Желудочковая гипертрофия

Желудочковая гипертрофия
Специальность	Кардиология

Гипертрофия желудочков (VH) , является утолщение стенок в желудочек (нижняя камера) в сердце . ^{[1] [ необходим лучший источник ]} Хотя гипертрофия левого желудочка (ГЛЖ) встречается чаще, также может иметь место гипертрофия правого желудочка (ГПЖ), а также одновременная гипертрофия обоих желудочков.

Гипертрофия желудочков может быть результатом множества состояний, как адаптивных, так и дезадаптивных. Например, это происходит в ходе того, что считается физиологическим адаптивным процессом во время беременности в ответ на увеличение объема крови; но может также возникнуть в результате ремоделирования желудочков после сердечного приступа . Важно отметить, что патологическое и физиологическое ремоделирование затрагивает различные клеточные пути в сердце и приводит к различным общим фенотипам сердца .

Презентация [ править ]

У людей с эксцентрической гипертрофией может быть мало или совсем не быть признаков того, что гипертрофия произошла, поскольку это, как правило, здоровый ответ на повышенные нагрузки на сердце. И наоборот, концентрическая гипертрофия может проявляться разными способами. Чаще всего присутствует боль в груди, возникающая при физической нагрузке или без нее, наряду с одышкой при физической нагрузке , общей усталостью, обмороками и учащенным сердцебиением . ^[2] Явные признаки сердечной недостаточности, такие как отек или одышка без физической нагрузки, встречаются редко. ^{[ необходима цитата ]}

Физиология [ править ]

На диаграмме показано здоровое сердце (слева) и сердце, страдающее гипертрофией желудочков (справа).

Гистопатология (а) нормального миокарда и (б) гипертрофии миокарда. Шкала показывает 50 мкм.

Желудочки - это камеры в сердце, ответственные за перекачку крови либо в легкие (правый желудочек), либо в остальную часть тела (левый желудочек). Гипертрофию желудочков можно разделить на две категории: концентрическую (дезадаптивную) гипертрофию и эксцентрическую (адаптивную) гипертрофию. ^{[ необходима цитата ]}

Концентрическая гипертрофия возникает в результате воздействия различных факторов стресса на сердце, включая гипертонию, врожденные пороки сердца (такие как тетралогия Фалло ), пороки клапанов ( сужение аорты или стеноз ) и первичные дефекты миокарда, которые непосредственно вызывают гипертрофию ( гипертрофическая кардиомиопатия).). Основная общая черта этих болезненных состояний - повышение давления на желудочки. Например, в тетралогии Фалло правый желудочек подвергается высокому давлению левого сердца из-за дефекта перегородки; в результате правый желудочек подвергается гипертрофии, чтобы компенсировать это повышенное давление. Точно так же при системной гипертензии левый желудочек должен работать больше, чтобы преодолевать более высокое давление сосудистой системы, и реагирует утолщением, чтобы справиться с повышенным напряжением стенки. ^{[ необходима цитата ]}

Концентрическая гипертрофия характеризуется параллельным добавлением саркомеров (сократительных единиц сердечных клеток). Результатом является увеличение толщины миокарда без соответствующего увеличения размера желудочков. Это неадекватно в основном из-за отсутствия соответствующего разрастания сосудистой сети, снабжающей миокард, что приводит к ишемическим областям сердца. В конечном счете, этот ответ может быть компенсирующим в течение некоторого времени и способствовать улучшению сердечной функции перед лицом стрессовых факторов. Однако этот тип гипертрофии может привести к расширению желудочка, который не может эффективно перекачивать кровь, что приводит к сердечной недостаточности . ^[3] Когда факторы стресса, которые способствуют этой концентрической гипертрофии, уменьшаются или устраняются (либо устраняются хирургическим путем в случае сердечных дефектов, либо гипертония снижается с помощью диеты и упражнений), сердце может подвергнуться « обратному ремоделированию », вернувшись к несколько большему состоянию ». нормальное состояние вместо прогрессирования до расширенного патологического фенотипа. ^{[ необходима цитата ]}

Эксцентрическая гипертрофия обычно считается здоровой или физиологической гипертрофией и часто называется « сердцем спортсмена» . Это нормальная реакция на здоровые упражнения или беременность ^[4], которая приводит к увеличению мышечной массы сердца и увеличению насосной способности. Это реакция на «объемную перегрузку», либо в результате увеличения возврата крови к сердцу во время упражнений, либо в ответ на фактическое увеличение абсолютного объема крови, как при беременности. Это увеличение насосной способности является результатом последовательного добавления саркомеров, что позволяет сердцу сокращаться с большей силой. ^[5] Это объясняется механизмом Фрэнка Старлинга., который описывает способность саркомера сокращаться с большей силой по мере того, как задействовано больше элементов его сократительных единиц. Этот ответ может быть драматичным; у тренированных спортсменов сердце с массой левого желудочка на 60% больше, чем у нетренированных субъектов. Гребцы, велосипедисты и лыжники, как правило, имеют самые большие сердца со средней толщиной стенки левого желудочка 1,3 сантиметра по сравнению с 1,1 сантиметром у среднего взрослого человека. Хотя эксцентрическую гипертрофию называют «сердцем спортсмена», она обычно встречается только у людей, которые аэробно подготовлены. Например, у тяжелоатлетов происходит реконструкция, которая больше напоминает концентрическую гипертрофию, поскольку сердце не испытывает перегрузки объемом,но вместо этого реагирует на кратковременную перегрузку давлением как следствие повышенного сопротивления сосудов из-за давления, оказываемого на артерии длительным сокращением мышц.^{[ необходима цитата ]}

Хотя эксцентрическая гипертрофия в основном считается здоровой реакцией на повышенную сердечную потребность, она также связана с рисками. Например, у спортсменов со значительно увеличенным весом левого желудочка также существует соответствующий повышенный риск нарушений проводимости и внезапной сердечной смерти. Кроме того, у беременных субпопуляция прогрессирует до послеродовой кардиомиопатии , характеризующейся расширением левого желудочка и соответствующим дефицитом функции сердца. Есть предположения, что это прогрессирование частично обусловлено лежащим в основе метаболическим нарушением ( диабетом) и гипертония, которая может привести к более неадаптивной сердечной реакции на беременность. Таким образом, хотя удобно рассматривать четкие различия между патологической и физиологической гипертрофией сердца, может существовать более широкий диапазон фенотипов, чем может быть объяснен только общими сердечными фенотипами. ^{[ необходима цитата ]}

Развитие патологических состояний при ГЛЖ сложное. Электрические аномалии обычно обнаруживаются у людей с ГЛЖ, как желудочковой, так и наджелудочковой тахикардией. Кроме того, цитоархитектура и внеклеточная среда миокарда изменяются, в частности индуцируются гены, обычно экспрессируемые в сердце плода, а также коллаген и другие фиброзные белки. ГЛЖ может влиять на работу сердца несколькими способами. Перед прогрессированием до расширенного фенотипа может произойти механическая обструкция оттока, приводящая к снижению сердечного выброса. Кроме того, усиление фиброза желудочка может привести к неспособности расслабиться должным образом, что ухудшает наполнение сердца и может привести к диастолической дисфункции или сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса . ^{[цитата необходима ]}

Механика сердечного роста [ править ]

Как описано в предыдущем разделе, считается, что эксцентрическая гипертрофия вызвана перегрузкой объемом, а концентрическая гипертрофия вызвана перегрузкой давлением. Биомеханические подходы были приняты для исследования прогрессирования сердечной гипертрофии для этих двух различных типов. ^{[6] [7]}

В рамках механики сплошной среды объемный рост часто моделируется с использованием мультипликативного разложения градиента деформации на упругую часть и часть роста , ^[8] где . Для обычного ортотропного роста тензор роста может быть представлен как ^{[ цитата ]}${\ displaystyle \ mathbf {F}}$${\ displaystyle \ mathbf {F} ^ {e}}$${\ displaystyle \ mathbf {F} ^ {g}}$${\ Displaystyle \ mathbf {F} = \ mathbf {F} ^ {e} \ mathbf {F} ^ {g}}$

${\displaystyle \mathbf {F} ^{g}=\vartheta ^{f}\mathbf {f} _{0}\otimes \mathbf {f} _{0}+\vartheta ^{s}\mathbf {s} _{0}\otimes \mathbf {s} _{0}+\vartheta ^{n}\mathbf {n} _{0}\otimes \mathbf {n} _{0}}$,

где и обычно являются ортонормированными векторами микроструктуры, и их часто называют множителями роста, которые регулируют рост в соответствии с определенными законами роста.${\displaystyle \mathbf {f} _{0},\mathbf {s} _{0}}$${\displaystyle \mathbf {n} _{0}}$${\displaystyle \mathbf {\vartheta } =[\vartheta ^{f},\vartheta ^{s},\vartheta ^{n}]}$

В эксцентричном росте , кардиомиоцит удлиняются в направлении длинной оси клетки, . Следовательно, тензор эксцентрического роста можно выразить как${\displaystyle \mathbf {f} _{0}}$

${\displaystyle \mathbf {F} ^{g}=\mathbf {I} +[\vartheta ^{\parallel }-1]\mathbf {f} _{0}\otimes \mathbf {f} _{0}}$,

где - тождественный тензор.${\displaystyle \mathbf {I} }$

С другой стороны, концентрический рост вызывает параллельное отложение саркомеров. Рост кардиомиоцитов происходит в поперечном направлении, поэтому концентрический тензор роста выражается как:

${\displaystyle \mathbf {F} ^{g}=\mathbf {I} +[\vartheta ^{\perp }-1]\mathbf {s} _{0}\otimes \mathbf {s} _{0}}$,

где - вектор, перпендикулярный касательной плоскости сердечной стенки.${\displaystyle \mathbf {s} _{0}}$

Существуют разные гипотезы о законах роста, определяющих мультипликаторы роста и . Основываясь на наблюдении, что эксцентричный рост вызван перегрузкой по объему, законы роста, обусловленные деформацией, применяются к . ^{[6] [7]} Для концентрического роста, который вызван перегрузкой давлением, были исследованы и протестированы законы роста как под действием напряжения ^{[6], так} и под действием деформации ^[7] с использованием вычислительного метода конечных элементов . Биомеханическая модель, основанная на континуальных теориях роста, может использоваться для прогнозирования прогрессирования заболевания и, следовательно, потенциально может помочь в разработке методов лечения патологической гипертрофии. ^{[ необходима цитата ]}${\displaystyle \vartheta ^{\parallel }}$${\displaystyle \vartheta ^{\perp }}$${\displaystyle \vartheta ^{\parallel }}$

Диагноз [ править ]

Количественная оценка [ править ]

Гипертрофию желудочка можно измерить с помощью ряда методов.

Электрокардиограмма (ЭКГ), неинвазивная оценка электрической системы сердца, может быть полезна для определения степени гипертрофии, а также последующей дисфункции, которую она может вызвать. В частности, увеличение размера зубца Q , аномалии зубца P, а также гигантские перевернутые зубцы T указывают на значительную концентрическую гипертрофию. ^[9] Конкретные изменения в событиях реполяризации и деполяризации указывают на различные основные причины гипертрофии и могут помочь в надлежащем лечении состояния. Изменения распространены как при эксцентрической, так и при концентрической гипертрофии, хотя существенно отличаются друг от друга. ^[10]В любом случае менее 10% пациентов со значительной гипертрофией имеют нормальную ЭКГ. ^[11]

Трансторакальная эхокардиография , аналогичная неинвазивная оценка морфологии сердца, также важна для определения степени гипертрофии, основных патологий (например, коаркта аорты) и степени сердечной дисфункции. Важные соображения при эхокардиографии гипертрофированного сердца включают толщину боковой и перегородочной стенки, степень обструкции оттока и систолическое движение передней стенки (SAM) митрального клапана , что может усугубить обструкцию оттока. ^[12]

Нередко проходят сердечно-легочную нагрузку ( CPET ), которая измеряет реакцию сердца на нагрузку , чтобы оценить функциональные нарушения, вызванные гипертрофией, и прогнозировать исходы. ^[13]

У других животных [ править ]

В большинстве описанных выше ситуаций увеличение толщины стенки желудочка - медленный процесс. Однако в некоторых случаях гипертрофия может быть «резкой и быстрой». У бирманских питонов потребление большого количества еды связано с увеличением метаболической работы в семь раз и увеличением массы желудочков на 40% в течение 48 часов, причем оба показателя возвращаются к норме в течение 28 дней. ^[14]

См. Также [ править ]

• Синдром атлетического сердца
• Сердечный фиброз
• Кардиология
• Кардиомегалия
• Сердечно-сосудистые заболевания
• Гипертрофия правого желудочка
• ЭКГ См. Диагноз

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]