Желудочковая гипертрофия - Ventricular hypertrophy

Желудочковая гипертрофия
Специальность	Кардиология

Желудочковая гипертрофия (VH) - это утолщение стен желудочек (нижняя камера) из сердце.^{[1][2][нужен лучший источник ]} Несмотря на то что гипертрофия левого желудочка (ГЛЖ) встречается чаще, гипертрофия правого желудочка (RVH), 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 также может возникать как следствие ремоделирование желудочков после острое сердечно-сосудистое заболевание. Важно отметить, что патологическое и физиологическое ремоделирование затрагивает разные клеточные пути в сердце и приводит к разным общим сердечным фенотипы.

Физиология

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, отвечающие за перекачку крови либо в легкие (правый желудочек).^[3] или остальной части тела (левый желудочек).^[4] Гипертрофию желудочков можно разделить на две категории: концентрическую (дезадаптивную) гипертрофию и эксцентрическую (адаптивную) гипертрофию.

Концентрическая гипертрофия возникает в результате воздействия различных факторов стресса на сердце, включая гипертонию, врожденные пороки сердца (Такие как Тетралогия Фалло ), пороки клапанов (аортальный коаркция или же 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.

Концентрическая гипертрофия характеризуется добавлением саркомеры (сократительные единицы сердечных клеток) параллельно. Результатом является увеличение толщины миокарда без соответствующего увеличения размера желудочков. Это неадекватно в значительной степени потому, что отсутствует соответствующее разрастание сосудистой сети, снабжающей миокард, что приводит к ишемический области 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 сердечная недостаточность.^[5] 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 пострадать »обратное ремоделирование ', возвращаясь к несколько более `` нормальному' 'состоянию вместо перехода к расширенный, патологический фенотип.

Эксцентрическая гипертрофия обычно рассматривается как здоровая или физиологическая гипертрофия и часто называется "сердце спортсмена. "Это нормальная реакция на здоровые упражнения или беременность,^[6] что приводит к увеличению мышечной массы сердца и насосной способности. Это реакция на «объемную перегрузку» либо в результате повышенного 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.^[7] Это объясняется Механизм 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 ремоделирование, которое больше напоминает концентрическую гипертрофию, поскольку сердце не испытывает перегрузки объемом, а вместо этого реагирует на кратковременную перегрузку давлением как следствие повышенного сопротивления сосудов из-за давления, оказываемого на артерии, в результате длительного мышечного сокращения. .

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 увеличивается до перинатальная кардиомиопатия, характеризующийся расширением левого желудочка и соответствующим нарушением функции сердца. Есть предположения, что это прогрессирование частично обусловлено лежащим в основе метаболическим нарушением (сахарный диабет ) 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.

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 по-разному. Перед прогрессированием до расширенного фенотипа может произойти механическая обструкция оттока, приводящая к снижению сердечного выброса. Кроме того, усиление фиброза желудочка может привести к неспособности должным образом расслабиться, что ухудшает наполнение сердца и может привести к диастолической дисфункции или сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса.

Диагностика

Признаки и симптомы

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 при физической нагрузке или без нее, а также одышка при физической нагрузке, общая утомляемость, обморок, и сердцебиение.^[8] Явные признаки сердечной недостаточности, такие как отек или одышка без физической нагрузки, встречаются редко.

Количественная оценка

Гипертрофию желудочка можно измерить с помощью ряда методов.

ЭКГ (ЭКГ), неинвазивная оценка электрической системы сердца, может быть полезна для определения степени гипертрофии, а также последующей дисфункции, которую она может вызвать. В частности, увеличение Зубец Q размер, аномалии в Зубец P а также гигантский перевернутый Зубцы T указывают на значительную концентрическую гипертрофию.^[9] Специфические 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]

Трансторакальный эхокардиография Подобная 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) митральный клапан, что может усугубить обструкцию оттока.^[12]

Нередко проходят сердечно-легочные нагрузки (CPET ), который измеряет реакцию сердца на физическую нагрузку, чтобы оценить функциональные нарушения, вызванные гипертрофией, и прогнозировать результаты.^[13]

У других животных

В большинстве описанных выше ситуаций увеличение толщины стенки желудочка - медленный процесс. Однако в некоторых случаях гипертрофия может быть «резкой и быстрой». в Бирманский питон, потребление обильной 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]

Механика сердечного роста

Как описано в предыдущем разделе, считается, что эксцентрическая гипертрофия вызвана перегрузкой объемом, а концентрическая гипертрофия вызвана перегрузкой давлением. Биомеханический подходы были приняты для исследования прогрессирования сердечной гипертрофии для этих двух различных типов.^[15][16]

В рамках механика сплошной среды, объемный рост часто моделируется с помощью мультипликативного разложения градиента деформации ${ displaystyle mathbf {F}}$ в эластичную часть ${ displaystyle mathbf {F} ^ {e}}$ и часть роста ${ displaystyle mathbf {F} ^ {g}}$,^[17] куда ${ Displaystyle mathbf {F} = mathbf {F} ^ {e} mathbf {F} ^ {g}}$. Для ортотропного роста общего положения тензор роста можно представить в виде

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

куда ${ displaystyle mathbf {f} _ {0}, mathbf {s} _ {0}}$ и ${ Displaystyle mathbf {п} _ {0}}$ обычно являются ортонормированными векторами микроструктуры, и ${ Displaystyle mathbf { vartheta} = [ vartheta ^ {f}, vartheta ^ {s}, vartheta ^ {n}]}$ часто называют мультипликатором роста, который регулирует рост в соответствии с определенными законами роста.

В эксцентричный рост, кардиомиоцит удлиняется в направлении длинной оси клетки, ${ displaystyle mathbf {f} _ {0}}$. Следовательно, тензор эксцентрического роста можно выразить как

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

куда ${ displaystyle mathbf {I}}$ - тождественный тензор.

В концентрический рост, с другой стороны, вызывает параллельное отложение саркомеров. Рост кардиомиоцит находится в поперечном направлении, и, таким образом, концентрический тензор роста выражается как:

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

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

Существуют разные гипотезы о законах роста, управляющих множителями роста. ${ Displaystyle vartheta ^ { parallel}}$ и ${ Displaystyle vartheta ^ { perp}}$. Основываясь на наблюдении, что эксцентричный рост вызван перегрузкой объемом, законы роста, обусловленные деформацией, применяются к ${ Displaystyle vartheta ^ { parallel}}$.^[15][16] Для концентрического роста, который вызван перегрузкой давлением, оба напряжения ^[15] и управляемый деформацией ^[16] законы роста были исследованы и протестированы с использованием вычислительных метод 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.

Смотрите также

• Синдром атлетического сердца
• Сердечный фиброз
• Кардиология
• Кардиомегалия
• Сердечно-сосудистые заболевания
• Гипертрофия правого желудочка
• ЭКГ Посмотреть диагноз

Рекомендации

внешняя ссылка

• Учебник в Университете Юты