Проведенные Г.С. Васильевой (2001) [15] исследования показали, что стенозирующий атеросклероз коронарных артерий выявляется приблизительно у 95% больных ишемической болезнью сердца (гемодинамически значимым считают уменьшение внутреннего просвета артерии на 50-70%), и только у 5% больных коронарные артерии интактны или мало изменены.
1.4 Возрастные изменения сердечно-сосудистой системы
Такого анатомического или клинического понятия, как старческое сердце не существует. Смерть наступает не в результате физиологического старения сердца. Тем не менее, с возрастом в сердце человека происходит ряд изменений, как, например, уменьшение эластичности стенки миокарда в результате увеличения содержания коллагена или кальцификации кольца митрального клапана, аортального и легочного клапанов. Одновременно с этим стенка аорты и других артерий постепенно теряет эластичность. Эти процессы, развивающиеся медленно или быстро у разных людей, могут быть генетически обусловленными. Они не обязательно вызывают клиническое заболевание, но приводят к медленным постепенным изменениям гемодинамики. При этом систолическое артериальное давление имеет тенденцию к повышению в связи с увеличивающимся сопротивлением периферических сосудов, связанным с потерей эластичности в артериях, тогда как диастолическое давление остается на том же уровне или снижается. Эти последствия нормального старения сердечно-сосудистой системы приводят к медленному сокращению функционального резерва сердца, а это в большой степени снижает способность сердечно-сосудистой системы справляться с физической нагрузкой. Сердце становится более слабым, патологические процессы все больше влияют на его функцию, и может развиться сердечная недостаточность.
Физиологическое старение целостного организма может косвенно влиять на сердце. Пожилые люди менее устойчивы к стрессам, обусловленным воздействием окружающей среды, инфекциям и другим неблагоприятным воздействиям. Кроме того, с возрастом снижается масса клеток жизненно важных органов. Этот феномен имеет особые последствия для почек, поскольку их способность экскретировать катаболиты и лекарственные препараты снижается по мере сокращения массы нефронов [16].
1.4.1 Возрастные морфологические изменения в сердце
Наиболее важное молекулярное изменение в сердце связано с коллагеном. Коллаген является основным компонентом клапанов, эндокарда и эпикарда, он разбросан между всеми клетками миокарда. Хотя с возрастом количество коллагена в сердце увеличивается, основное изменение носит скорее качественный, нежели количественный характер. При старении коллаген становится менее растворимым, химически более стабильным и, что особенно важно, более жестким, а это влияет как на контрактивность, так и на растяжимость сердца.
Отложение липофусцина представляет собой наиболее специфическое изменение в клетках сердца при старении. Он откладывается в виде желто-коричневого пигмента в агрегатах гранул возле отростков ядер. Накопление липофусцина увеличивается в прямой зависимости от возраста с интенсивностью, составляющей 0,3% от объема сердечной мышцы в год [16].
Полагают, что наличие липофусцина связано с продуктами распада внутриклеточных органелл, например митохондрий, лизосом и эндоплазматического ретикулума [17]. По-видимому, липофусцин не оказывает влияния на функцию миокарда. Когда это сочетается с сокращением массы сердца, наличие большого количества липофусцина называют коричневой атрофией. Однако сокращение массы сердца обычно бывает связано с сопутствующим истощением, и масса сердца снижается пропорционально массе тела.
При старении в клапанах сердца уменьшается количество ядер и происходит накопление липидов в фиброзной строме. Часто наблюдаются дегенерация и кальцификация. Эти изменения происходят главным образом в зоне максимальной подвижности створок, и с возрастом частота и тяжесть этих изменений увеличиваются. Аортальный клапан обычно бывает более вовлечен в патологический процесс, чем митральный. При паталого-анатомическом исследовании, микроскопически идентифицируемая кальцификация обнаруживается, по крайней мере, у 1/3 больных старше 70 лет [16].
В митральном клапане могут наблюдаться и другие связанные с возрастом изменения. Часто наблюдается узловатое утолщение на предсердной поверхности створок по линии приложения. Часто встречается мукоидная дегенерация, особенно в задней створке. Эти изменения морфологически идентичны миксоматозным изменениям, наблюдаемым у молодых больных с пролапсом митрального клапана.
Миксоматозные изменения могут быть также обусловлены другими причинами, не связанными с возрастом. На аортальных створках могут обнаруживаться узелки, причем частота этих изменений с возрастом не меняется, что позволяет не считать их сугубо возрастными изменениями. На трехстворчатом и легочном клапанах узелки встречаются редко [17].
1.4.2 Возрастные изменения сосудов
Развитие сосудов под влиянием функциональной нагрузки изменяется к 30 годам. В стенках артерий происходит разрастание соединительной ткани, что ведет к их утолщению. В артериях эластического типа этот процесс выражен сильнее, чем в остальных артериях.
После 60-70 лет, во внутренней оболочке всех артерий имеются очаговые утолщения коллагеновых волокон, в результате чего, в крупных артериях внутренняя оболочка по размерам приближается к средней. В мелких и средних артериях внутренняя оболочка развита слабее. Внутренняя эластическая мембрана с возрастом истончается и расщепляется. Мышечные клетки средней оболочки атрофируются. Эластические волокна подвергаются зернистому распаду и фрагментации, а коллагеновые волокна разрастаются. Одновременно во внутренней и средней оболочках, у пожилых людей, появляются известковые и липидные отложения, которые прогрессируют с возрастом. В наружной оболочке у лиц старше 60-70 лет возникают продольно лежащие пучки гладкомышечных клеток.
Возрастные изменения в венах сходны с таковыми в артериях. Однако перестройка стенки вены человека начинается на первом году жизни. К моменту рождения человека в средней оболочке стенок бедренной и подкожных вен нижних конечностей имеются лишь пучки циркулярно ориентированных мышечных клеток. К концу первого года жизни, когда ребенок встает на ноги и происходит повышение дистального гидростатического давления, развиваются продольные мышечные пучки. Просвет вены по отношению к просвету артерии 2:1 у взрослых, у детей 1:1. Расширение просвета вен обусловлено меньшей эластичностью стенки и повышением кровяного давления [16, 17, 18].
1.5 Влияние ожирения на кардиогемодинамику и структурно-морфологические особенности сердца
Под ожирением понимают нарушение обмена веществ, характеризующееся избыточным объемом жировой ткани, которое обладает тенденцией к прогрессированию в отсутствие специфической терапии.
В зависимости от характера распределения жировой ткани, ожирение классифицируется, на абдоминальное (мужской или андроидный тип ожирения), когда основная масса жировой ткани распределена в брюшной полости (на передней брюшной стенке), а также в области лица, шеи, туловища и бедренно-ягодичное (женский или гиноидный тип), с преимущественной локализацией жировой ткани на бедрах и в ягодичной области.
Повышение массы тела и абдоминальный тип отложения жира в организме приводят к возрастанию потребности в инсулине, что в свою очередь способствует развитию гиперинсулинемии и, в конечном счете, сахарного диабета 2 типа, а также ряда других признаков метаболического синдрома [19, 20]. Сахарный диабет 2 типа и ожирение сопровождаются формированием кластера атерогенных изменений в организме. Это приводит к повышению уровня холестерина, липопротеинов низкой плотности, а также достаточно часто к снижению уровня липопротеинов высокой плотности, что повышает риск развития ишемической болезни сердца [21, 22, 23].
В 2001 году появились сообщения [20] об открытии нового гормона, который получил название резистин в связи с вызываемым эффектом снижения чувствительности тканей к инсулину. Были проведены исследования на мышах. Отсутствие у мышей гена транспортера глюкозы, приводило к тому, что при нормальном росте животных и нормальном количестве жировой ткани имело место значительное нарушение стимулированного инсулином потребления глюкозы адипоцитами. Несмотря на присутствие в мышцах мышей экспрессии гена транспортера глюкозы, в печени и мышцах развивалась резистентность к инсулину. Результаты эксперимента показали, что селективное подавление экспрессии гена транспортера глюкозы и транспорта глюкозы в жировой ткани может вызывать резистентность к инсулину и, вследствие этого, увеличение риска развития диабета.
Большое значение в развитии инсулинорезистентности придается биологически активному веществу, лептину, в связи с его влиянием на клеточные инсулин-опосредованные сигнальные пути [21, 24].
Лептин – гормон, который синтезируется адипоцитами, не только является основным регулятором количества жира в организме, но и способствует уменьшению поступления пищи и повышению потребления энергии. Лептин быстро активирует сигнальные пути, действуя непосредственно на чувствительные к инсулину ткани, имеющие функциональный рецептор лептина.
Лептин и инсулин рассматриваются в качестве гормонов, опосредующих отрицательную обратную связь со структурами мозга, что позволяет поддерживать относительно постоянное содержание жировой ткани в организме.