Нарушения диастолических свойств левого желудочка
В самом начале изучения ГКМП обнаружение повышения конечно-диастолического давления в левом желудочке при неизмененном или сниженном КДО позволило прийти к заключению, что изменения кардиогемодинамики и клинические проявления этого заболевания в значительной мере обусловлены диастолической дисфункцией (Е. Wigle с соавт., 1962; J. Goodwin, 1970, и др.). Нарушения диастолических свойств гипертрофированного левого желудочка обнаруживаются примерно у 80% больных ГКМП, способствуя развитию венозной легочной гипертензии, снижению сердечного выброса и возникновению ишемии миокарда, проявляясь одышкой при физической нагрузке, утомляемостью и стенокардией. По меткому выражению Е. Wigle с соавторами (1962), "процесс гипертрофии может приводить к инвалидизации больного не столько из-за связанной с ним обструкции изгнанию крови в систоле, сколько из-за нарушения наполнения левого желудочка в диастолу".
Последующие исследования диастолической функции миокарда при ГКМП позволили уточнить особенности изменений отдельных фаз наполнения левого желудочка, характерные для этого заболевания. Так, несмотря на удлинение фазы быстрого наполнения, абсолютный и относительный объем наполнения левого желудочка, а также скорость наполнения по данным ЭхоКГ и радионуклидной вентрикулографии в эту фазу значительно снижены. Поскольку объем наполнения желудочка в фазу медленного наполнения существенно не изменяется, важное значение для поддержания адекватного ударного объема сердца приобретает систола предсердий, вклад которой в диастолическое наполнение заметно возрастает (Р. Hanrath с соавт., 1980; R. Bonow и Т. Frederick, 1983). Гиперфункция левого предсердия находит свое отражение в появлении звучного IV тона в диастоле, который в ряде случаев определяется пальпаторно. Важная роль систолы предсердий в обеспечении наполнения желудочков при ГКМП обуславливает подверженность таких больных резкому снижению насосной функции сердца, вплоть до кардиогенного шока и отека легких, при возникновении мерцательной аритмии. Более поздней стадией развития диастолической дисфункции у таких больных является формирование псевдонормального типа нарушения диастолического наполнения, при котором значительно повышенное давление в левом предсердии приводит к увеличению объема и скорости раннего наполнения левого желудочка с уменьшением наполнения во время систолы предсердий. Клинически это проявляется появлением громкого III тона.
Степень нарушения диастолического наполнения левого желудочка не всегда коррелирует с выраженностью гипертрофии миокарда и внутрижелудочковой обструкции (Е. Wigle с соавт., 1985; Р. Spirito и В. Maron, 1990). Так, значительная диастолическая дисфункция иногда наблюдается у больных с весьма умеренным и локализованным утолщением стенки желудочка и без обструкции. Это обстоятельство позволяет заключить, что патологический процесс при ГКМП не ограничивается участками миокарда со значительной его гипертрофией. Нарушение диастолических свойств негипертрофированного миокарда, возможно, обусловлено развитием в нем интерстициального фиброза и (или) патологией интрамуральных венечных артерий. Отсутствует и корреляция показателей диастолической дисфункции в покое с данными нагрузочных тестов и выраженностью клинической симптоматики (Р. Nihoyannopoulos с соавт., 1992; М. Borzi с соавт., 1995).
Как известно, диастолическое наполнение левого желудочка в норме и при патологии определяется двумя основными факторами — расслаблением миокарда и податливостью (или жесткостью) камеры желудочка. В значительно меньшей степени оно зависит от перикардиального давления и взаимодействия желудочков друг с другом.
Нарушение диастолического расслабления миокарда. Уменьшению скорости и полноты активного диастолического расслабления принадлежит ведущая роль в патогенезе диастолической дисфункции при ГКМП (Е. Wigle и S. Wilansky, 1987). Об этом свидетельствуют обнаруживаемые у большинства больных с помощью ЭхоКГ и катетеризации сердца увеличение периода изоволюмического расслабления и константы времени изоволюмического снижения давления в левом желудочке, а также уменьшение максимальной скорости снижения давления (R. Alvares с соавт., 1984; Т. Yamakado с соавт., 1990, и др.). При этом отмечается тесная обратная связь замедления изоволюмического расслабления с объемом наполнения левого желудочка в фазу быстрого наполнения и его максимальной скоростью (Р. Hanrath с соавт., 1980, и др.).
Расслабление миокарда представляет сложный энергозависимый процесс, который, согласно современным представлениям, регулируется следующими основными факторами: 1) нагрузкой на миокард во время его сокращения и 2) расслабления, 3) полнотой разъединения акто-миозиновых мостиков в результате обратного захвата ионов кальция саркоплазматическим ретикулумом и 4) равномерностью распределения нагрузки на миокард и разъединения акто-миозиновых мостиков в пространстве и времени. Нагрузка на миокард во время расслабления , в свою очередь, определяется: 1) конечно-систолическим стеночным напряжением в период быстрого наполнения, 2) стеночным напряжением, 3) наполнением венечных артерий в период изоволюмического расслабления и 4) энергией конечно-систолической деформации желудочка (D. Brutsaert с соавт., 1984).
Исходя из этой концепции регуляции процесса расслабления, D. Brutsaert с соавторами (1984) и Е. Wigle с соавторами (1985,1987) выделяют следующие механизмы его нарушения при ГКМП (рис.22).
1. Увеличение нагрузки на миокард (то есть стеночного напряжения) во время сокращения в первые 2/3 систолы у больных с субаортальной обструкцией. Оно приводит к удлинению изгнания, задержке начала расслабления и его замедлению, что способствует более полному опорожнению левого желудочка.
2. Уменьшение нагрузки во время расслабления. Замедление расслабления у больных ГКМП вследствие уменьшения нагрузки на миокард в этот период обусловлено следующими факторами:
а) снижением конечно-систолического стеночного напряжения, то есть нагрузки в конце систолы, в результате уменьшения объема полости левого желудочка и увеличения его толщины из-за гипертрофии, что способствует задержке начала расслабления;
б) уменьшением наполнения венечных артерий в период изоволюмического расслабления вследствие увеличения интрамурального сжатия мелких артерий субэндокардиальных отделов левого желудочка, особенно в области межжелудочковой перегородки, связанного с повышением конечно-диастолического давления и свойственного ГКМП поражения мелких венечных артерий; в) уменьшением стеночного напряжения после открытия митрального клапана в силу относительно меньшего, чем в норме, увеличения объема левого желудочка и большей толщины его стенки в период быстрого наполнения. Следует отметить, что влиянию этих факторов на стеночное напряжение в определенной мере противодействует повышение давления в левом предсердии, что способствует возрастанию нагрузки на стенку левого желудочка и ускорению расслабления. Повышение давления наполнения левого желудочка наиболее выражение при значительном объеме сопутствующей митральной недостаточности и резко увеличенной жесткости камеры желудочка, что имеет важное компенсаторное значение для поддержания адекватного сердечного выброса.
Значительному снижению нагрузки на миокард во время его расслабления препятствует увеличение потенциальной энергии конечно-систолической деформации, обусловленное более полным, чем в норме, опорожнением левого желудочка и уменьшением его КС О (Т. Rushmer с соавт., 1983). Именно этим обстоятельством, возможно, объясняется наблюдающееся у больных ГКМП увеличение объема левого желудочка в период изоволюмического расслабления, а также сохранение неизмененного уровня конечно-диастолического давления в отдельных случаях этого заболевания с выраженной гипертрофией левого желудочка. Однако, поскольку расслабление миокарда при ГКМП, как правило, значительно страдает, маловероятно, чтобы конечно-систолическая деформация оказывала существенное влияние на этот процесс.
Следует отметить, что все факторы, определяющие нагрузку при расслаблении, зависят от полноты разъединения создающих усилие акто-миозиновых мостиков, что, в свою очередь, связано с обратным захватом ионов кальция саркоплазматическим ретикулумом. Поэтому при нарушении активного транспорта кальция из цитоплазмы в результате ишемии расслабление становится независимым от нагрузки ( D. Brufsaert с соавт., 1984).
3. Нарушение полноты разъединения акто-миозиновых мостиков. При неизмененной нагрузке на миокард скорость разъединения акто-миозиновых мостиков служит основным фактором, определяющим скорость расслабления. Этот энергозависимый процесс очень чувствителен к ишемии, вследствие чего ухудшение расслабления развивается при первых проявлениях энергодефицита задолго до нарушения сокращения. Поскольку ишемия миокарда отмечается у большинства больных ГКМП (см. ниже), нарушению разъединения акто-миозиновых мостиков принадлежит важная роль в патогенезе расстройств расслабления при этом заболевании. В свою очередь, ухудшение расслабления миокарда, вызывая дальнейшее повышение конечно-диастолического давления в левом желудочке и уменьшение наполнения венечных артерий (рис. 22), способствует усугублению ишемии миокарда и, тем самым, замыкает порочный круг. Как уже упоминалось, нарушение разъединения акто-миозиновых мостиков оказывает двоякое пагубное влияние на диастолическое расслабление: прямое и косвенное, опосредуемое уменьшением зависимости расслабления от нагрузки. В условиях свойственного ГКМП значительного снижения нагрузки на миокард во время расслабления последствия такого двойного отрицательного эффекта особенно неблагоприятны.
4. Неравномерность распределения нагрузки на миокард и разъединения акто-миозиновых мостиков в пространстве и времени. Морфологическим субстратом такой неоднородности при ГКМП является изменение формы левого желудочка и вариабельность толщины его стенки, а при микроскопическом исследовании — мозаичность расположения фокусов дезорганизации мышечных волокон и фиброза. Неравномерность нагрузки на различные участки сердечной мышцы и асинхронность разъединения акто-миозиновых мостиков усугубляет присущая ГКМП ишемия миокарда (см. рис. 22). Возникающие при этом значительные колебания стеночного напряжения, испытываемого отдельными сегментами стенки левого желудочка, и некоординированность локальных процессов возбуждения и разъединения акто-миозиновых мостиков способствуют усугублению нарушений расслабления ( R. Bonow с соавт., 1984).
Рис. 22. Патогенез нарушения расслабления при ГКМП. — — прямые связи, — — — — обратные связи; Э- увеличение, Я — уменьшение; d — стеночное напряжение, КЛ — капилляр, КМП — кардиомиоцит, БН — период быстрого наполнения, ИР — период изометрического расслабления, А-М мостики — акто-миозиновые мостики, КДД — конечно-диастолическое давление; КС — конечно-систолический, ЛЖ — левый желудочек.
Таким образом, патологические изменения диастолического расслабления, характерные для ГКМП, обусловлены сочетанием изменения нагрузки на миокард и нарушения разъединения акто-миозиновых мостиков, а также неравномерностью воздействия этих факторов на различные участки левого желудочка и их асинхронностью во времени.
Уменьшение податливости камеры левого желудочка. Как известно, податливость камеры желудочка (dV/dP) прямо пропорциональна ее объему и обратно пропорциональна массе миокарда и его жесткости (W. Gaasch с соавт., 1972). Отсюда наблюдающееся при ГКМП повышение жесткости миокарда вследствие его гипертрофии, дезорганизации кардиомиоцитов и разрастания соединительной ткани, а также увеличение массы и уменьшение объема полости левого желудочка закономерно приводят к значительному нарушению его податливости. Как показали исследования W. Gaasch с соавторами (1979), податливость камеры левого желудочка у таких больных снижается втрое, в то время как жесткость миокарда повышается лишь на 50%. Это свидетельствует о том, что изменения массы желудочка и объема его полости оказывают большее влияние на податливость камеры желудочка, чем жесткость миокарда. Однако относительная значимость этих факторов в каждом конкретном случае варьирует в довольно широких пределах в зависимости от выраженности гипертрофии, распространенности интерстициального фиброза и заместительного склероза и величины КДО левого желудочка.
Снижение податливости камеры левого желудочка вызывает смещение диастолической зависимости "давление — объем" в сторону повышения величин конечно-диастолического давления при каждом данном уровне КДО( Т. Yamakado с соавт., 1990 ). При этом увеличение конечно-диастолического давления служит важным компенсаторным механизмом, обеспечивающим адекватное наполнение жесткого левого желудочка и, тем самым, сохранение неизмененного ударного объема сердца. Повышение давления наполнения левого желудочка сопровождается увеличением давления на путях его притока — в левом предсердии, легочных венах и легочных капиллярах. При резком снижении податливости камеры желудочка легочная венозная гипертензия достигает значительной величины, что клинически проявляется выраженной одышкой и другими признаками застоя в малом круге кровообращения. Эти явления усугубляются при физической нагрузке в связи с увеличением частоты сердечных сокращений и укорочением периода диастолического наполнения, что обуславливает снижение физической работоспособности таких больных ( М. Frenneaux с соавт., 1989 ).
Особенно резко возрастает давление в левом предсердии при возникновении тахисистолической формы мерцательной аритмии, что создает предпосылки для развития отека лёгких. Таким образом, характерное для ГКМП снижение диастолической податливости левого желудочка может вызывать выраженный застой крови в малом круге при неизмененной ( и даже иногда повышенной ) систолической функции миокарда желудочка.
