1.2. АТЕРОСКЛЕРОЗ

Определение. Атеросклероз – это системное заболевание, которое характеризуется поражением всех слоев сосудистой стенки крупных и средних артерий мышечного типа в виде локального воспаления, дисфункции эндотелия, отложения липидов, пролиферации гладкомышечных клеток, развития фиброзной ткани и кальцификации, что приводит к снижению эластичности сосудистой стенки, формированию стеноза или окклюзии и нарушению кровотока в пораженном участке сосуда. Термин «атеросклероз» происходит от греческих слов «атере» – кашица и «склерозис» – уплотнение, тем самым отражая главные морфологические изменения артерий при этом заболевании – формирование атеросклеротических бляшек с липидным ядром и фиброзной капсулой.

Распространенность. Атеросклероз является чрезвычайно распространенным заболеванием. Его первые проявления в виде локальных скоплений липидов – липидных полосок внутри интимы артерий обнаруживаются у детей и подростков. С возрастом распространенность атеросклероза нарастает. Выраженные в той или иной степени признаки атеросклероза имеются у всех людей старше 60 лет. Однако темп прогрессирования атеросклероза может существенно различаться в зависимости от генетических и других индивидуальных особенностей, а также условий жизни пациента. У мужчин атеросклероз развивается раньше и встречается чаще, чем у женщин. Эти различия связывают с защитным действием эстрогенов, так как после наступления менопаузы они постепенно сглаживаются.

Этиология. Концепция факторов риска лежит в основе современных представлений об этиологии атеросклероза. Помимо деления на немодифицируемые и модифицируемые, факторы риска атеросклероза разделяют на причинные, предрасполагающие и условные. К причинным факторам относятся курение, АГ, гиперхолестеринемия и/или повышение уровня ХС ЛПНП в крови, низкий уровень ХС ЛПВП, гипергликемия. К предрасполагающим факторам относятся мужской пол, ожирение, гиподинамия, раннее проявление ИБС у ближайших родственников (ИМ или внезапная смерть у мужчин ранее 55 лет, у женщин – ранее 65 лет), а также социально-экономические, поведенческие и этнические факторы. К условным факторам относятся повышенный уровень ТГ в крови, высокий уровень липопротеида (а), гипергомоцистеинемия, гиперфибриногенемия, повышенное содержание в крови ингибитора активатора плазминогена.

Патогенез. Современное представление о патогенезе атеросклероза базируется на двух основных гипотезах: липидной гипотезе и гипотезе хронического повреждения эндотелия. Эти гипотезы не исключают друг друга. Механизмы атерогенеза, описанные в каждой из них, тесно взаимосвязаны.

Атеросклеротический процесс начинается с повреждения эндотелия, которое характеризуется нарушением цитоскелета, ослаблением межклеточных связей и изменением расстояния между клетками. Причины первичного повреждения эндотелия разнообразны. К их числу относится усиление механического воздействия крови на сосудистую стенку при АГ. Именно поэтому атеросклеротические бляшки чаще всего образуются в местах ответвления и бифуркации артерий, которые подвергаются наиболее сильному гемодинамическому удару. Кроме того, повреждающее воздействие на эндотелий оказывают различные экзогенные и эндогенные химические факторы: метаболиты табачного дыма, катехоламины, ангиотензин II, продукты перекисного окисления и гликозилирования. Важным фактором первичного повреждения эндотелия является бактериальная и вирусная инфекция с сопутствующими иммунными (аутоиммунными) реакциями.

Параллельно морфологическим нарушениям развивается дисфункция эндотелия, которая выражается в ослаблении его антитромбогенных и антиадгезивных свойств. К участкам поврежденного эндотелия прикрепляются моноциты. Проникая в субэндотелиальное пространство, моноциты трансформируются в макрофаги, которые захватывают модифицированные в результате перекисного окисления ЛПНП и превращаются в пенистые клетки, скопления которых образуют липидные полоски. Окисленные ЛПНП инициируют локальную воспалительную реакцию, следствием которой является гибель эндотелиальных клеток и прогрессирование дисфункции эндотелия. Стимуляция макрофагов и эндотелиальных клеток окисленными ЛПНП способствует высвобождению цитокинов. Воздействуя на гладкомышечные клетки медии, цитокины вызывают их пролиферацию и миграцию в интиму, что сопровождается превращением гладкомышечных клеток в подобие фибробластов с полной или частичной потерей сократительных свойств. Кроме того, цитокины стимулируют секрецию коллагена и других белков соединительной ткани. В результате внутри сосудистой стенки образуется фиброзная капсула, отграничивающая липидное ядро атеросклеротической бляшки от других тканей. В состав липидного ядра атеросклеротической бляшки входят пенистые клетки, внеклеточные липиды – в основном ХС и его эфиры, оболочки разрушенных клеток. По мере созревания в атеросклеротических бляшках накапливается кальций.

Липиды – это разнообразные вещества, жизненно необходимые для организма человека. Однако нарушение липидного обмена сопряжено с повышенным риском развития атеросклероза. Важная роль дислипидемии в генезе атеросклероза была впервые продемонстрирована в классических экспериментальных исследованиях Н. Н. Аничкова и С. С. Халатова (1912). В последующем значение дислипидемии как фактора риска атеросклероза многократно подтверждалось в исследованиях клинического характера и было изучено детально.

Основными липидами плазмы крови человека являются ТГ, фосфолипиды и ХС. ТГ – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. ТГ служат главным источником энергии для работающих мышц. Время полужизни ТГ в плазме относительно невелико, они быстро гидролизуются и захватываются различными тканями (главным образом, жировой тканью). После приема жирной пищи уровень ТГ в плазме заметно повышается и остается высоким в течение нескольких часов. ХС относится к группе стероидов. Неэстерифицированный (свободный) ХС является структурным компонентом клеточных мембран и участвует в обеспечении их избирательной проницаемости. В организме человека ХС необходим для синтеза желчных кислот, стероидных и половых гормонов. ХС синтезируется в печени из ацилкоэнзима А. Ключевым ферментом синтеза ХС является 3-гидрокси-3-метилглютарил-коэнзим А-редуктаза (ГМГ-КоА-редуктаза). Основным источником экзогенного ХС являются пищевые продукты животного происхождения, однако его поступление в организм извне не является обязательным, так как количества эндогенного, синтезируемого в печени ХС вполне достаточно для полного обеспечения потребности организма. При избытке свободного ХС в клетках печени активируется фермент ацилхолестерин-ацетилтрансфераза, который катализирует образование эфиров ХС, т. е. его метаболически инертной формы, в виде которой создается депо ХС. Фосфолипиды представляют собой сложные эфиры глицерина или сфингозина, содержащие жирные кислоты и фосфорную кислоту. Фосфолипиды вместе с ХС входят в состав клеточных мембран, образуя их структурную основу – фосфолипидный бислой.

В связи с тем что липиды плазмы крови являются гидрофобными соединениями и не растворяются в водных средах, они транспортируются в виде особых сферических частиц – липопротеидов. Ядро такой частицы состоит из эфиров ХС и ТГ, оболочка – из свободного ХС, фосфолипидов и белков – аполипопротеинов. Аполипопротеины обладают сродством к различным рецепторам и ферментативной активностью. Липопротеиды плазмы крови различаются по размеру, плотности, белковому составу и электрофоретической активности. Выделяют пять классов липопротеидов: хиломикроны (ХМ), липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды промежуточной плотности (ЛППП), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Основные характеристики липопротеидов плазмы крови

ХМ – самые крупные частицы, содержат преимущественно ТГ. Основная функция ХМ – перенос ТГ из кишечника, где происходит их всасывание, в кровь и затем к месту использования в качестве источника энергии. В периферических капиллярах большая часть ТГ, содержащихся в ХМ, расщепляется под воздействием липопротеидлипазы до жирных кислот и глицерина. Жирные кислоты утилизируются миоцитами или, подвергшись реэстерификации, откладываются в жировой ткани в виде ТГ. Остаточные, или ремнантные, частицы ХМ, содержащие ХС, поступают в печень, где полностью разрушаются. Атерогенность ХМ не доказана, однако ремнанты ХМ являются атерогенными. ЛПОНП по сравнению с ХМ имеют меньшие размеры, содержат меньше ТГ, но больше ХС, фосфолипидов и белка. ЛПОНП образуются главным образом в печени и служат для переноса эндогенных ТГ из печени в мышцы. После гидролиза ТГ, содержащихся в ЛПОНП, они, как и ХМ, преобразуются в ремнантные частицы (или ЛППП), которые затем переносятся в печень. ЛППП являются атерогенными и могут поглощаться макрофагами. В отличие от ремнантов ХМ, ЛППП в печени не утилизируются, а под влиянием печеночной липопротеидлипазы трансформируются в ЛПНП, которые содержат максимальное количество ХС и характеризуются наибольшей атерогенностью.

Каждая частица ЛПНП содержит одну макромолекулу аполипопротеина В-100, которым опосредуется связывание ЛПНП со специфическим рецептором. После связывания с рецептором частица ЛПНП захватывается печеночной клеткой, где происходит ее лизосомное разрушение. Количество рецепторов ЛПНП, расположенных на одной клетке, варьирует от 15 до 70 тыс. Образование рецепторов ЛПНП регулируется с помощью механизма, чувствительного к содержанию внутриклеточного ХС, по принципу обратной связи. Поэтому при избыточном поступлении в организм пищевого ХС, который захватывается клетками печени из ремнантов ХМ и включается во внутриклеточный пул свободного ХС, количество рецепторов ЛПНП уменьшается. Вследствие этого происходит накопление ХС ЛПНП в плазме крови. Недостаточное количество рецепторов ЛПНП может быть обусловлено и генетическим дефектом, что является причиной семейной (наследственной) гиперхолестеринемии.

ЛПВП синтезируются в печени и кишечнике. Эти частицы захватывают ХС в клетках организма и переносят его в печень, обеспечивая так называемый «обратный транспорт холестерина». Обладая собственным антиоксидантным действием, ЛПВП препятствуют окислению ЛПНП. Кроме того, ЛПВП способны стимулировать продукцию эндотелием простациклина – соединения, обладающего сосудорасширяющим и антиагрегационным эффектами. Таким образом, ЛПВП препятствуют развитию атеросклероза.

Помимо пяти основных классов липопротеидов выделяют еще липопротеид (а). Частицы липопротеида (а) по липидному составу идентичны ЛПНП, но дополнительно содержат аполипопротеин (а) – полиморфный белок, по структуре близкий к плазминогену. Изолированные частицы липопротеида (а) способны к спонтанной агрегации, увеличение их содержания в плазме крови ассоциируется с повышенным риском коронарного тромбоза.

Концентрацию общего ХС, ХС ЛПВП и ТГ в плазме (сыворотке) крови определяют химическими или ферментативными методами. Для определения концентрации ХС ЛПОНП и ЛПНП применяется расчетный метод. Наиболее важный для выбора лечебной тактики параметр – уровень ХС ЛПНП – рассчитывается по формуле W. T. Friedwald [и др.]:

ХС ЛПНП = Общий ХС – ХС ЛПВП – ТГ: 5 (в мг/дл)

или

ХС ЛПНП = Общий ХС – ХС ЛПВП – ТГ: 2,2 (в ммоль/л)

Формула применима при уровне ТГ, не превышающем 4,5 ммоль/л.

Оптимальные значения липидных параметров плазмы крови в зависимости от категории риска приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Оптимальные значения липидных параметров плазмы крови в зависимости от категории риска (ммоль/л)

При определении риска развития атеросклероза целесообразно оценивать соотношение липопротеидов, обладающих атерогенными и антиатерогенными свойствами. Для этого применяется предложенный А. Н. Климовым специальный показатель – коэффициент атерогенности, который рассчитывается по следующей формуле:

КА = (Общий ХС – ХС ЛПВП): ХС ЛПВП

Нормальными принято считать значения коэффициента атерогенности, не превышающие 4,0.

В 1965 г. Фредриксоном была предложена классификация гиперлипидемий, которая в 1970 г. была утверждена ВОЗ в качестве международной. Данная классификация предусматривает выделение 6 типов гиперлипидемий (табл. 1.3). В повседневной практике встречаются преимущественно гиперлипидемии IIa, IIb и IV типов.

Таблица 1.3

Классификация гиперлипидемий

*IV тип является атерогенным, если ему сопутствует низкая концентрация ХС ЛПВП, а также другие метаболические нарушения: гипергликемия, инсулинорезистентность, нарушение толерантности к глюкозе.

При избытке липопротеидов в плазме крови происходит их захват макрофагами. Этот процесс также регулируется по принципу обратной связи: при достижении определенной концентрации липопротеидов в цитоплазме макрофага их поступление в клетку прекращается. Механизм, регулирующий захват липопротеидов макрофагами, нарушается при поступлении в клетки модифицированных (преимущественно окисленных) липопротеидов. Вследствие этого происходит перегрузка макрофагов липопротеидами и их превращение в пенистые клетки, скопления которых образуют в субэндотелиальном пространстве липидные полосы. После разрушения пенистых клеток их содержимое – главным образом, ХС и его эфиры – попадает во внеклеточное пространство и формируют липидное ядро атеросклеротической бляшки.

Медленный рост атеросклеротических бляшек, происходящий в течение ряда лет, может привести к выраженному стенозу пораженного сосуда и развитию хронической ишемии участка ткани в бассейне его кровоснабжения. Различают стабильное и неустойчивое состояние атеросклеротической бляшки. Стабильная атеросклеротическая бляшка имеет плотное липидное ядро и относительно прочную покрышку. Неустойчивое состояние атеросклеротической бляшки развивается в результате истончения, растрескивания или изъязвления покрышки в связи с увеличением ее напряжения из-за быстрого роста липидного ядра и прогрессированием воспалительного процесса. Важную роль в уменьшении механической прочности покрышки атеросклеротической бляшки играют Т-лимфоциты, которые продуцируют гамма-интерферон, подавляющий синтез коллагена, а также макрофаги и тучные клетки, которые вырабатывают протеазы, разрушающие соединительнотканный матрикс капсулы. При воздействии внешних физических факторов (усиление пульсовой волны в связи с повышением АД или тахикардией, резкая вазодилатация или вазоспазм) целостность покрышки может нарушиться. При контакте протекающей по сосуду крови с содержимым атеросклеротической бляшки запускается каскад коагуляционных реакций, в результате которого на поверхности или внутри поврежденной бляшки образуется тромб, полностью или частично перекрывающий просвет сосуда. Окклюзия или резкое сужение просвета сосуда вызывает острую ишемию органа (ткани) в бассейне его кровоснабжения с соответствующей клинической симптоматикой.

Ранимая или незрелая атеросклеротическая бляшка отличается тонкой соединительнотканной капсулой и жидким липидным ядром. Незрелые атеросклеротические бляшки обычно не вызывают гемодинамически значимого сужения сосуда. Между тем они представляют собой более опасные образования, чем стабильные бляшки, так как фиброзная покрышка таких бляшек менее устойчива к воздействию гемодинамических факторов и протеаз. Нарушение целостности покрышки незрелой атеросклеротической бляшки может привести к образованию окклюзирующего тромба и острой ишемии органа без предшествующих признаков хронической ишемии – например, к развитию ИМ без предшествующей стенокардии. При образовании неокклюзирующего тромба в зоне повреждения незрелой атеросклеротической бляшки ишемия может усилиться за счет констрикторной реакции не утративших способности к сокращению гладких мышц сосудистой стенки в ответ на воздействие выделяемых тромбоцитами вазоактивных соединений.

Морфология. Атеросклеротическое поражение сосудистой стенки разделяется на шесть стадий (типов). Тип I характеризуется скоплением макрофагов и пенистых клеток под эндотелием в местах, подвергающихся наиболее интенсивному механическому воздействию (разветвления и резкие изгибы артерий). Отложения пенистых клеток и нагруженных липидами гладкомышечных клеток образуют липидные полоски, которые являются признаком поражения типа II. Поражение типа III характеризуется наличием не только внутриклеточного, но и экстрацеллюлярного отложения липидов, а также нарушением целостности интимы. По мере роста внеклеточные скопления липидов сливаются в липидное ядро атеросклеротической бляшки, образование которого расценивается как поражение типа IV. Для поражения типа V характерно образование толстого слоя фиброзной соединительной ткани, формирующего покрышку атеросклеротической бляшки. От кровотока покрышку отделяет слой эндотелиальных клеток. Признаками поражения типа VI являются трещины покрышки атеросклеротической бляшки, гематомы и внутренние тромбы.

Незрелые атеросклеротические бляшки обычно занимают менее половины окружности пораженной артерии и незначительно суживают ее просвет. В связи с большим содержанием липидов и наличием относительно тонкой соединительнотканной капсулы такие бляшки имеют желтый цвет. Зрелые атеросклеротические бляшки обычно расположены концентрически и вызывают гемодинамически значимое сужение сосуда. Бляшки такого типа имеют белый цвет, так как сквозь их фиброзную капсулу (более толстую, чем у незрелых бляшек) не просвечивает липидное ядро. Характерной чертой зрелых атеросклеротических бляшек является выраженная гипертрофия гладкомышечных клеток.

Клиническая картина. Клинические проявления атеросклероза определяются локализацией, темпом прогрессирования и выраженностью морфологических изменений. Наиболее часто атеросклероз развивается в коронарных, мозговых, почечных артериях, артериях нижних конечностей и аорте. До тех пор пока сужение сосуда не достигнет критической степени, не разовьется тромбоз, аневризма или эмболия, атеросклероз протекает бессимптомно. При медленном прогрессировании процесса и постепенном сужении пораженного сосуда начальная симптоматика атеросклероза отражает невозможность усиления кровотока при увеличении потребности ткани в кислороде. Примерами такого варианта течения атеросклероза могут служить стенокардия напряжения и перемежающаяся хромота. Медленное сужение почечных артерий проявляется вазоренальной АГ. В случае внезапной закупорки артерии вследствие тромбоза или эмболии возникает клиническая симптоматика острой ишемии (например, ИМ, инсульт). При распространенном поражении крупных артерий возможно образование аневризм. Наиболее часто вследствие атеросклероза образуются аневризмы брюшного отдела аорты.

Иногда, обычно у пациентов с семейными (наследственными) гиперлипидемиями, отмечается отложение липидов в толще кожи – ксантомы и ксантелазмы. Ксантомы представляют собой утолщения по ходу ахилловых и других сухожилий, в области пястно-фаланговых суставов. В некоторых случаях формируются туберозные ксантомы на локтях и мелкие ксантомы на коже туловища. Ксантелазмы представляют собой желтоватые узелки на веках и коже вокруг глаз. Патогномоничным признаком семейной гиперхолестеринемии является липоидная дуга роговицы – яркое образование в виде кольца или полукольца по краю роговицы.

Лабораторная и инструментальная диагностика. У значительной части больных с клиническими признаками заболевания, в основе которого лежит атеросклероз, обнаруживаются характерные изменения липидного спектра крови. Дислипидемии нередко выявляются и на доклиническом этапе течения атеросклероза. Вместе с тем нормальный липидный спектр крови не исключает диагноз атеросклероза.