Когнитивные нарушения (КН) существенно снижают уровень качества жизни у пациентов с болезнями сердца. Кроме того, они часто приводят к осложнениям заболеваний сердечно-сосудистой системы. Это связано с несколькими причинами. Из-за нарушений памяти и внимания пациент может пропускать прием препаратов. Ограничение социальных контактов может приводить к эмоционально-волевым нарушениям, депрессии, которые сами по себе способны стимулировать прогрессирование сердечно-сосудистой патологии. В связи с этим возникает необходимость более детального изучения зависимости степени КН от вариантов течения заболеваний сердца.
Ремоделирование миокарда возникает из-за его длительной перегрузки давлением и избыточным объемом поступающей крови. Постоянные усиленные сокращения вызывают экспрессию генов, запускающих молекулярную, клеточную, тканевую, а затем и органическую перестройку сердца для обеспечения организма кислородом в сложившихся условиях [1]. При истощении адаптационных ресурсов миокарда запускается каскад реакций, который приводит к формированию хронической сердечной недостаточности. Это в свою очередь ускоряет перестройку миокарда. Таким образом, возникает замкнутый круг [2].
Основным методом диагностики ремоделирования миокарда является трехмерная эхокардиография с измерением линейных и скоростных показателей сердца. Главными исследуемыми показателями являются индекс массы миокарда (иММ) левого желудочка (ЛЖ), конечный диастолический размер ЛЖ и относительная толщина стенок (ОТС) ЛЖ, рассчитываемая по формуле: ОТС=(задняя стенка ЛЖ+межжелудочковая перегородка)/конечный диастолический размер.
В настоящий момент выделяют 4 основных типа ремоделирования миокарда [3]:
1) нормальная геометрия миокарда;
2) концентрическое ремоделирование (увеличение ОТС при нормальном иММЛЖ);
3) концентрическая гипертрофия левого желудочка (увеличение иММЛЖ и ОТС);
4) эксцентрическая гипертрофия (увеличение иММЛЖ при нормальной ОТС).
В таблице представлена характеристика значения указанных величин для разных типов ремоделирования.
Характеристика типов ремоделирования ЛЖ
| Показатель | Нормальная геометрия | Концентрическое ремоделирование ЛЖ | Концентрическая гипертрофия ЛЖ | Эксцентрическая гипертрофия ЛЖ |
| иММЛЖ | <125 г/м2 | < | > | > |
| ОТС | <0,42 | > | > | < |
| КДР ЛЖ | <125 г/м2 | < | < | > |
Вид ремоделирования зависит от множества факторов: активности симпатической нервной системы, строения кардиомиоцитов, особенности медикаментозного лечения, образа жизни пациента [4].
Для того чтобы увидеть взаимосвязь между ремоделированием миокарда и КН, необходимо разобраться в основных патогенетических механизмах их развития.
КН — это субъективное и/или объективно выявляемое ухудшение когнитивных функций (внимания, памяти, речи, восприятия, праксиса, управляющих функций), по сравнению с исходным индивидуальным и/или средними возрастными и образовательными уровнями, возникающее вследствие органической патологии головного мозга и нарушения его функции различной этиологии, влияющее на эффективность обучения, профессиональной, социальной и бытовой деятельности [5].
Согласно классификации, выделяют легкие КН (ЛКН), умеренные КН (УКН) и деменцию. Степень нарушений определяется в соответствии с уровнем социальной, бытовой, профессиональной дезадаптации, который оценивают с помощью шкал MMSE (Mini Mental State Examination), IQCODE (Informant Questionnaire on Cognitive Decline in the Elderly), 6CIT (6-item Cognitive Impairment Test) и др. Сопутствующая сердечно-сосудистая патология, в том числе ремоделирование миокарда, приводит к более быстрому истощению адаптационных возможностей головного мозга и раннему проявлению КН [6—8].
Сильнейшее воздействие на головной мозг человека оказывают острые нарушения мозгового кровообращения (ОНМК), которые могут способствовать развитию деменции. Причиной ОНМК могут быть заболевания сердца [9], в частности патологии клапанов, которые приводят к ремоделированию миокарда. Существуют два основных варианта развития событий при патологии клапанов. Во-первых, стеноз аортального клапана чаще сопровождается формированием концентрической гипертрофии. Во-вторых, на стенозированном клапане откладываются тромботические массы, а из-за утолщения миокарда возникают нарушения проведения и, как следствие, аритмии [10]. Оба этих фактора могут стать причиной развития ишемического инсульта головного мозга, инвалидизирующим проявлением которого часто является деменция. Доказано, что деменция развивается у 1/3 пациентов после инсульта [11]. Недостаточность аортального и митрального клапанов приводит к формированию эксцентрической гипертрофии миокарда. В данном случае основной причиной КН будет гипоперфузия из-за снижения фракции выброса. При таком варианте развития событий КН будут нарастать постепенно — от ЛКН до деменции.
Другой причиной КН является болезнь Альцгеймера (БА). При сочетании ее с цереброваскулярными заболеваниями формируются КН смешанного типа. Небольшие инфаркты у пациентов с развившейся БА не влияют на снижение когнитивных функций, в то время как на ранних стадиях БА цереброваскулярные поражения могут способствовать более раннему развитию КН [12]. Сердечно-сосудистые заболевания повышают риск развития деменции в пожилом возрасте, но являются лишь фактором риска развития БА у носителей аллеля ApoE4, в то время как связь между сердечно-сосудистыми заболеваниями и деменцией не объясняется генетической предрасположенностью [13]. В исследованиях выявлена положительная связь между показателями системного сердечно-сосудистого здоровья (артериальная гипертензия и ишемическая болезнь сердца) и микроинфарктами головного мозга. Полученные данные подтверждают точку зрения, что болезнь мелких церебральных сосудов и сердечно-сосудистые заболевания взаимосвязаны [14]. Связь между различными вариантами ремоделирования миокарда и выраженностью цереброваскулярных заболеваний и БА не обнаружена.
В последних исследованиях доказано, что микроглия регулирует активность симпатической нервной системы, высвобождая такие вещества с нейропротективным или нейротоксическим действием, как цитокины, хемокины и факторы роста [15, 16]. В случае повреждения тканей головного мозга инфекцией, ишемией или другим стимулом, микроглия активируется, претерпевает фенотипические и морфологические изменения. Далее она мигрирует к месту повреждения и вызывает воспалительную реакцию. Самая высокая концентрация клеток микроглии была обнаружена в таких областях, как гипоталамус и неостриатум, а самая низкая — в мозжечке, продолговатом мозге и спинном мозге [17]. Описываемых клеток много в субфорникальном органе, где отсутствует гематоэнцефалический барьер в привычном смысле этого слова. Здесь клетки микроглии экспрессируют на своей поверхности большое количество мозговых прорениновых рецепторов. Они являются основным связующим компонентом между активацией ренин-ангиотензиновой системы и симпатической нервной системы. Эта связь была доказана в нескольких исследованиях [18, 19]. Известно, что активация микроглии является одним из основных патогенетических механизмов формирования КН. Активированная микроглия способна секретировать огромное количество провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли α и интерлейкин-1β, которые вызывают нейровоспаление и апоптоз или гибель нейронов, что в конечном итоге приводит к интеллектуально-мнестическому снижению и психическим расстройствам [20].
Повышенная активность симпатической нервной системы в различных ее вариантах приводит к реализации механизмов перестройки миокарда: гипертрофии, апоптозу миоцитов, увеличению выраженности фиброза [21]. Гиперкатехоламинемия последовательно приводит к повышению артериального давления, развитию эндотелиальной дисфункции и микроэмболизации миокарда [22]. Возникающие из-за этого расстройства микроциркуляции происходят также в сосудах головного мозга, приводя к развитию дисциркуляторной энцефалопатии, основным проявлением которой являются КН [23]. В таком случае чаще всего формируется подкорковый вариант сосудистых КН. При нем в первую очередь поражаются сосуды базальных ганглиев, имеющие функциональные связи с лобными долями. Далее возникает вторичная дисфункция лобных долей [24]. Лобные доли отвечают за регуляцию произвольной деятельности: формирование мотивации, выбор цели деятельности, построение программы и контроль за ее достижением. Разобщение лобных и подкорковых структур приводит к постепенно нарастающему интеллектуально-мнестическому, психическому и двигательному дефициту [25].
Описаны патогенетические механизмы, связывающие ремоделирование и формирование сердечной недостаточности, которая в свою очередь приводит к КН. Перегрузка давлением в результате артериальной гипертензии, нарушения внутрисердечной гемодинамики является причиной увеличения толщины кардиомиоцитов за счет увеличения количества саркомеров. Стенки ЛЖ утолщаются, развивается концентрическое ремоделирование ЛЖ, а затем и концентрическая гипертрофия ЛЖ. В свою очередь перегрузка объемом (часто в результате клапанной регургитации) увеличивает длину кардиомиоцита, уменьшению толщины миокарда и увеличению объема ЛЖ — формируется эксцентрическая гипертрофия ЛЖ [26]. Концентрическое ремоделирование миокарда является причиной развивающейся диастолической функции и приводит к формированию сердечной недостаточности как с сохраненной, так и со сниженной фракцией выброса. Эксцентрическая гипертрофия нарушает систолическую функцию и практически всегда приводит к снижению фракции выброса.
Гипоперфузия при снижении фракции выброса также может вести к КН. Она запускает каскад реакций, приводящих к повреждению всех сосудов организма, в частности сосудов головного мозга. В результате снижения фракции выброса снижается перфузионное давление, приводящее к гипоксии головного мозга. Описаны случаи улучшения когнитивных функций у пациентов, перенесших пересадку сердца [27].
Необходимо помнить, что ремоделирование миокарда приводит к гипоперфузии мозга, что является причиной развития астенодепрессивного синдрома. Дисциркуляторная энцефалопатия в результате разобщения связей дорсолатеральной лобной коры со стриатумом также ведет к развитию депрессии у пациента, так как нарушается механизм положительного подкрепления [28].
Гипоперфузия является не единственным фактором развития КН при заболеваниях сердца. В результате повышения артериального давления, возникновения аритмий (как следствие ремоделирования миокарда) формируется эндотелиальная дисфункция [29]. Сердечная недостаточность не только играет роль в развитии сосудистых поражений головного мозга, но и стимулирует нейродегенеративные процессы, проявлениями которых являются КН. В частности, формируются очаги нейровоспаления, которые в свою очередь стимулируют активацию нервной системы по алгоритму, описанному ранее.
Одним из главных факторов, приводящих к ремоделированию миокарда, является повышение артериального давления. Гипертоническая болезнь вызывает повышение жесткости артерий организма, в частности, головного мозга. Ремоделирование периферических артерий способствует повышению пульсового давления, что является причиной метаболических, функциональных и структурных нарушений в головном мозге [30]. В недавних исследованиях было доказано, что повышение жесткости сосудов приводит к ранним изменениям структуры головного мозга, даже при сохранной фракции выброса. Основными патофизиологическими механизмами в таком случае являются эндотелиальная дисфункция и гиперреактивность тромбоцитов [31].
На формирование ремоделирования миокарда влияют также коморбидные заболевания: ожирение, дислипидемия, сахарный диабет и снижение толерантности к глюкозе, заболевания легких. В недавних исследованиях было выявлено, что различные варианты ожирения приводят к разным вариантам ремоделирования: концентрическую гипертрофию чаще диагностировали у пациентов с висцеральным типом ожирения, а эксцентрическую — с преимущественно подкожным накоплением жира [32]. Само ожирение также коррелирует с выраженностью КН [33].
Таким образом, ремоделирование миокарда приводит к развитию сосудистых КН не напрямую, а опосредованно, являясь причиной инфарктов в стратегических областях головного мозга, мультиинфарктного поражения головного мозга, развития гипоперфузии головного мозга. Исследований, подтверждающих превалирование определенного вида и степени выраженности КН в зависимости от конкретного варианта ремоделирования миокарда, нет. Патогенетические механизмы развития обоих нозологий крайне разнообразны. Существует несколько связующих факторов развития КН и ремоделирования миокарда: артериальная гипертензия, повышение жесткости артерий, эндотелиальная дисфункция, активация микроглии, гиперреактивность симпатической нервной системы, ожирение. Необходимо дальнейшее исследование влияния различных вариантов ремоделирования миокарда на формирование КН.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.