Клеточно-молекулярные механизмы сердечной недостаточности

Снижение сократительной функции сердца является итогом развития сердечной недостаточности самой разной этиологии.

• Недостаточность энергетического обеспечения клеток миокарда

Расстройство энергоснабжения основных процессов, происходящих в клетках миокарда (прежде всего его сокращения и расслабления), развивается вследствие нарушения: ресинтеза макроэргов, транспорта их энергии к эффекторным структурам кардиомиоцитов, утилизации ими энергии макроэргических фосфатных соединений. Нарушение обеспечения кардиомиоцитов энергией на этапах её продукции, транспорта и утилизации может быть как стартовым механизмом снижения сократительной функции сердца, так и существенным фактором нарастания её депрессии.

• Повреждение мембран и ферментов кардиомиоцитов

.

Альтерация мембран и ферментов клеток миокарда — главное, а нередко и инициальное звено патогенеза сердечной недостаточности. Изменение физико‑химических свойств и конформации молекул белка (структурных и ферментов), липидов, фосфолипидов и ЛП сопровождается значительным обратимым, а часто — необратимым повреждением структуры и функции мембран и ферментов, в том числе — митохондрий, саркоплазматического ретикулума, миофибрилл, плазматической мембраны, обеспечивающих реализацию сократительной и ритмической функций сердца.

• Ионный дисбаланс

Ионный дисбаланс при сердечной недостаточности проявляется нарушением соотношения между отдельными ионами в разных секторах кардиомиоцитов: в органеллах (митохондриях, саркоплазматическом ретикулуме, миофибриллах), в цитозоле, по разные стороны плазматической мембраны кардиомиоцитов. В наибольшей степени это относится к ионам: K⁺, Na⁺, Ca²⁺. Именно эти катионы в основном определяют реализацию таких процессов, как возбуждение, электромеханическое сопряжение, сокращение и расслабление миокарда.

• Нарушения в генетической программ кардиомиоцитов

При сердечной недостаточности происходит активация генов, контролирующих процессы обновления субклеточных структур кардиомиоцитов, а также роста сосудов микроциркуляторного русла и нервных волокон. В частности, при ишемическом и стрессорном повреждении сердца подавлена экспрессия мРНК, для Ca²⁺‑зависимой АТФазы саркоплазматической сети. Это и потенцирует ингибирование процессов захвата и выброса Ca²⁺ ретикулумом миоцитов. В условиях ишемии и инфаркта миокарда, хронического эмоционально‑болевого стресса подавлен также процесс трансляции генетической информации. Это сопровождается нарушением синтеза различных белков клеток миокарда.

• Расстройства нейрогуморальной регуляции сердца

† Изменение механизмов симпатической регуляции.

‡ Уменьшение содержания нейромедиатора симпатической нервной системы — норадреналина в ткани сердца.

‡ Снижение адренореактивных свойств сердца, т.е. выраженности ино-, хроно-, дромо- и батмотропных эффектов норадреналина и адреналина.

† Изменение механизмов парасимпатической регуляции.

‡ Ацетилхолин через м‑холинорецепторы вызывает уменьшение частоты сердечных сокращений, ингибируя образование цАМФ и активируя образование цГМФ. цГМФ активирует цГМФ‑зависимую киназу, подавляющую активность потенциалозависимых Ca²⁺‑каналов.

‡ Изменение механизмов парасимпатической регуляции при сердечной недостаточности выражены значительно меньше, чем симпатической. Это является результатом более высокой резистентности парасимпатических механизмов к различным повреждающим факторам.

Последствия нарушенных симпатических и парасимпатических влияний на миокард состоят в снижении степени управляемости и надёжности регуляции сердца. Это приводит к падению темпа и величины мобилизации сократительной функции сердца, особенно в чрезвычайных условиях.