Інволютивними ДИСФУНКЦІЯ МІОКАРДА ЯК ПЛАЦДАРМ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРНИХ ЗМІН СЕРЦЯ І ПОРУШЕНЬ КРОВООБІГУ

  1. бібліографічна посилання

1 Горшунова Н.К. 1 Медведєв Н.В. 1

1 ГБОУ ВПО «Курський державний медичний університет» МОЗ Росії

Старіння - універсальний біологічний процес, що супроводжується структурно функціональними змінами в різних системах і органах, в тому числі в серцевому м'язі, які служать основою розвитку найбільш поширених кардіоваскулярних захворювань. З метою оцінки вираженості інволютивних трансформацій функцій і структури серця обстежені 52 людини похилого віку без підтверджених серцево-судинних захворювань методами луна і допплеркардіографіі з розрахунком об'ємної фракції інтерстиціального колагену в міокарді визначенням сироваткових маркерів фиброзирования, активності клітинного апоптозу, толерантності до фізичного навантаження. Встановлено, що у більшості людей похилого віку без кардіоваскулярних захворювань геометрія міокарда не змінена, рідко виявляються ізольовані форми гіпертрофії міокарда лівого шлуночка при збереженні балансу регуляторних процесів, що забезпечують структурно-функціональний гомеостаз при старінні. Активація апоптотических і фибропластическом механізмів в міокарді підвищує ймовірність розвитку захворювань серця і функціональної недостатності кровообігу.

старіння

дисфункція міокарда

інтерстиціальний фіброз

апоптоз

толерантність до фізичного навантаження.

1. Беленко Ю.Н. Хронічна серцева недостатність /Ю.Н. Беленко, В.Ю. Мареев, Ф.Т. Агєєв. - М .: ГЕОТАР-Медіа, 2006. - 432 с.

2. Візир В.А. Взаємозв'язок плазмових маркерів деградації екстрацелюлярного матриксу та ураження органів-мішеней при гіпертонічній хворобі / В.А. Візир, І.М. Волошина // Укр. кардіоло. журн. - 2011. - № 11. - С. 24-30.

3. Горшунова Н.К. Співвідношення апоптозу і ендогенного запалення в патогенезі дисфункції міокарда на тлі артеріальної гіпертонії при старінні / Н.К. Горшунова, Н.В. Медведєв, О.М. Тарасов // Фундаментальні дослідження. - 2013. - № 2. - С. 51-55.

4. Медведєв Н.В. Патогенетичне значення інтерстиціального фіброзу в розвитку міокардіальної дисфункції у хворих похилого віку з артеріальною гіпертензією / Н.В.Медведев, Н.К. Горшунова // Успіхи геронтології. - 2013. - т.26, № 1. - С.130-136.

5. Медведєв Н.В. Апоптоз і інтерстиціальний фіброз в розвитку ремоделювання міокарда у хворих похилого віку з артеріальною гіпертонією / Н.В. Медведєв, Н.К. Горшунова // Успіхи геронтології. - 2013. - т.26, № 2. - С.326-330.

6. Овчинников А.Г. Стан балансу колагену у пацієнтів з серцевою недостатністю і нормальною фракцією викиду в залежності від типу наповнення лівого шлуночка і співвідношення Е / е '/ А.Г. Овчинников, О.Н. Свирида, А.Г. Азизова, Ф.Т. Агєєв // Серд. недостатність. - 2011. - Т.12, № 3. - С.127-135.

7. Shirani J. Usefulness of the Electrocardiogram and Echocardiogram in predicting the amount of interstitial myocardial collagen in endomyocardial biopsy specimens of patients with chronic heart failure / J.Shirani, R.Pick, Y.Quo // Am. J. Cardiol. - 1992. - Vol. 69, № 17. - P. 1502-1503.

8. TermanA. Aging of cardiac myocytes in culture: oxidative stress, lipofuscin accumulation, and mitochondrial turnover / H.Dalen, JW Eaton, A.Terman // Ann NY AcadSci 2004; 1019. - P.70-77.

9. Yamammoto S. On the nature of cell death during remodeling of hypertrophied human myocardium / S. Yamammoto, K. Sawada, H. Shimomura // J Mol Cell Cardiol 2000. - Vol. 32. - P.161-175.

Асоційовані з віком структурно-функціональні трансформації, що відбуваються в серцевому м'язі, служать основою розвитку найбільш поширених кардіоваскулярних захворювань. Вони проявляються формуванням потовщення окремих ділянок міокарда - міжшлуночкової перегородки або задньої стінки лівого шлуночка. Геометрія серця перебудовується в зв'язку зі зменшенням співвідношення підстави і верхівки, розширенням кореня аорти і дилатацією лівого передсердя, в міокарді відбувається накопичення жиру, колагену, еластину і липофусцина. Останній знижує здатність кардіоміоцитів до аутофагоцитоза, що призводить до пошкодження органел і підвищення чутливості до дії активних форм кисню [8]. Зазначені зміни знижують здатність адаптації серця до різних стресових впливів.

Підвищення календарного віку пацієнтів пов'язують зі збільшенням тривалості скорочень серця і механічної рефрактерности, зниженням ефективності инотропного відповіді на підвищення концентрації катехоламінів в сироватці крові і введення серцевих глікозидів. Вік-асоційовані зміни в серці на ультраструктурному рівні полягають в вкороченні теломер, розвитку окисного стресу і освіті дефектів мітохондрій, що призводить до порушень енергетичного гомеостазу [8].

Внаслідок зниження здатності кардіоміоцитів до пасивного розслабленню і підвищення жорсткості стінки лівого шлуночка порушується його наповнення в діастолу. Для забезпечення адекватного потребам організму серцевого викиду потрібна активація компенсаторних механізмів підвищення тиску заповнення. Пріоритетність розладів діастоли в патогенезі миокардиальной дисфункції статистично підтверджена в популяційних і клінічних дослідженнях [1].

Підвищення тиску наповнення ЛШ можна розцінювати як гемодинамическую фазу природного перебігу діастолічної дисфункції, коли внаслідок сповільненою релаксації основна порція крові, що забезпечує його наповнення, надходить в систолу передсердь, при цьому діастолічний резерв знижується.

Для оцінки величини діастолічного тиску в ЛШ одним з найбільш інформативних способів вважається розрахунок відносини максимальних швидкостей хвилі раннього трансмітрального кровотоку і діастолічного підйому підстави ЛШ під впливом потоку крові, що надходить в ранню діастолу. При формуванні діастолічної дисфункції ЛШ у спокої відзначається максимальна скоротність лівого передсердя при відсутності резерву її посилення під час навантаження [7].

Фізіологічні і патологічні процеси, що відбуваються на різних рівнях структурної організації серця: активація певних ділянок геному, молекулярні, клітинні, інтерстиціальні зміни становлять морфологічний субстрат ремоделювання ЛШ. Їх клінічні прояви виражаються в змінах розміру, форми і функціональних можливостей серця.

Особливий науково-практичний інтерес представляє аналіз процесів регуляції апоптозу кардіоміоцитів, змін позаклітинного матриксу, взаємозв'язку інволютивних процесів програмованої клітинної загибелі, фиброзирования міокарда і міокардіальної дисфункції. Розвиток і прогресування інтерстиціального фіброзу в міокарді - ключовий процес, схильний до впливу численних гуморальних факторів, тканинних факторів росту, системи матриксних металопротеїназ, їх інгібіторів та ін. Сприяють проліферації фібробластів і синтезу колагенових волокон [2]. Виявлення інволютивно дисфункції міокарда і ранніх ознак структурних змін серця при старінні необхідно для своєчасної профілактики розвитку кардіоваскулярних захворювань і їх прогностично несприятливих ускладнень.

Мета дослідження - оцінити вираженість інволютивних трансформацій функцій і структури серця у пацієнтів старшого віку, які не мали достовірних ознак захворювань серцево-судинної системи.

Матеріали і методи дослідження

До групи обстеження увійшли 52 людини похилого віку, які не мали ознак серцево-судинних захворювань, які оформили письмову згоду на участь в дослідженні.

Міокардіальну дисфункцію верифікувати луна і допплеркардіографіческім методами з застосуванням УЗ сканера MyLab15 (Esoate / PieMedical, Італія) в М і В-режимах за методикою Американського товариства з ехокардіографії (ASE). Розраховували кінцевий діастолічний (КДО) і кінцевий систолічний (КСО) об'єми ЛШ, масу міокарда лівого шлуночка (ММЛЖ) і її індекс (ІММЛШ), фракцію викиду (ФВ) і фракцію укорочення (ФУ). Діастолічну функцію ЛШ оцінювали за диастолическому індексу - відношенню показників, що характеризують трансмітрального діастолічний потік: швидкостей раннього (VЕ,) і пізнього (VA) діастолічного наповнення ЛШ - (VЕ / VA), час ізоволюмічного розслаблення (ВІВР). Толерантність до фізичного навантаження оцінювали за результатами тесту шестихвилинної ходьби [1].

Інтенсивність інтерстиціального миокардиального фіброзу оцінювали при зіставленні результатів різних методів дослідження: розрахунку об'ємної фракції інтерстиціального колагену (Офік) за методикою J.Shiranietal. (1992) і визначення концентрації сироваткових маркерів його обміну. Зміст попередника матриксной металлопротеінази-1 (PRO-MMP1, R & DSystems, CША), її тканинного інгібітора - ТІММП-1 (eBioscience, CША), тканинного фактора росту (ТФР) -β1 (DRG, Німеччина) в сироватці крові встановлювалося за допомогою методу твердофазного імуноферментного аналізу (ІФА), заснованого на кількісному визначенні досліджуваного біологічного субстрату людини за допомогою його пошарового зв'язування зі специфічними антитілами.

Рівень сироваткової каспаз-3 - ключового ферменту центрального перехрестя активації апоптозу оцінювали за допомогою ферментно-пов'язаного іммуносорбентний аналізатора HumanCaspase-3 компанії BenderMedSystemsGmbH (Австрія).

Статистичний аналіз отриманих результатів, представлених як М ± m (середнє арифметичне і його стандартна помилка), проведений за допомогою параметрически х методів описової статистики в програмі Statistica 8.0. Достовірність відмінностей між порівнюваними групами оцінена за критерієм Стьюдента при p <0,05. Для встановлення сили і спрямованості зв'язків при зміні досліджуваних параметрів застосований кореляційний аналіз за Пірсоном.

Результати проведених досліджень структури і функції серця методами луна і допплеркардіографіі. практично здорових осіб похилого віку представлені в таблиці 1.

Таблиця 1

Луна-і допплеркардіографіческіе показники практично здорових осіб похилого віку

показник

значення

КСРлж, см

2,7 ± 0,1

КДРлж, см

4,2 ± 0,2

КСОЛЖ, мл

33 ± 3,4

КДОЛЖ, мл

85,4 ± 6,3

МЖП, см

0,95 ± 0,04

ТЗСЛЖ, см

0,9 ± 0,05

ІММЛШ, г / м2

88,6 ± 5,8

УО, мл

58,5 ± 2,9

ФВ,%

59,2 ± 4,2

ФУ,%

32,6 ± 1,4

VЕ, м / с

0,95 ± 0,06

VA, м / с

0,58 ± 0,02

VЕ / VA, у.о.

1,6 ± 0,05

ИВР, мсек

97,5 ± 4,5

Ехокардіографічні показники пацієнтів старшого віку, які не мали клінічних ознак серцево-судинної патології, служать відображенням і прикладом інволютивних структурно-функціональних змін системи кровообігу, значення параметрів яких відповідали нормативним діапазонами, встановленим для практично здорових людей середнього віку.

Достовірних ознак як систолічною, судячи з середнім значенням показників фракції викиду і фракції укорочення, відповідним фізіологічного діапазону коливань, так і вираженої діастолічної дисфункції ЛШ, що визначаються на основі оцінки характеристик трансмітрального діастолічного потоку, у практично здорових людей похилого віку, не знайдено. Показники, службовці індикаторами гіпертрофії ЛШ: товщина його стінок і міжшлуночкової перегородки, індекс ММЛЖ не перевищував інорматівних значень, що свідчило про підтримку стану компенсації кровообігу без активації додаткових механізмів.

Кореляційний аналіз виявив зворотний зв'язок середньої сили між структурними змінами, що стосуються збільшення розмірів камер серця і показниками, що характеризують трансмітрального діастолічний потік, - швидкостями раннього і пізнього наповнення лівого шлуночка (r = -0,48, p <0,01) і (r = - 0,42, p <0,01), що відображає структурно-функціональну взаємозв'язок внутрішньосерцевих інволютивних змін.

При визначенні варіанту структурного ремоделювання серцевого м'яза внаслідок її інволютивно перебудови виявлено, що нормальна геометрія міокарда у практично здорових людей похилого віку встановлена ​​в 34 (65,4%) випадках, а ізольована гіпертрофія міжшлуночкової перегородки у 18 (34,6%) осіб, що дозволяє констатувати збереження в міокарді структурного балансу, що забезпечує його структурно-функціональний гомеостаз при фізіологічному старінні.

Скорочення числа діючих клітин відбувається або шляхом їх індукованої загибелі в результаті некрозу або внаслідок генетично обумовленої регуляції тривалості клітинної життя шляхом апоптозу. Молекулярним механізмам апоптозу надається вагоме значення в розвитку функціональних порушень серцево-судинної системи. В результаті фізіологічного апоптозу щорічно гине 45x106 кардіоміоцитів лівого шлуночка. У проведеному дослідженні показник сироваткової каспаз-3 - ключового ферменту апоптозу в групі людей без підтверджених кардіоваскулярних захворювань склав 7,6 ± 1,1 нг / мл, що вказує на низьку інтенсивність клітинної загибелі при фізіологічному старінні і свідчить про достатню функціональному резерві їх системи кровообігу .

У всіх осіб, включених в дослідження, визначені концентрації сироваткових маркерів обміну колагену, розраховані показники Офік, їх результати відображені в таблиці 2.

Таблиця 2

Показники Офік і сироваткових маркерів обміну колагену практично здорових осіб похилого віку

№ п / п

Група

показники

Офік,%

TGF-b1,

пг / мл

PRO- MMP1,

нг / мл

TIMP1, пг / мл

Практично здорові особи похилого віку, n = 52

2,7 ± 0,6

193,5 ± 17,1

14,5 ± 0,7

285,6 ± 33,7

Кореляційний аналіз виявив прямий зв'язок середньої сили між сироваткової концентрацією каспаз-3 і значенням Офік (r = 0,48, p <0,01), що можна розцінювати як додаткове свідчення факту заміщення загиблої клітинної маси функціонально інертної сполучною тканиною, що узгоджується з результатами дослідження вираженості апоптозу при ремоделюванні міокарда на тлі артеріальної гіпертонії [3,5,9].

Певну діагностичну і практично багато важать на нашу думку представляє розрахунок коефіцієнта співвідношення концентрацій попередника ММП і її інгібітору ТІМП в сироватці крові - як взаємопов'язаних елементів єдиної системи регуляції синтезу і деградації екстрацелюлярного коллагенсодержащего матриксу. Його значення в групі практично здорових осіб похилого возрастасоставіло 0,072 ± 0,01 у.о.

Показник індексу коллагенодеградаціі (ІКД) дозволяє кількісно оцінювати вираженість дисбалансу в системі матриксних металопротеїназ та їх інгібітора, що регулюють синтез і деструкцію колагенових волокон в інтерстиції міокарда [4]. Кореляційний аналіз виявив негативну зв'язок середньої сили між ІКД і Офік (r = -0,46, p <0,05), що підтверджує можливість використання зазначеного індексу для непрямої оцінки інтенсивності інтерстиціального фіброзу і визначення прогностично сприятливих змін структури міокарда.

Безсумнівну практичну цінність в оцінці вираженості компенсаторних механізмів серцево-судинної системи до умов функціонального напруги має толерантність до фізичного навантаження. Висока стійкість до неї, відповідна латентної ХСН, встановлена ​​у 44 практично здорових осіб, при якій величина дистанції, пройденої за 6 хвилин склала 446 ± 22,4 м, у 8 осіб результат тесту дорівнював показнику здорових осіб - 518 ± 20,7 м.

Кореляційний аналіз виявив зворотний зв'язок середньої сили між відстанню, подоланним фізіологічно старіючим пацієнтами протягом шестихвилинної проби навантаження, і показником, що характеризує поширеність фіброзних змін в екстрацелюлярний матриксі міокарда - Офік (r = -0,54, p <0,01), що вказує на тісний спряженість структурного ремоделювання серцевого м'яза, що формується при розвитку інволютивних змін в організмі і функціональним станом системи кровообігу в цілому.

Таким чином, встановлені особливості інволютивних структурно-функціональних трансформацій, що відбуваються в серці при фізіологічному старінні, у вигляді легкого ступеня діастолічної дисфункції і незначній вираженості інтерстиціального фіброзу міокарда дозволяють розцінювати їх як варіант вікової норми, що підтримує повноцінне функціонування організму в пізньому періоді онтогенезу. За умови дисбалансу регуляторних процесів, що виражається в перевазі активності апоптотических і фибропластическом механізмів в міокарді, підвищується ймовірність розвитку кардіоваскулярних захворювань і функціональної недостатності кровообігу.

бібліографічна посилання

Горшунова Н.К., Медведєв Н.В. Інволютивними ДИСФУНКЦІЯ МІОКАРДА ЯК ПЛАЦДАРМ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРНИХ ЗМІН СЕРЦЯ І ПОРУШЕНЬ КРОВООБІГУ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2016. - № 3 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24750 (дата звернення: 11.06.2019).

Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»

(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)

Ru/ru/article/view?