интенсивности окислительного фосфорилирования. ♦ Нарушение аэробного синтеза АТФ приводит к активации гликолиза и накоплению в миокарде лактата. Одновременно быстро уменьшаются запасы гликогена, и нарастает ацидоз. ♦ Развитие внутри- и внеклеточного ацидоза существенно изменяет проницаемость мембран для метаболитов и ионов, подавляет
активность ферментов энергообеспечения, синтеза клеточных структур. ♦ Расстройство процессов энергообеспечения кардиомиоцитов обусловливает снижение сократительной функции миокарда, недостаточность кровообращения, развитие сердечных аритмий. Повреждение кардиомиоцитов. Основные свойства миокарда (автоматизм, возбудимость, проводимость, сократимость), а также их регуляция в значительной мере зависят от состояния мембран и ферментов кардиомиоцитов. В условиях ишемии их повреждение является следствием действия ряда общих факторов. Основные механизмы повреждения клеточных мембран и ферментов рассмотрены в главе 4 «Патология клетки». Дисбаланс ионов и жидкости Ионный дисбаланс (см. также раздел «Дисбаланс ионов и воды в клетке» в главе 4 «Повреждение клетки») развивается вследствие расстройств энергообеспечения кардиомиоцитов, повреждения их мембран и ферментов. Особенно важны следующие типичные изменения: ♦ Увеличение [К+] вне кардиомиоцитов является следствием снижения активности Na+,К+-АТФазы и повышения проницаемости плазматической мембраны. Гиперкалиемия является одним из характерных признаков коронарной недостаточности, особенно при инфаркте миокарда. ♦ Повышение содержания ионов Na+ в кардиомиоцитах, увеличение [Ca2+] в клетках миокарда, расстройство регуляции объёма клеток миокарда. ♦ Указанные факторы приводят к накоплению избытка жидкости в клетках миокарда и существенному увеличению их объёма. ♦ Дисбаланс ионов и жидкости вызывает нарушение фундаментальных процессов в миокарде, прежде всего его сократительной функции и электрогенеза. При ишемии миокарда страдают все процессы мембранного электрогенеза: возбудимость клеток миокарда, автоматизм ритмогенеза и проведение импульсов возбуждения.
В связи с существенным расстройством трансмембранного электрогенеза развиваются аритмии сердца. Расстройства механизмов регуляции сердца В значительной мере изменения функции сердца в целом, а также характер и степень повреждения его клеток при коронарной недостаточности обусловлены расстройствами механизмов регуляции сердечной деятельности. • Коронарная недостаточность характеризуется стадийными изменениями активности симпатического и парасимпатического механизмов регуляции. ♦ На начальном этапе ишемии миокарда, как правило, возникает значительная активация симпатикоадреналовой системы. Вследствие этого развивается тахикардия и увеличивается сердечный выброс. ♦ На более поздних сроках отмечаются признаки доминирования парасимпатических регуляторных влияний: брадикардия, снижение величины сердечного выброса, скорости сокращения и расслабления миокарда. • В условиях коронарной недостаточности развивается феномен гормоно-нейромедиаторной диссоциации катехоламинов (уменьшение содержания нейромедиатора норадреналина и увеличение уровня гормона адреналина), что потенцирует их кардиотоксическое действие. Наиболее распространённая форма коронарной недостаточности - стенокардия - характеризуется чередованием периодов ишемии миокарда и периодов возобновления коронарного кровотока (реперфузии). Возобновление тока крови (реперфузия) - самый эффективный способ прекращения действия патогенных факторов ишемии миокарда и устранения последствий их влияния на сердце (рис. 22-1). Постокклюзионная реперфузия миокарда Адаптивные эффекты реперфузии: ♦ препятствие развитию инфаркта миокарда; ♦ предотвращение формирования аневризмы;
♦ стимуляция образования соединительной ткани в стенке аневризмы, если она уже развилась; ♦ потенцирование процесса восстановления сократительной функции сердца. Вместе с тем начальный этап постокклюзионной реперфузии миокарда нередко сопровождается дополнительным повреждением реперфузируемого участка сердца. Таким образом, повреждение при коронарной недостаточности является следствием двух синдромов: ишемического и реперфузионного, а не только одного - ишемического (как считалось ранее). РЕПЕРФУЗИОННОЕ ПОВРЕЖДЕНИЕ МИОКАРДА Постокклюзионная реперфузия оказывает патогенное действие на миокард вследствие дополнительной альтерации миокарда факторами реперфузии и реоксигенации. В результате этого может развиться феномен оглушенного миокарда (станнированного, от англ. stun - оглушение, ошеломление). Этот феномен является одним из осложнений, сопровождающих постишемическую реперфузию жизнеспособного миокарда. Особенностью этого феномена является отсутствие или низкий уровень сократительной функции миокарда в условиях восстановленного коронарного кровотока. Механизмы реперфузионного повреждения миокарда • Усугубление нарушения энергетического обеспечения миокардиоцитов. ♦ Подавление ресинтеза АТФ. Основные причины: гипергидратация, набухание и разрушение митохондрий, разобщающий эффект избытка Ca2+, выход АДФ, АМФ и других пуриновых соединений из митохондрий кардиомиоцитов в межклеточную жидкость. ♦ Нарушение транспорта АТФ в клетках миокарда и снижение эффективности механизмов утилизации энергии АТФ. • Нарастание степени повреждения мембран и ферментов клеток и миокарда. Причины: кислородзависимая интенсификации СПОЛ, кальциевая активация протеаз, липаз, фосфолипаз и других гидролаз, а также осмотическое набухание и разрыв мембран клеток миокарда и их органелл.
• Нарастание дисбаланса ионов и жидкости в кардиомиоцитах. Причины: реперфузионные расстройства процессов энергообеспечения и повреждение мембран и ферментов. Это потенцирует накопление избытка Na+ и Ca2+ в клетках миокарда и, как следствие - жидкости в них. • Снижение эффективности регуляторных (нервных, гуморальных) воздействий на клетки миокарда (в норме способствующих интеграции и нормализации внутриклеточных процессов). |