Карстен Чьопе, Матиас Паушингер и Хайнц-Петер Шултайс Няма време за отдих • Позиция на персонала
Сервизна навигация
- Начална страница
- Карта на сайта
- индекс
- Контакт
- отпечатък
- поверителност
- спешен случай
- Достъпност
- Служители
- Кандидати
- Бежанци
- Студенти и докторанти
- Учени
- Възпитаници и спонсори
- Учители
- Натиснете
- допълнително образование
Преса и комуникация
Стареещото сърце
от Карстен Чьопе, Матиас Паушингер и Хайнц-Петер Шултайс
Както всички органи, сърцето също е подложено на различни морфологични и функционални промени в напреднала възраст, които водят до намаляване на способността на младежите да спортуват. В едно все по-застаряващо общество, днешният кардиолог все повече си задава въпроса дали застаряващото сърце е само по себе си „болест“, която трябва да се лекува и/или може ли да се направи разлика между „естествен“ и „патологичен“ процес на стареене.
С възрастта способността на сърцето да се отпуска намалява. Това зависи, наред с други неща, от съдовата функция и степента на сърдечно образуване на съединителната тъкан. В катедрата по кардиология и пулмология в кампуса Бенджамин Франклин беше създаден фокус на изследване, който анализира тези взаимоотношения. За това беше необходимо да се създаде диагностична система под формата на специална система за проводимост катетър, с която е възможно да се изследва релаксационната способност на сърцето във връзка с коронарната съдова функция.
Също така беше възможно да се изследват механизмите на образуване на сърдечен колаген след анализ на малки проби от сърдечна тъкан имунохистологично и молекулярно.
Систола и диастола
По смисъла на помпа за смукателно налягане, сърцето успява да изхвърли в циркулацията обогатена с кислород кръв. Във фазата на изтласкване, в систолата, има силно движение на свиване и въртене на лявата сърдечна камера (вентрикула). По време на това свиване до осемдесет процента от поетия обем кръв се транспортира в циркулацията. След това сърцето трябва да се отпусне (да се отпусне), за да може лявата камера да се напълни отново с кръв. Тази фаза на пълнене се нарича диастола. Нарушенията в систолата и/или диастолата могат да доведат до сърдечна недостатъчност.
Фигура 1: С проводимостта на катетъра може да се запише работната диаграма на сърцето, която съответства на съотношението налягане-обем: Във фазата на пълнене (диастола) на лявата камера (B-C) обемът се поема, без налягането в сърдечната камера да се повиши. В края на тази фаза (C) - след затваряне на предсърдната клапа - започва фазата на свиване (систола), която завършва след отваряне на аортната клапа (D) и кръвта се изхвърля в циркулацията (A) и след изоволометрична релаксация се връща към диастолната фаза изтича. По време на кратко намаляване на предварителното натоварване z. Б. след оклузия на куха вена има изместване вляво на кривата налягане-обем (синя стрелка). Ъгълът на допирателната (оранжев), който е резултат от връзката на промените в измереното крайно-диастолно налягане в лявата камера, представлява връзката крайно-диастолично налягане-обем и е мярка за сковаността на лявата камера. Това е най-специфичният метод за описване на диастолната функция и предпоставка за научни клинични изследвания в този контекст.
Досега систоличните дисфункции са добре проучени, обикновено се появяват заедно с диастолната дисфункция и формират картината на сърдечната недостатъчност. Те често могат да бъдат открити чрез ехокардиография. Сърдечната недостатъчност често е резултат от инфаркт, след много години неконтролирано високо кръвно налягане, или се появява като част от разширена кардиомиопатия. Това означава увеличаване на сърдечната камера без увеличаване на дебелината на сърдечните мускули с намалена фаза на систолично изтласкване. Пациенти със сърдечна недостатъчност се оплакват от намаляване на способността им за упражнения, задух и развитие на белодробен и оток на краката.
Диастолна сърдечна недостатъчност
Пациенти в напреднала възраст над 65 години многократно се консултират със своя семеен лекар с тези симптоми, без винаги да могат да докажат систолна сърдечна недостатъчност, дефект на сърдечната клапа, белодробно заболяване или слабо функционираща щитовидна жлеза и затлъстяване. Много общопрактикуващи лекари обясняват тези оплаквания с липса на издръжливост, депресивно настроение или възраст. Днес обаче знаем, че тези пациенти често имат изолирана диастолна дисфункция с нормална систолна функция. Поради нарушената фаза на пълнене на лявата камера има натрупване на кръв, което първоначално компрометира така наречената малка циркулация, към която принадлежат белите дробове. Това причинява задух у пациента, който се увеличава особено при стрес. Отокът на краката може да се появи и по-късно. Следователно е разбираемо, че от клинична гледна точка систолната и диастоличната сърдечна недостатъчност не могат лесно да бъдат разграничени една от друга.
Фиг. 2: При пациенти над 70-годишна възраст честотата на изолирана диастолна сърдечна недостатъчност се увеличава значително (след: Senni et al. 1998).
Диастолна дисфункция в напреднала възраст
Клиничната картина на изолирана диастолна дисфункция представлява 42 до 67 процента от случаите при 70-годишните. Повечето жени имат тези нарушения, особено ако са имали високо кръвно налягане за дълго време. (Fischer et al. 2003). Много пациенти са хоспитализирани няколко пъти и имат по-ниска продължителност на живота от здравите хора на същата възраст. Следователно разпознаването и лечението на това заболяване е особено предизвикателство в застаряващото общество (Vasan et al. 1995; Zile and Brutsaert 2000).
Механизми
Досега патофизиологичният фон, който води до изолирана диастолна дисфункция при по-възрастни пациенти, не е много добре проучен. Както при систолна сърдечна недостатъчност, така и при изолирана диастолна дисфункция, има нежелано активиране на хормонални системи, които могат да увредят сърцето в дългосрочен план и да доведат до неефективен енергиен баланс в миокардните клетки (Khan et al. 2002, Shivakumar et al. 2003) . Лекарите правят разлика между физиологичен процес на стареене на сърцето и процеси, които водят до прекомерна загуба на еластичност на сърцето поради допълнителни съпътстващи заболявания. От морфологична гледна точка типично за възрастта промени могат да бъдат открити във всичките три области на сърцето - миокардните клетки, съединителната тъкан и съдовете - които водят до нарушаване на диастолата.
Фиг. 3: Доказателства за свързано с възрастта увеличение на сърдечната фиброза при модела на плъхове (след Nguyen et al. 2001).
Промени в клетките на сърдечния мускул
При изолирана диастолна дисфункция в напреднала възраст тъканната маса на лявата камера обикновено се увеличава. Това води до повишена твърдост на камерата и намалена еластичност. При възрастните хора това се отнася за всички компоненти на сърцето. Въпреки че клетките на сърдечния мускул (миоцитите) стават по-големи, броят им намалява (Gazoti et al. 2001 b). В същото време застаряващият сърдечен мускул е все по-малко способен да поддържа бърз, координиран и вътреклетъчен калциев баланс. Вътреклетъчният калций е от съществено значение за сърцето да се свива в систола. Въпреки това, калцият трябва да се изпомпва обратно в органелите за съхранение чрез специална калциева помпа (калций-АТФаза [SERCA-2a]), така че сърцето да може да се отпусне по време на фазата на диастолното пълнене. Този бърз и енергоемък вътреклетъчен обратен транспорт на калций се забавя с възрастта и възпрепятства способността на сърцето да се отпуска (Nguyen et al. 2001). Като цяло това води до омагьосан кръг, който е придружен от намаляване на способността на сърцето да се отпуска (Varagic et al. 2001).
Фиг. 4: Повишено съдържание на колаген в миокарда като индикация за наличието на възможна диастолна дисфункция (според: Pauschinger et al. 1999).
Промени в съединителната тъкан
Сърдечната съединителна тъкан, така нареченият извънклетъчен матрикс, също се променя с възрастта, което може да наруши пълненето на сърцето. За разлика от описаното по-горе увеличаване на хипертрофия на лявата камера, свързаните с възрастта промени в съединителната тъкан са много по-изразени и с по-решаваща последица за намаляването на (пасивната) способност на сърцето да се разтяга.
Задачата на сърдечната съединителна тъкан е, наред с други неща, че клетките на сърдечния мускул не са пренапрегнати по време на тяхната изпомпваща работа и че структурата на органа не се плъзга. Съединителната тъкан е съставена от колагеноподобни влакна, някои от които са еластични, но могат да бъдат и по-здрави от стоманата.
Следователно съставът на различните колагенови влакна е определящ за поведението на сърцето при разтягане - и по този начин определящ за качеството на диастолната функция (MacKenna et al. 2000).
За разлика от миоцитите, извънклетъчният матрикс непрекъснато се обновява. Хормоналните системи като ренин-ангиотензиновата система могат да увеличат образуването на колаген, като стимулират колагенообразуващите клетки, фибробластите. Други хормонални системи, като каликреин-кининовата система, могат да противодействат на това и да компенсират прекомерното образуване на колаген (Tschöpe et al. 2002). В допълнение към хормоналните системи, цитокиновата каскада също участва в колагеновата хомеостаза (Li et al. 2002). В допълнение, някои ензимни системи, така наречените матрични металопротеинази (ММР), гарантират, че старият колаген се разгражда. Намаляването на тяхната активност би прекъснало цикъла на обновяване на колагена.
Процесът на стареене на сърцето е свързан с промените в този цикъл. Настъпва сърдечна фиброза, която се характеризира с увеличаване на подобен на стомана колаген тип I и намаляване на еластичния колаген тип III (Gazoti et al 2001 a, b, Xu et al. 2003). Тук фокусът изглежда е по-малко върху увеличеното образуване на нов колаген, отколкото върху неефективността на разграждането на колагена. Изследванията показват, че активността на ММР-2 намалява в напреднала възраст, т.е. има нарушение на ензима, което е особено важно за разграждането на колаген от тип I (Robert et al 1997, Xu et al. 2003). В допълнение, в напреднала възраст колагените са много по-тясно свързани („омрежване“) (Nguyen et al. 2001), така че дори при нормална активност на MMP системата ефективността му ще бъде ограничена.
Функцията на MMP системата зависи, наред с други неща, от естрогена, което може поне да бъде обяснение за факта, че за разлика от мъжете, особено жените развиват изолирана диастолна дисфункция в напреднала възраст.
Съдова система
| Възраст | хипертония | Захарен диабет | |
| Хипертрофия на миоцитите | + | ++ | +/++ |
| Брой на миоцитите | - | - | - |
| Фиброза | + | ++/+++ | ++/+++ |
| Съдова функция | - | --/--- | --/--- |