Що спричиняє аортальний стеноз?

Протягом останніх 30 років етіологія вад аортального клапана змінилася. У той час як поширеність постревматичних уражень аортального клапана знизилася з 30 до 18%, а частота хірургічної корекції двостулкового аортального клапана – з 37 до 33%, відзначено збільшення кальцифікуючого аортального стенозу з 30 до 46%, особливо у осіб старше 65 років.

Вроджений аортальний стеноз

Вроджені вади розвитку аортального клапана можуть включати: одностулковий, двостулковий або тристулковий клапани або наявність куполоподібної діафрагми.

Одностулковий клапан викликає серйозну обструкцію вже в немовлячому віці та є причиною смерті дітей віком до 1 року.

Стеноз вродженого двостулкового клапана призводить до появи турбулентного кровотоку, травмуючи стулки клапана, що згодом призводить до фіброзу, підвищеної жорсткості та кальцифікації стулок, а також звуження отвору аорти у дорослих.

Вроджена вада розвитку тристулкового клапана характеризується наявністю стулок нерівномірного розміру з ознаками зрощення в місцях спайок, тоді як турбулентний кровотік, спричинений помірним вродженим дефектом, може призвести до фіброзу та зрештою до кальцифікації та аортального стенозу.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Набутий аортальний стеноз

Ревматичний аортальний стеноз виникає в результаті запального процесу, що супроводжується зрощенням спайок, васкуляризацією стулок та фіброзного кільця, що призводить до розвитку крайового фіброзу. Згодом на обох поверхнях (шлуночковій та аортальній) стулок з'являються кальцифікати, а отвір аортального клапана зменшується та набуває круглої або трикутної форми. Ревматичне ураження клапанів характеризується як аортальним стенозом, так і регургітацією. У серці часто діагностуються інші ознаки ревматичного процесу, зокрема ураження мітрального клапана.

Кальцифікаційний аортальний стеноз (КАС), що розвивається у пацієнтів похилого віку, зумовлений як механічним зносом клапана, так і тривалим запаленням з інфільтрацією стулок макрофагами та Т-лімфоцитами з подальшим відкладенням кристалів пірофосфату кальцію у фіброзному кільці, що призводить до звуження отвору аорти та поширення на стулки аортального клапана. Серед причин запальної реакції найчастіше називають окислений LPG (за аналогією з атеросклерозом) та інфекційні агенти (Chlamydia pneumoniae), які можуть служити тригерами «реакції на пошкодження» та формувати первинні «гнізда кальцифікації». Під впливом активації маркерів остеогенезу (експресованих конституційно) та ремоделювання колагену в стулках аортального клапана міофібробласти набувають остеобластичних функцій. Іншим джерелом остеогенезу за ендохондральним типом можуть бути плюрипотентні мезенхімальні клітини, що циркулюють у кровотоці та проникають у товщу стулок аортального клапана через пошкодження в ендотеліальному шарі. За цих умов макрофаги та Т-лімфоцити служать факторами неоостеокластичної резорбції. Додатковими регуляторами процесів, що відбуваються, є вітамін D, паратиреоїдний гормон та стан кісткового метаболізму, які зазнають значних змін у старості, що призводить до D-дефіциту, гіперпаратиреозу та остеопорозу. Все вищезазначене сприяє формуванню зрілої кісткової тканини з наявністю мікротріщин, функціонуючим кістковим мозком та ознаками ремоделювання кістки в товщі стулок аортального клапана, що дозволяє розглядати кальцифікацію аортального клапана у пацієнтів з КАС як регенеративний, а не дегенеративний процес.

Іншими причинами кальцинованого аортального стенозу є захворювання, що супроводжуються системним порушенням кальцієвого обміну, зокрема хвороба Педжета (кісткова форма), термінальна стадія хронічної ниркової недостатності та алкаптонурія.

[ 8 ], [ 9 ]

Патофізіологія аортального стенозу

У відповідь на механічну обструкцію, вигнання крові та збільшення систолічного напруження стінки лівого шлуночка розвивається його концентрична гіпертрофія, що створює додатковий градієнт тиску на аортальному клапані без зменшення серцевого викиду, розширення порожнини лівого шлуночка та не супроводжується клінічними симптомами. З часом, враховуючи гетерогенний характер гіпертрофованих міоцитів та збільшення тяжкості механічної обструкції, виникає лівошлуночкова недостатність, спричинена розширенням камер лівих відділів серця та розвитком венозного застою в малому колі кровообігу. На пізніх стадіях захворювання знижуються серцевий викид, ударний об'єм та, відповідно, градієнт тиску.

Для пацієнтів із аортальним стенозом характерна негативна кореляція між систолічним напруженням стінки та фракцією викиду (ФВ), що викликає рефлекторне зниження останньої у деяких пацієнтів через «некоординоване післянавантаження». В інших випадках причиною зниження ФВ є зниження скоротливості лівого шлуночка. Таким чином, підвищене післянавантаження та змінена скоротливість сприяють погіршенню систолічної функції лівого шлуночка.

Поряд зі збільшенням вмісту колагену в міокарді, характерним для багатьох серцевих захворювань, аортальний стеноз супроводжується зміною поперечної смугастості, що призводить до збільшення маси міокарда, підвищення діастолічної жорсткості та порушення діастолічної функції, внаслідок чого для повного наповнення камер лівого шлуночка потрібен вищий внутрішньопорожнинний тиск. Клінічно у пацієнтів зі стенозом аорти це пов'язано з раптовим розвитком епізодів набряку легень без очевидних провокуючих факторів.

Інші особливості будови міокарда у пацієнтів з тяжким аортальним стенозом:

• надзвичайно великі клітинні ядра;
• втрата міофібрил;
• мітохондріальні кластери;
• наявність цитоплазматичних ділянок у клітинах без скоротливих елементів;
• проліферація фібробластів та колагенових волокон в інтерстиціальному просторі.

Ішемія

У пацієнтів з аортальним стенозом, на відміну від пацієнтів без захворювань серця, абсолютні значення коронарного кровотоку підвищені, але при перерахунку на масу гіпертрофованого лівого шлуночка їх можна вважати нормальними. Подальше прогресування гіпертрофії лівого шлуночка може призвести до порушення оксигенації міокарда у пацієнтів з критичним аортальним стенозом навіть за відсутності суттєвих змін у коронарних артеріях. Субстратом ішемії міокарда при аортальному стенозі, як і при інших захворюваннях серця, є дисбаланс між споживанням кисню та здатністю його доставляти.

Збільшення потреби міокарда в кисні зумовлене:

• збільшення маси міокарда внаслідок гіпертрофії лівого шлуночка;
• підвищений систолічний тиск стінки лівого шлуночка;
• подовження часу, необхідного для вигнання крові з порожнини лівого шлуночка.

Порушення доставки кисню через коронарні артерії спричинене:

• перевищення тиску, що стискає коронарні артерії ззовні, над перфузійним тиском всередині коронарних судин;
• скорочення діастоли.

Додаткові фактори, що знижують перфузію міокарда лівого шлуночка:

• відносне зниження щільності капілярів;
• підвищення кінцевого діастолічного тиску в порожнині лівого шлуночка, що призводить до зниження перфузійного тиску в коронарних артеріях.