Карстен Чепе, Маттіас Паушингер та Хайнц-Петер Шультхайс Не час розслаблятися • Посада персоналу
Службова навігація
- Домашня сторінка
- Карта сайту
- індекс
- Зв'язок
- відбиток
- конфіденційність
- надзвичайна ситуація
- Доступність
- Співробітники
- Заявники
- Біженці
- Студенти та аспіранти
- Вчені
- Випускники та спонсори
- Вчителі
- Натисніть
- подальшу освіту
Преса та комунікація
Старіння серця
Карстен Чепе, Маттіас Паушингер та Хайнц-Петер Шультхайс
Як і всі органи, серце також піддається різним морфологічним та функціональним змінам у літньому віці, що призводять до зниження здатності молоді до фізичних вправ. У суспільстві, яке дедалі старіє, сьогоднішнього кардіолога все частіше задають питання про те, чи є старіння серця саме по собі "хворобою", яку потрібно лікувати, і/чи можна розрізнити "природний" та "патологічний" процеси старіння.
З віком здатність серця розслаблятися зменшується. Це, серед іншого, залежить від функції судин та ступеня серцевого утворення сполучної тканини. У відділі кардіології та пульмонології в університеті Бенджаміна Франкліна було створено фокус дослідження, який аналізує ці взаємозв'язки. Для цього потрібно було створити діагностичну систему у вигляді спеціальної катетерної системи провідності, за допомогою якої можна вивчити розслаблюючу здатність серця у зв'язку з коронарною судинною функцією.
Також вдалося дослідити механізми утворення серцевого колагену після аналізу крихітних зразків тканин серця імуногістологічно та молекулярно.
Систола і діастола
У сенсі насоса всмоктувального тиску серце успішно викидає збагачену киснем кров у циркуляцію. У фазі викиду, в систолі, відбувається сильне скорочення і обертальний рух лівої серцевої камери (шлуночка). Під час цього скорочення до циркуляції транспортується до вісімдесяти відсотків об’єму крові, що набрався. Тоді серце має послабитись (розслабитися), щоб лівий шлуночок знову наповнився кров’ю. Ця фаза заповнення називається діастолою. Порушення систоли та/або діастоли може призвести до серцевої недостатності.
1: За допомогою катетера провідності можна записати робочу діаграму серця, яка відповідає співвідношенню тиск-об'єм: У фазі заповнення (діастола) лівого шлуночка (В-С) об'єм набирається без підвищення тиску в серцевій камері. В кінці цієї фази (С) - після закриття передсердного клапана - починається фаза скорочення (систола), яка закінчується після відкриття аортального клапана (D) і викидання крові в циркуляцію (А) і після ізоволометричного розслаблення повертається до діастолічної фази витікає. Під час короткого зменшення попереднього навантаження z. B. після оклюзії порожнистої вени спостерігається зсув кривої тиск-об’єм (синя стрілка) вліво. Кут дотичної (оранжевий), який виникає внаслідок зв'язку вимірюваних вимірюваних кінцево-діастолічних тисків лівого шлуночка, представляє відношення кінцево-діастолічного тиску та об'єму і є мірою жорсткості лівого шлуночка. Це найбільш конкретний метод опису діастолічної функції та передумова для наукових клінічних досліджень у цьому контексті.
Наразі систолічні дисфункції добре вивчені, як правило, виникають разом з діастолічною дисфункцією і формують картину серцевої недостатності. Їх часто можна виявити за допомогою ехокардіографії. Серцева недостатність часто є наслідком серцевого нападу, після багатьох років неконтрольованого високого кров'яного тиску, або вона виникає як частина розширеної кардіоміопатії. Це означає збільшення серцевої камери без збільшення товщини серцевих м’язів із зменшеною фазою систолічного викиду. Пацієнти з серцевою недостатністю скаржаться на зниження фізичних навантажень, задишку та розвиток набряку легенів та ніг.
Діастолічна серцева недостатність
Пацієнти старшого віку старше 65 років неодноразово звертаються до свого сімейного лікаря з цими симптомами, не завжди маючи змогу довести систолічну серцеву недостатність, дефект серцевого клапана, захворювання легенів або недостатню активність щитовидної залози та ожиріння. Багато лікарів загальної практики пояснюють ці скарги відсутністю витривалості, депресією чи віком. Однак сьогодні ми знаємо, що у цих пацієнтів часто спостерігається ізольована діастолічна дисфункція з нормальною систолічною функцією. Через порушену фазу наповнення лівого шлуночка виникає відставання крові, яке спочатку лише порушує так званий малий кровообіг, до якого належать легені. Це спричиняє задишку у пацієнта, яка особливо посилюється під час стресу. Набряк ніг може виникнути і пізніше. Отже, зрозуміло, що з клінічної точки зору систолічну та діастолічну серцеву недостатність неможливо легко відрізнити одна від одної.
Рис. 2: У пацієнтів старше 70 років частота ізольованої діастолічної серцевої недостатності значно зростає (після: Senni et al. 1998).
Діастолічна дисфункція в літньому віці
Клінічна картина ізольованої діастолічної дисфункції становить від 42 до 67 відсотків випадків у 70-річних. Більшість жінок мають ці розлади, особливо якщо вони тривалий час страждають від високого кров’яного тиску. (Fischer et al. 2003). Багато пацієнтів госпіталізуються кілька разів і тривалість життя нижча, ніж у здорових людей того ж віку. Тому визнання та лікування цієї хвороби є особливою проблемою у старінні суспільства (Vasan et al. 1995; Zile and Brutsaert 2000).
Механізми
Наразі патофізіологічний фон, який призводить до ізольованої діастолічної дисфункції у пацієнтів старшого віку, не дуже добре вивчений. Як при систолічній серцевій недостатності, так і при ізольованій діастолічній дисфункції спостерігається небажана активація гормональних систем, яка може в довгостроковій перспективі пошкодити серце і призвести до неефективного енергетичного балансу в клітинах міокарда (Khan et al. 2002, Shivakumar et al. 2003) . Лікарі розрізняють фізіологічний процес старіння серця та процеси, що призводять до надмірної втрати еластичності серця через додаткову супутню патологію. З морфологічної точки зору типові вікові зміни можна виявити у всіх трьох областях серця - клітинах міокарда, сполучній тканині та судинах, що призводить до порушення діастоли.
Рис. 3: Докази вікового збільшення серцевого фіброзу на моделі щурів (за Nguyen et al. 2001).
Зміни в клітинах серцевого м’яза
При ізольованій діастолічній дисфункції в літньому віці маса тканин лівого шлуночка зазвичай збільшується. Це призводить до підвищеної жорсткості камери та зниження еластичності. У літніх людей це стосується всіх компонентів серця. Хоча клітини серцевого м’яза (міоцити) збільшуються, їх кількість зменшується (Gazoti et al. 2001 b). У той же час старіючий серцевий м’яз все менше здатний підтримувати швидкий, скоординований та внутрішньоклітинний баланс кальцію. Внутрішньоклітинний кальцій необхідний для того, щоб серце скорочувалося в систолі. Однак кальцій повинен перекачуватися назад в органели зберігання за допомогою спеціального кальцієвого насоса (кальцій-АТФаза [SERCA-2a]), щоб серце могло розслабитися під час фази діастолічного наповнення. Цей швидкий і енергоємний внутрішньоклітинний зворотний транспорт кальцію сповільнюється з віком і заважає здатності серця розслаблятися (Nguyen et al. 2001). В цілому це призводить до порочного кола, що супроводжується зменшенням здатності серця розслаблятися (Varagic et al. 2001).
Рис. 4: Підвищений вміст колагену в міокарді як ознака наявності можливої діастолічної дисфункції (за даними: Pauschinger et al. 1999).
Зміни сполучної тканини
Серцева сполучна тканина, так званий позаклітинний матрикс, також змінюється з віком, що може погіршити наповнення серця. На відміну від збільшення гіпертрофії лівого шлуночка, описаного вище, вікові зміни сполучної тканини є набагато більш вираженими і є більш вирішальним наслідком для зменшення (пасивної) здатності серця розтягуватися.
Завданням серцевої сполучної тканини є, серед іншого, те, що клітини серцевого м’яза не перенапружуються під час роботи з перекачуванням і що структура органу не розсувається. Сполучна тканина складається з колагеноподібних волокон, деякі з яких еластичні, але також можуть бути міцнішими за сталь.
Отже, склад різних колагенових волокон є визначальним для поведінки серця при розтягуванні - і, отже, для якості діастолічної функції (MacKenna et al., 2000).
На відміну від міоцитів, позаклітинний матрикс постійно оновлюється. Гормональні системи, такі як ренін-ангіотензинова система, можуть посилювати утворення колагену, стимулюючи колагеноутворюючі клітини - фібробласти. Інші гормональні системи, такі як калікреїн-кінінова система, можуть протидіяти цьому і компенсувати надмірне утворення колагену (Tschöpe et al. 2002). На додаток до гормональних систем, цитокіновий каскад також бере участь у гомеостазі колагену (Li et al. 2002). Крім того, певні ферментні системи, так звані матричні металопротеїнази (ММР), забезпечують розщеплення старого колагену. Зменшення їх активності перервало б цикл оновлення колагену.
Процес старіння серця пов'язаний зі змінами цього циклу. Виникає серцевий фіброз, який характеризується збільшенням сталеподібного колагену I типу та зменшенням еластичного колагену III типу (Gazoti et al 2001 a, b, Xu et al. 2003). Здається, тут основна увага приділяється не збільшеному утворенню нового колагену, аніж неефективності розпаду колагену. Дослідження показують, що активність ММР-2 в старості знижується, тобто відбувається порушення ферменту, що особливо важливо для розщеплення колагену типу I (Robert et al 1997, Xu et al. 2003). Крім того, у літньому віці колагени набагато тісніше пов’язані («зшивання») (Nguyen et al. 2001), так що навіть за умови нормальної активності системи MMP його ефективність буде обмежена.
Функція системи ММП, серед іншого, залежить від естрогену, що, принаймні, може бути поясненням того факту, що, на відміну від чоловіків, зокрема у жінок у старшому віці розвивається ізольована діастолічна дисфункція.
Судинна система
| Вік | гіпертонія | Цукровий діабет | |
| Гіпертрофія міоцитів | + | ++ | +/++ |
| Кількість міоцитів | - | - | - |
| Фіброз | + | ++/+++ | ++/+++ |
| Функція судин | - | --/--- | --/--- |