Гипертрофия левого желудочка и атеросклероз

Гипертрофия левого желудочка (ГЛЖ) в большинстве случаев является следствием гипертонической болезни. Но, как показывает практика, ГЛЖ часто обнаруживается и у больных с ишемической болезнью сердца (ИБС), фибрилляцией предсердий, при ожирении, сахарном диабете (СД). Кроме того, накопились новые данные о патогенезе ГЛЖ, которые требуют обобщения.

Во многих исследованиях изучались встречаемость и прогностическое значение ГЛЖ [1–5]. В общей популяции ее распространенность увеличивается с возрастом и достигает по критериям сонографии 19 % у лиц 17–90 лет [1], а при артериальной гипертензии (АГ) — 20–50 % [6]. Увеличение массы левого желудочка (ЛЖ) на 50 г/м в индексе массы/высоты ЛЖ у мужчин и женщин связано с увеличением риска сердечно-сосудистых событий приблизительно на 50 % [2].

По данным панели NHANES II (1976–1992), у лиц с ГЛЖ в два раза возрастает вероятность сердечно-сосудистых событий после корректировки на АГ [3]. При исследовании 2461 больного, у которых диагноз ИБС был подтвержден ангиографически, больные с ГЛЖ имели на 56 % больше риск смерти в течение трех лет, чем больные без ГЛЖ после корректировки относительно других факторов риска [4]. Интересно, что диагностические критерии ГЛЖ по результатам сонографии или ЭКГ предсказывают смертность независимо [5].

У больных ИБС концентрическая гипертрофия связана с большим риском развития сердечной смерти, чем у лиц с нормальной геометрией. Так, в одном исследовании у больных ИБС реконструировали геометрические образцы изображения сердца, полученные при ангиографии. Установлено, что риск смерти больных с концентрической гипертрофией ГЛЖ выше, чем при эксцентрической или нормальной геометрии [7]. Ретроспективный анализ больных с гипертонической болезнью без ИБС показал подобный риск для сердечной смерти у больных с концентрической гипертрофией [8].

Патогенез ГЛЖ прежде всего связывают с влиянием АГ на стенки ЛЖ, однако в значительной степени он обусловлен процессами, развивающимися в коронарных сосудах и способствующими прогрессированию атеросклероза. Например, ангиотензин II играет важную роль в развитии ГЛЖ [9], так же как и при атеросклерозе. Концентрация провоспалительных маркеров, таких как сосудистая сцепная молекула-1 (sVCAM-1), увеличена и при ГЛЖ, и при атеросклерозе [10]. Фиброз, обнаруживаемый при ГЛЖ, возможно, является результатом нормальной или анормальной продукции коллагена. Реактивный фиброз частично запускается миокардиальной ишемией [9]. Развитие ГЛЖ также связано с эндотелиальной дисфункцией [11]. При ГЛЖ, особенно у пациентов с АГ, увеличена аккумуляция коллагена I и III с повышением мио­кардиальной жесткости, что оказывает прямое влияние на коронарный резерв.

Структура и функция ЛЖ отображают равнодействующую силу давлений, напряженных на миокарде, соотношение мышечной ткани/степени фиброза и состояние коронарной сосудистой сети.

Ассоциация массы ЛЖ и атеросклероза

Факторы, связанные с атеросклеротическим увеличением массы ЛЖ:

— артериальная гипертензия;

— повышение индекса жесткости аорты;

— увеличение ангиотензина II;

— ожирение;

— инсулин (гиперинсулинемия, нарушение толерантности к инсулину).

Корреляции увеличенной массы ЛЖ с атеросклерозом:

— кальциноз коронарных артерий;

— толщина комплекса интима-медиа сон­ных артерий;

— атеросклероз аорты;

— атеросклеротическое поражение сосудов почек (микроальбуминурия);

— заболевания периферических сосудов.

Влияние увеличенной массы левого желудочка на коронарный кровоток:

— увеличенный коронарный резерв;

— кардиомиоциты;

— фиброз.

Коронарный атеросклероз может индуктировать региональные нарушения сокращений стенок ЛЖ. Атеросклероз аорты вследствие уменьшения эластичности приводит к повышению центрального давления, что способствует развитию ГЛЖ. Такой механизм реализуется у пожилых лиц с изолированной систолической АГ. Атеросклеротическое поражение коронарных артерий может приводить к компенсирующей ГЛЖ в непораженном миокарде. В целом патофизиологически ГЛЖ обычно связана с АГ и перегрузкой объема, например при ожирении.

Как коронарный атеросклероз, так и развитие ГЛЖ, по сути, связаны с фиброзом, приводящим к повышению диастолической жесткости ЛЖ.

В масштабных исследованиях показано, что масса ЛЖ независимо определяется систолическим АД, ударным объемом, сократимостью, индексом массы тела и диаметром корня аорты. В конечном итоге ГЛЖ приводит к снижению коронарного резерва, увеличивая неблагоприятные эффекты ишемической кардиомиопатии.

Эндокард более уязвим, чем эпикард, к ишемии миокарда, особенно в фазу систолы. Из-за ориентации циркулярной и меридиональной мускулатуры для внутренней части миокарда характерна большая плотность, чем для наружной части. Это увеличивает уязвимость внутренней части миокарда к систолической дисфункции как результирующей ишемии миокарда.

Метаболические факторы, ответственные за развитие и прогрессирование ГЛЖ, также встречаются и при атеросклерозе. Некоторые из этих данных получены у больных АГ, для которых характерно наличие ГЛЖ. Например, перекрестно-секционное исследование больных АГ по сравнению со здоровыми показало увеличение у них тромбогенных факторов, таких как P-селектин, плазменный активатор/ингибитор-1, фактор Виллебрандта, фибриноген. Все указанные маркеры метаболически активны и при атеросклерозе, вызывая активацию тромбоцитов, эндотелиальную дисфункцию, замедление фибринолиза и тромбогенеза [12]. Миокардиальные G-протеиновые рецепторы, включая ангиотензин и эндотелин-1, отвечающие за степень гипертрофии, также участвуют в процессах, приводящих к эндотелиальной дисфункции и усилению активных форм кислорода [13]. Нарушение функции эндотелия, обнаруживаемое при ГЛЖ, связывают с активацией активных форм кислорода, по крайней мере частично обусловленной активацией оксидазы NADP, находящейся как в клетках эндотелия, так и в миоцитах [14].

В гипертрофированных миоцитах подавлено окисление жирных кислот, увеличено потребление глюкозы, что снижает потребление кислорода миокардом [15]. Интерес­но, что изменения в гене PPARa могут быть связаны со степенью ГЛЖ (генотип CC) [16]. Кроме того, гипертрофические стимулы могут уменьшить PPARa в кардиомиоцитах в течение часов [17]. На линии PPARg дефектных мышей была продемонстрирована гипертрофия сердца в ответ на перегрузку давлением [18]. Предполагается параллельный эффект PPARg по модуляции гипертрофии и ограничению факторов, которые могут приводить к прогрессированию атеросклероза, таким как развитие инсулинорезистентности, уровни плазменного активатора/ингибитора-1,  C-реактивного протеина и других провоспалительных агентов [19].

Влияние инсулина на развитие ГЛЖ подтверждается широкой распространенностью ГЛЖ при СД 2-го типа. Например, ГЛЖ была обнаружена у 71 % из 500 больных СД 2-го типа, хотя только 4 % из них имели систолическую дисфункцию [20]. Показано влияние инсулина ex vivo на рост кардиомиоцитов при сахарном диабете [21]. Инсулиноподобный фактор-II также способен стимулировать гипертрофию сердца [22]. Другой механизм развития ГЛЖ — это связь ожирения, СД и ГЛЖ через активацию лептина [23]. Последний регулирует степень влияния инсулина на метаболизм глюкозы, и его уровень увеличен при ожирении и АГ. Патологическая связь лептина с ГЛЖ изучена на модели животных [24]. Предполагается, что увеличение уровня лептина при АГ и ожирении является следствием снижения чувствительности рецепторов. Снижение чувствительности к инсулину приводит к увеличению потребления пищи и ожирению и, как следствие, к ГЛЖ [23]. Таким образом, резистентность к инсулину, ожирение и АГ, являясь составляющими метаболического синдрома и факторами риска атеросклероза, также связаны с ГЛЖ.

Также необходимо учитывать и ассоциацию ангиотензина II с атерогенезом и ГЛЖ. Через рецепторы ангиотензина активизируются разнообразные процессы, которые увеличивают концентрацию интрацеллюлярного кальция и митогенактивированного протеина, как и другие субстанции, приводящие к гипертрофии миоцитов и стимуляции воспалительных процессов, усиливающих атерогенез.

Влияние ГЛЖ на коронарный кровоток важно с учетом лежащего в основе атеросклероза. Так, увеличенная масса ЛЖ может влиять на коронарный резерв, который, в свою очередь, может провоцировать стеноз сосудов эпикарда, утолщение стенок артериол, гипертрофию кардиомиоцитов, периваскулярный и интерстициальный фиброз, уменьшение плотности артериол [25]. Некоторые экспериментальные и клинические данные позволяют связать ГЛЖ с уменьшением коронарного резерва [1], хотя независимый эффект ГЛЖ на этот показатель до настоящего времени дискутируется в литературе [26].

Изучена взаимосвязь массы ЛЖ и коронарного резерва у 64 больных АГ без существенного коронарного стеноза и у добровольцев без АГ. Установлено, что коронарное сопротивление было минимально увеличено у пациентов с АГ без ГЛЖ, но в большей степени при ГЛЖ по сравнению с нормотензивными лицами. Кроме этого, ГЛЖ была связана с нарушением механики стенок ЛЖ и диастолической дисфункцией. Установлено, что увеличение массы ЛЖ связано с увеличением толщины стенок артерий [27] и может быть обусловлено влиянием ангиотензина II.

При исследовании 50 пациентов с АГ установлено, что коронарный резерв по сравнению с нормотензивными лицами снижен, но не коррелирует с массой ЛЖ. Однако доказано, что регресс ГЛЖ улучшает коронарный резерв.

При исследовании 25 пациентов с гипертензивной ГЛЖ и умеренно пораженными коронарными артериями с признаками миокардиальной ишемии показано, что последняя зависела от степени толщины интимы вне зависимости от наличия бляшек и максимальной вазодилатирующей способности коронарных артерий относительно минимального коронарного сопротивления [28].

Эффективность сокращений ЛЖ может быть снижена при увеличении массы ЛЖ. Доказано, что ГЛЖ может влиять на коронарный разрыв бляшек. Установлено, что масса ЛЖ > 270 г и число сердечных сокращений > 80 уд/мин независимо коррелируют с разрушением бляшек. На популяции 1315 жителей Китая установлено, что систолическое АД является наиболее значимым независимым критерием, позволяющим предсказать массу ЛЖ, однако инерция крови в восходящей аорте в фазу изгнания также была независимым фактором риска [30].

Наличие атеросклероза аорты влияет на систолическое АД и, как следствие, на развитие ГЛЖ. С другой стороны, развитие ГЛЖ может обусловливать изменения в артериальном дереве. Например, по данным сонографии и аппланометрии каротид у 271 нелеченого гипертоника обнаружено утолщение стенки артерии с концентрической ГЛЖ по сравнению с другими типами геометрии ЛЖ [27].

Предполагается, что повышение АД влияет на ЛЖ так же, как на артерии. В этом плане важно напомнить о волне отражения, возникающей при отражении систолической пульсовой волны от сосудов и в норме возвращающейся к сердцу в диастолу. При повышении жесткости артерий она передается быстрее и возвращается в систолу. Клиническое значение данного феномена прежде всего состоит в том, что систолическое АД в плечевой артерии может быть ниже, чем центральное в аорте.

В перекрестно-секционном исследовании показана связь жесткости артерий с увеличением уровней C-реактивного протеина и интерлейкина-6. Предполагается, что эти биомаркеры являются факторами риска развития атеросклероза и ГЛЖ, при которой в большей степени происходит увеличение жесткости аорты. У больных, находящихся на гемодиализе, как известно, ускоряется развитие атеросклероза и жесткости сосудов, и ГЛЖ у них была обнаружена в 75 % случаев [31]. В анализе эффектов жесткости артерий на массу ЛЖ трудно отделить давление крови непосредственно от прироста конечного систолического АД за счет отраженной волны в жестких артериях. Поэтому давление импульса становится важным у пожилых, отражая изменения в стенке аорты, тогда как повышенное АД у более молодых лиц отражает прежде всего изменения в периферических мелких сосудах [32].

Таким образом, ГЛЖ является существенным фактором риска развития сердечно-сосудистых событий. Регистрация ЭКГ может быть полезна для скрининга, однако она менее чувствительна, чем сонография, которая является золотым стандартом диагностики ГЛЖ [33]. ГЛЖ ассоциируется со снижением коронарного резерва, что вносит свою лепту в нарушение коронарной гемодинамики при коронарном атеросклерозе. Кроме того, ГЛЖ коррелирует с периферическими проявлениями атеросклероза, такими как увеличение комплекса интима-медиа сонных артерий и наличие бляшек, микроальбуминурией и атеросклерозом аорты. Ассоциация ГЛЖ с повышенным АД способствует развитию ИБС, патологии аорты, заболеванию периферических сосудов. Атеросклероз аорты, в свою очередь, может влиять на развитие ГЛЖ, нарушая гемодинамику сердца. Оценка наличия и выраженности атеросклероза должна включать наличие ГЛЖ.