Артериальная гипертония (АГ) — медленно прогрессирующее гемодинамическое заболевание, естественное течение которого характеризуется не только повышением артериального давления (АД), но также развитием гипертрофии левого желудочка (ГЛЖ) и повышением сопротивления артериальной системы. При неконтролируемой АГ гипертрофия обнаруживается также в стенке артерий. Увеличение жесткости артерий крупного калибра при АГ развивается вторично вслед за ремоделированием сердца, при этом нагрузка на левый желудочек (ЛЖ) повышается и усиливается гипертрофия миокарда. Ремоделирование резистивных артерий увеличивает общее периферическое сопротивление (ОПС) и стабилизирует АД [1], а ремоделирование крупнокалиберных артерий повышает артериальную жесткость и увеличивает отраженную волну, в результате увеличивается скорость пульсовой волны (СПВ), повышается систолическое АД и усиливается ГЛЖ. В настоящее время считается установленным, что жесткость крупнокалиберных артерий так же значима, как и повышение ОПС [2—4].
В развитии ГЛЖ при АГ ключевую роль играет повышение активности симпатической части вегетативной нервной системы (С-ВНС). В эксперименте показано наличие связи между концентрацией катехоламинов, ростом миоцитов и развитием ГЛЖ [5]. Клинические исследования подтверждают, что повышение сердечной активности С-ВНС вызывает ГЛЖ [6].
Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) — один из основных факторов развития ГЛЖ. Прессорное действие ангиотензина II (АТ II) обусловлено прямым сокращением гладких мышечных клеток артериол и гипертрофией миоцитов, в то время как альдостерон способствует гиперплазии фибробластов и развитию миофиброза [7]. Увеличение продукции АТ II может существенно усилить ремоделирование миокарда и сосудов, тесно связанное с прогрессирующим нарушением цитоархитектоники артерий вследствие непосредственной стимуляции роста клеток, моноцитарно-макрофагальной тканевой экспрессии и инфильтрации липидами интимы сосудов c увеличением проницаемости и целостности клеточных мембран [8].
ГЛЖ является частой причиной внезапной смерти, желудочковых аритмий и застойной сердечной недостаточности у больных АГ. Вопреки результатам многочисленных исследований, подтверждающих, что ГЛЖ при АГ первично связана с высоким уровнем АД, с повышением которого увеличиваются сердечно-сосудистая заболеваемость и смертность, в клинике корреляции между АД и ГЛЖ относительно низкие. Возможно, это связано с тем, что АД весьма изменчиво и клинические исследования могут не выявить его влияния на сердце. При суточном мониторировании АД обнаружены более тесные связи между параметрами ГЛЖ и АД, чем при его клиническом измерении [9—11].
В настоящее время имеются убедительные доказательства, что кроме АД и другие гемодинамические и негемодинамические факторы ответственны за развитие ГЛЖ, в том числе изменения сердечного выброса (СВ), ОПС, объема крови легких (ОКЛ), повышение активности C-ВНC и РААС, увеличение жесткости крупнокалиберных артерий [3, 10, 12, 13 ].
Целью настоящей работы являлась оценка влияния частоты сердечных сокращений (ЧСС), гемодинамики, активности циркулирующей РААС и СПВ на развитие гипертрофии и ремоделирования ЛЖ у больных эссенциальной АГ.
Материал и методы
Обследованы 122 больных АГ (70 мужчин и 52 женщины, средний возраст 54,6±1,6 годы). Степень АГ установлена по уровню АД, согласно Европейским рекомендациям по диагностике и лечению АГ (2007). Больных ожирением, сахарным диабетом, с метаболическим синдромом, ишемической болезнью сердца и застойной сердечной недостаточностью не включали в исследование.
Основные показатели центральной гемодинамики определяли радионуклидным методом с использованием 131I-альбумина сыворотки человека по общепринятой методике. Активность циркулирующей РААС оценивали с использованием наборов реактивов Sb-Ren-2 по неактивному ренину; концентрацию альдостерона в плазме крови (КАП) — с помощью наборов Аldok.
Эхокардиографию выполняли в одно- и двумерном режимах на аппарате Hewlet-Packard Sonos 1000 по обще-принятой методике. Определяли конечный диастолический размер (КДР) и конечный диастолический объем (КДО) ЛЖ, конечный систолический размер (КСР) и конечный систолический объем (КСО) ЛЖ, толщину задней стенки (ТЗС) ЛЖ и межжелудочковой перегородки (ТМЖП), индекс массы миокарда ЛЖ (ИММЛЖ) по Penn Convention [14]. Геометрическую модель ЛЖ оценивали по массе миокарда ЛЖ (ММЛЖ) и относительной толщине стенок (ОТС), по рекомендациям А. Ganau и соавт. [15]. У 43 больных, отобранных из общей популяции, оценивали жесткость крупнокалиберных артерий определением СПВ на отрезке сонная–бедренная артерии с помощью Compliеr-метода [16, 17].
Все больные до поступления в отделение института не получали продолжительной и адекватной терапии, уровень АД у них не контролировался. В течение 1—2 дней обследования антигипертензивное лечение не проводилось. Только при необходимости назначали какой-либо антигипертензивный препарат. После обследования больные получали монотерапию ингибитором ангиотензинпревращающего фермента лизиноприлом в дозе 10—20 мг/сут, реже — β-адреноблокаторы или комбинированную терапию лизиноприлом и амлодипином (в дозе 5—10 мг) в зависимости от степени АГ и эффективности контроля АД. При необходимости назначали гидрохлоротиазид в дозе 25—50 мг/сут.
Контрольную группу составили 30 здоровых лиц того же возраста и пола с АД <140/90 мм рт. ст. без сопутствующих заболеваний или факторов риска.
При сравнении полученных данных использовали t-критерий Стьюдента. Корреляционный анализ проводили по Спирмену, вычислялся критерий Фишера (f) для проверки значимости уровня регрессии. Различия считали статистически значимыми при p<0,05.
Результаты
При анализе параметров центральной гемодинамики установлено достоверное увеличение сердечного индекса (СИ) у больных АГ 1-й степени. При стабильном повышении АД СИ постепенно снижался, и у больных АГ 3-й степени этот показатель становился ниже контрольного уровня. Одновременно со снижением СИ ОПС прогрессивно повышалось и достоверно превышало контрольные величины, объем циркулирующей крови (ОЦК) не проявлял тенденции к изменению. У больных АГ 1-й степени ЧСС была достоверно повышена, по мере стабилизации АГ этот параметр снижался, но оставался недостоверно повышенным по сравнению с контрольным уровнем (табл. 1).
Таблица 1. Изменения гемодинамических и гормональных параметров у больных эссенциальной АГ (M±m)
Анализ гормонального состава крови позволяет сделать вывод, что у больных АГ 1-й и 2-й степени уровень неактивного ренина соответствует норме, у больных АГ 3-й степени — высокий и низкий и соответственно, уровень активности АТ II — нормальный и низкий у больных АГ 1-й и 2-й степени и высокий — у больных АГ 3-й степени. При оценке КАП прослеживается высокий уровень у всех больных АГ (табл. 2).
При оценке анатомических параметров ЛЖ установлено, что у больных АГ 1-й степени регистрируется умеренное увеличение ИММЛЖ, которое обусловлено достоверным увеличением ТЗС ЛЖ; КДР ЛЖ и ТМЖП существенно не отличаются от контрольных значений. При стабильном повышении АД обнаруживается прогрессивное увеличение всех показателей ГЛЖ, увеличены также КСР ЛЖ и КСО ЛЖ (см. табл. 2).
Таблица 2. Динамика структурных параметров ЛЖ у больных АГ (M±m)
Настоящее исследование показало, что основным типом ремоделирования ЛЖ у больных АГ является концентрическая ГЛЖ (62,8%), которая обнаруживается при различной тяжести течения АГ. У 12,3% больных регистрируется нормальная геометрия ЛЖ и у 2,8% — кон-центрическое ремоделирование, обусловленное увеличением ТЗС ЛЖ или ТМЖП при нормальном ИММЛЖ. Нормальные размеры сердца и концентрическое ремоделирование регистрируются при АГ 1-й и 2-й степе-ни. Эксцентрическая ГЛЖ (ОТС<0,45) регистрируется у 22,1% больных и, как правило, при АГ 3-й степени. Этот тип геометрической модели характеризуется достоверным увеличением КДО ЛЖ и КСО ЛЖ и более низкими значениями ТЗС ЛЖ, ТМЖП, ИММЛЖ по сравнению с концентрической ГЛЖ.
СПВ на отрезках сонная артерия–бедренная артерия повышена у больных АГ всех степеней по сравнению с контрольной группой, составляя у больных АГ 1-й степени 11,01±0,45 м/с, АГ 2-й и 3-й степени — 12,03±0,35 и 14,0±0,15 м/с против 9,41±1,21 (р<0,05 для всех срав-нений).
Корреляционный анализ проводили между гемодинамическими, гормональными и структурными показателями. У больных АГ 1-й степени систолическое АД достоверно коррелирует с ТЗС ЛЖ и ИММЛЖ (r=0,55 и r=0,58 соответственно; р<0,05), а диастолическое АД — с КДР ЛЖ (r=0,61; p<0,05), ТЗС ЛЖ (r=57; p<0,05) и ИММЛЖ (r=0,55; p<0,05). По мере прогрессирования заболевания влияние АД на развитие ГЛЖ снижается и регистрируются новые связи: высокая и обратная корреляция — между СИ и ИММЛЖ у больных АГ 3-й степени (r=-0,78; р<0,05), умеренная и недостоверная — у больных АГ 2-й степени, отсутствует — у больных АГ 1-й степени. Корреляции между ОПС и ИММЛЖ высокие при АГ 3-й степени (r=0,77; р<0,05). Корреляции между ОКЛ и параметрами ГЛЖ, в частности, между КДР и ИММЛЖ обнаружены во всех случаях, однако выраженность их различалась в зависимости от тяжести АГ: высокие — у больных АГ 1-й степени (r=0,69; р<0,05), умеренные — у больных АГ 2-й и 3-й степени. У больных АГ 1-й степени регистрируется умеренная связь между ЧСС и ИММЛЖ (r=0,51; р<0,05). У больных АГ 3-й степени выявлены положительные корреляции между СПВ, систолическим АД (r=0,81; р<0,05), ИММЛЖ (r=0,72; р<0,05), ТЗС ЛЖ (r=0,65; р<0,05) и отрицательные между СПВ и ОТС (r=0,78; р<0,05). У больных АГ 1-й и 2-й степени корреляции невыраженные или полностью отсутствуют. Эти взаимосвязи указывают на то, что при АГ 3-й степени повышение жесткости артериальных сосудов увеличивает гемодинамическую нагрузку на ЛЖ и усиливает гипертрофию. Корреляционный анализ между активностью циркулирующей РААС, КАП и параметрами ГЛЖ выявил обратную и достоверную связь между уровнем неактивного ренина и эхокардиографическими параметрами ЛЖ у больных АГ 3-й степени: умеренную и достоверную — с ТЗС и ТМЖП и выраженную — с ИММЛЖ (r=-0,78; p<0,05). Обнаружена обратная корреляция между СПВ и активностью РААС при АГ 3-й степени (r=0,61; р<0,05). Умеренное влияние КАП на развитие ГЛЖ обнаруживается только при АГ 1-й степени между КДР и ИММЛЖ (r=0,52; p<0,05), в дальнейшем эти связи снижаются и при АГ 3-й степени отсутствуют.
Обсуждение
Настоящее исследование показало, что характерной геометрической моделью ЛЖ при эссенциальной АГ является концентрическая ГЛЖ, которая определяется в 62,8% случаев. Влияние АД и ЧСС на развитие гипертрофии и ремоделирования ЛЖ обнаруживается при АГ 1-й степени. В дальнейшем ведущими гемодинамическими факторами, усиливающими эти процессы, являются СВ и ОПС. Можно предположить, что этот феномен связан с последовательным вовлечением в патогенез ГЛЖ ряда других гемодинамических и гормональных механизмов, стабилизирующих АД. Предполагается, что изменение системы нейрогенного контроля «механизмов быстрой регуляции» служит причиной раннего и непостоянного повышения АД, но вслед за этим включение относительно более поздних и «продолжительно действующих механизмов» контроля АД, какими являются нейрогормональная система и нарушения механизмов местной вазомоторной саморегуляции, повышает активность АТ II, увеличивает ОПС и снижает СВ [18, 19]. Конечный итог этих изменений — стабилизация АД, повышение ОПС, увеличение артериальной жесткости, повышение систолического АД и усиление гипертрофии и ремоделирования ЛЖ.
Влияние ОКЛ на развитие ГЛЖ является постоянным и наблюдается как в начальном периоде, так и при стабилизации АГ. При нормальном ОЦК увеличение ОКЛ обусловлено повышением активности С-ВАС и венозного тонуса, благодаря которому внутрисосудистый объем крови из большого круга кровообращения перемещается в сердечно-легочную систему, вызывая увеличение ОКЛ и, как следствие — увеличение СВ и АД. Имеются экспериментальные доказательства этой гипотезы — даже небольшая степень веноконстрикции в состоянии переместить большой объем крови из одной области кровообращения в другую [19, 20]. Не исключается, что именно ОКЛ является основным механизмом, повышающим СВ в начальной стадии заболевания и поддерживающим его субнормальный уровень в поздней стадии. При АГ 3-й степени увеличение ОКЛ однозначно играет положительную роль — способствует поддержанию насосной функции сердца на уровне, необходимом для нормального метаболизма тканей.
Существует мнение, что гемодинамический фактор оказывает двойное влияние на развитие ГЛЖ: прямое механическое, которое изменяет экспрессию гена не только в миоцитах, но и в фибробластах, и опосредованное — через активацию нейрогормональных систем [21, 22]. Повышение активности циркулирующей РААС при АГ 3-й степени, как показано в нашем исследовании, оказывает существенное влияние на развитие гипертрофии и ремоделирования ЛЖ, в то время как влияние КАП обнаруживается только при АГ 1-й степени. Имеются сообщения, что альдостерон, нарушая функцию эндотелия, способствует ремоделированию ЛЖ [23].
Можно предположить, что гемодинамический и гормональный факторы при АГ создают два различных типа нагрузки на ЛЖ — зависимую от объема и зависимую от давления. При зависимой от объема нагрузке ведущая роль отводится диастолическому АД, ОКЛ и КАП, которые создают зависимую от объема гипертрофию: увеличены КДР ЛЖ и ИММЛЖ, повышено внутримиокардиальное напряжение, что является основным стимулом развития ГЛЖ. Но одновременное повышение после нагрузки вызывает и зависимую от давления перегрузку, которая наряду с дилатацией полости ЛЖ сопровождается одновременным увеличением ТЗС ЛЖ, ТМЖП и ИММЛЖ. В результате ОТС остается без изменений, а ГЛЖ является концентрической и адекватной. Одновременное увеличение толщины стенок и дилатация полости создают значительную компенсацию для поддержания нормальной функции сердца при гемодинамической перегрузке. Концентрическая ГЛЖ характеризуется адекватным увеличением мышечной массы, соразмерно внутреннему диаметру ЛЖ, при нормальном внутримиокардиальном напряжении стенок [24]. Даже при АГ 3-й степени и значительном увеличении КДР ЛЖ уменьшение ОТС<0,45 наблюдается не у всех больных, так как одновременное увеличение толщины стенок, соразмерное внутреннему радиусу ЛЖ, позволяет считать, что ГЛЖ является адекватной и при стабильной АГ. Эксцентрическая ГЛЖ, наблюдаемая у 22,1% больных, возможно, связана с тем, что высокое АД вызывает скорее дилатацию полости, чем гипертрофию стенок, и такое ремоделирование ЛЖ по классификации B. Strauer [25] не компенсирует в полной мере повышенную нагрузку на сердце. При концентрической и эксцентрической ГЛЖ АГ остается стабильной и протекает с бóльшими повреждениями сердца.
Заключение
Установлен многофакторный генез гипертрофии и ремоделирования левого желудочка при эссенциальной артериальной гипертонии и сделана попытка оценить характер этой адаптации. Выдвинуто положение, что гемодинамический и гормональный факторы оказывают двойное влияние на левый желудочек, вызывая зависимую от объема и зависимую от давления гипертрофию левого желудочка.
