Глава: 19 Атеросклеротични сърдечно-съдови заболявания

19 ?
Атеросклеротични сърдечно-съдови заболявания

Атеросклерозата е патологичният процес в коронарните артерии, мозъчните артерии, илиачните и бедрените артерии и аортата, който е отговорен за коронарна болест на сърцето (ИБС), инсулт и периферна артериална болест (PAD). Започва през детството в интимата на големите еластични и мускулни артерии с отлагания на липиди, главно холестерол и неговите естери, в макрофагите и гладкомускулните клетки (Фигура 19-1). Лезиите, т.нар мастни ивици, произвеждат само минимално удебеляване на интимата и не причиняват смущения в кръвния поток през ранното детство, но бързо стават по-големи през юношеството. При млади възрастни на някои места се отлага повече липид, а сърцевината от липидни и некротични отломки се покрива от капачка от гладка мускулатура и фиброзна тъкан. Тези промени водят до повишени лезии, наречени влакнести плаки които излизат в лумена и започват да нарушават притока на кръв.

Връзката между мастните ивици и фиброзните плаки е един от най-противоречивите аспекти на патогенезата на атеросклерозата. Коронарните артерии се различават от повечето други артерии, като имат виден интимен слой от надлъжни гладки мускули и фиброзна тъкан, който е очевиден дори в детска възраст. Към 20-годишна възраст дебелината на този слой е приблизително равна на тази на средата, дори когато той не съдържа анормални липиди (Stary, 1987a, b). Този фибромускулен интимен слой се среща във всички популации, дори при тези, които не са предразположени към коронарна атеросклероза в зряла възраст (Geer et al., 1968) и се счита за нормална анатомична структура, а не за атеросклеротична лезия.

Някои данни показват, че фиброзните плаки се създават чрез клетъчна пролиферация и последваща мастна дегенерация без предварително отлагане на липиди (Benditt, 1974), а някои наблюдения не са в съответствие с прогресирането на мастните ивици до фиброзни плаки. Например, мастните ивици са по-големи в гръдните аорти на децата, но фиброзните плаки са по-големи в коремните аорти на възрастните. Младите жени имат по-обширни мастни ивици в коронарните артерии и аорти, отколкото младите мъже, но сред възрастните този модел е обърнат. (McGill, 1968).

Като цяло обаче доказателствата подкрепят свързването на мастните ивици с влакнести плаки. Лезиите в артериите на младите хора имат много хистологични и химични характеристики на мастните ивици, както и влакнести плаки - наблюдение, предполагащо непрекъснато прогресиране от един вид лезии към други (Geer et al., 1968; Katz, 1981; Stary, 1987a, b). Освен това, за разлика от разликите в местоположението на мастни ивици и фиброзни плаки в аортата, местата на мастните ивици в коронарните артерии на децата са най-често срещаните места на фиброзни плаки при възрастни (Черна гора и Eggen, 1968). Основните рискови фактори, хиперхолестеролемия и хипертония, са тясно свързани-

атеросклеротични

ФИГУРА 19-1
Естествена история на атеросклероза, показваща прогресивна артериална
оклузия и произтичащи ефекти върху здравето. От McGill et al. (1963).

свързано с степента на фиброзни плаки при възрастни (Solberg and Strong, 1983). Малкото релевантни данни показват, че съществува връзка между концентрациите на серумен холестерол и липопротеините с ниска плътност (LDL) холестерол с мастни ивици в детска възраст (Freedman et al., 1988; Newman et al., 1986). Освен това изглежда най-вероятно мастните ивици при деца да са лабилни, т.е. някои могат да регресират или да останат като мастни ивици, докато други прогресират и се развиват във влакнести плаки. Този по-късен процес се проявява особено в коронарните артерии и коремната аорта, където някои мастни ивици постепенно се превръщат във фиброзни плаки чрез продължително отлагане на липиди и реактивно хронично възпаление и възстановяване. За преглед на тази тема вижте McGill (1988).

Независимо от техния произход, фиброзните плаки претърпяват различни качествени промени в началото на средната възраст в населението на САЩ, както е показано на Фигура 19-1. Тези промени водят до фиброзни плаки, които се различават по съдържанието на липиди, гладкомускулни клетки, съединителна тъкан, калций и съдове. Най-сериозното усложнение е улцерацията на съединителната тъкан и капачката на гладката мускулатура от фиброзна плака, промяна, която излага кръвта на богатите на липиди некротични остатъци от сърцевината и има вероятност да утаи тромбозата. Друго сериозно усложнение е кръвоизливът в плаката. Това причинява внезапно подуване на плаката и може да утаи язви и тромбоза.

Тромбозата над напреднала атеросклеротична фиброзна плака е най-честото събитие, което запушва лумена на коронарната артерия и причинява исхемия. В момент, определен от такива фактори като кръвно налягане, съпътстваща циркулация и търсене на кислород в тъканите, кръвоснабдяването се намалява под критичното ниво и се появява исхемична некроза в тъканта, доставяна от засегнатата артерия.

Пораженията в коронарните артерии водят до ИБС, което е най-честата и най-сериозна проява на атеросклеротични сърдечно-съдови заболявания при възрастни на средна възраст. Атеросклеротичният процес, който се случва в мозъчните и периферните артерии, е подобен на този, който се случва в коронарните артерии, но лезиите обикновено се развиват десетилетие или две по-късно от тези в коронарните артерии.

Ако се образува тромбоза върху атеросклеротична плака в мозъчната артерия, в мозъка възниква исхемична некроза (мозъчен инфаркт). Мозъчният инфаркт (един вид инсулт) обикновено причинява парализа на контралатералната страна поради липса на функция на горния двигателен неврон и нарушения на говора, зрението, слуха и паметта, в зависимост от анатомичното местоположение на инфаркта. Смърт може да настъпи поради засягане на мозъчните центрове

контролиране на дишането или до мозъчен оток. Некротичната тъкан се превръща в запълнена с течност кухина. Функцията обикновено се възстановява до известна степен, когато отокът отшуми, но невроните не се регенерират. Невронният контрол на мускулите и сетивните органи може да бъде възстановен отчасти при развитието на други пътища. Ако артериалната оклузия е частична или временна, временно функционално мозъчно увреждане може да настъпи за няколко минути до няколко часа (преходни исхемични атаки). Тези епизоди, които са аналогични на ангина пекторис, показват, че пациентът има висок риск от развитие на мозъчен инфаркт.

Друг вид инсулт е мозъчният кръвоизлив, който включва вътремозъчен кръвоизлив (кървене в мозъка) и субарахноидален кръвоизлив (кървене в пространството между арахноидната мембрана и повърхността на мозъка). При вътремозъчен кръвоизлив артерия в мозъка се разкъсва и причинява голяма площ от разрушаване на тъканите. Клиничните му прояви са подобни на тези при мозъчния инфаркт, с изключение на това, че той е по-бърз в началото и е по-вероятно да бъде фатален. Този вид инсулт е почти винаги свързан с тежка хипертония. Тъй като хипертонията увеличава церебралната атеросклероза, тя е основен рисков фактор както за мозъчен инфаркт, така и за вътремозъчен кръвоизлив.

Разкъсването на артерия в субарахноидалното пространство обикновено е на мястото на дефект на развитието в артериалната стена. Или дефектът, или разкъсването му, или и двете могат да бъдат засилени от хипертония. Клиничните прояви на субарахноидален кръвоизлив са подобни на тези при други видове инсулт.

Периферна артериална болест (PAD) възниква, когато атеросклерозата и нейните усложнения в коремната аорта, илиачните артерии и бедрените артерии предизвикват временна артериална недостатъчност в долните крайници при натоварване (интермитентна клаудикация) или исхемична некроза на крайниците (гангрена). В коремната аорта отслабването на средата, лежаща под атеросклеротичната плака, води до аневризма, която може да се напълни с тромб или да се спука в коремната кухина.

При популации с ниски нива на серумен холестерол атеросклерозата е по-малко тежка при тези без хипертония и диабет. Въпреки това, сред последните, тежестта на заболяването е по-малка, отколкото в популациите, където преобладава хиперлипидемията (Robertson and Strong, 1968). По този начин, хиперлипидемията, хипертонията и диабетът са адитивни в ефекта си върху атеросклерозата, точно както са адитивни в ефекта си върху риска от клинично заболяване. Има по-малко информация за ефектите от пушенето на цигари сред различните популации, но доказателствата (Keys, 1980; Robertson et al., 1977) предполагат, че съществува подобна връзка.

Рисковите фактори за ИБС, за които не са установени връзки с тежестта на атеросклерозата, включват физическа активност и затлъстяване (Solberg and Strong, 1983). Връзката на други предполагаеми рискови фактори с тежестта на атеросклерозата не е определена.

Резултатите от експерименти с животни са в съответствие с наблюденията при хора. Нивата на LDL холестерол и HDL холестерол и съотношението на двете концентрации на липопротеинов холестерол една към друга са силно предсказуеми за лезии при лабораторни животни. Високото кръвно налягане, комбинирано с хиперлипидемия, ускорява експериментално индуцираната атеросклероза. Въпреки няколко опита, не е демонстриран ефект от пушенето на цигари върху експериментално индуцирана атеросклероза (Rogers et al., 1988).

Коронарна болест на сърцето

Поява в населението на САЩ

Към 1920 г. ИБС се е превърнала в основна причина за смъртта и проблем в областта на общественото здраве в САЩ. Степента на смъртност от ИБС се увеличава след това с 1 до 2% годишно до средата на 60-те години и достига връх над 300 смъртни случая годишно

Рискът от смърт от ИБС е нисък по време на ранна възраст, но нараства бързо с възрастта. Рискът е по-висок за мъжете, отколкото за жените. При мъжете рискът е по-висок за белите, отколкото за чернокожите, но обратното се среща при жените. Сега рискът от ИБС е обратно свързан със социално-икономическия статус, но тази връзка може да е била положителна и по-рано (Marmot et al., 1978).

Доказателства, свързващи диетичните фактори с ИБС
Изследвания върху животни

Първият животински модел на атеросклероза е открит в началото на ХХ век от Игнатовски (1909), докато изследва ефектите от животински протеини, хранени със зайци. Няколко години по-късно през 1913 г. Anitschkow (1967) демонстрира, че холестеролът е хранителният компонент, отговорен за експериментално индуцирана хиперхолестеролемия и атеросклероза при зайци. Впоследствие се установи, че разнообразие от животински видове, включително морски свинчета, свине, птици и нечовешки примати, са податливи на ефекта на диетичния холестерол, повишаващ серумния холестерол. Излишъкът от серумен холестерол се пренася главно в LDL фракцията (вж. Глава 7).

Подобни ефекти са открити при лабораторни животни, след като през 1952 г. са открити ефектите на диетирани наситени мастни киселини (SFA) върху серумните липиди. Диетичните SFA повишават LDL и HDL холестерола, както при хората, и усилват експериментално индуцирана атеросклероза (вж. Глава 7). В няколко проучвания продължителното хранене с обогатени с холестерол и мазнини диети на лабораторни животни води до тежки обструктивни атеросклеротични лезии и инфаркт на миокарда или PAD.

Отговорите на серумните липиди и липопротеини към диетичния холестерол и SFA варират при животинските видове, но експериментално индуцираната атеросклероза е силно и последователно свързана с повишени нива на серумен холестерол. По-специално, концентрациите на LDL холестерол са пряко свързани, а HDL холестеролът е обратно свързан с експериментално индуцирана атеросклероза. Зайците, морските свинчета, свинете и маймуните резус и циномолгус са сред най-податливите видове, повече от хората, докато плъховете и кучетата са по-устойчиви от хората. Павианите и верветите маймуни са умерено податливи, в същия диапазон на възприемчивост като хората. В рамките на видовете има индивидуални различия в реакцията на хранителни мазнини и холестерол. Променливостта между и в рамките на видовете се дължи отчасти на генетично обусловените разлики в липидния метаболизъм. Наследствеността на тази характеристика е доказана при няколко вида (вж. Глава 7).

Протеините, въглехидратите, фибрите, металите, микроелементите и витамините са изследвани за ефекта им върху нивата на серумните липиди и експериментално индуцирана атеросклероза. Доказателствата относно тези компоненти са разгледани в глави 8, 9, 10, 11, 12 и 14 на този доклад. Въпреки че има някои съобщения, че тези диетични компоненти засягат серумните липиди, липопротеините и атеросклерозата при един или повече животински видове, нито един от компонентите не се е появил като последователен и силен детерминант нито на биохимичните интервенционни променливи, свързани с атеросклерозата, нито на-