Уильям Уитеринг однажды встретил свою пациентку с тяжелой сердечной недостаточностью, которую длительное время лечил без особого успеха, в отличном физическом состоянии прогуливающейся по рынку. Он спросил, как ей удалось этого достичь? Пациентка ответила, что принимает травяной сбор от отеков. У. Уитеринг определил, что действующим началом этого сбора является наперстянка. Его первый опыт применения этого лекарственного растения оказался успешным, Уитеринг сообщил о выздоровлении больной с выраженными отеками. До этого наперстянка применялась в официальной медицине с середины XVI в. только в качестве рвотного средства. Десятилетнее изучение фармакотерапевтических свойств наперстянки Уитеринг завершил публикацией знаменитой монографии в 1785 г. «Трактат о наперстянке и некоторых возможностях ее применения в медицине», где подробно изложены показания (при определенных формах отеков; он уже был близок к пониманию того, что это отеки, вызванные сердечной недостаточностью) и противопоказания к ее применению, способ введения и дозировка (ему удалось стандартизовать препараты листьев наперстянки). С этого началось более широкое ее применение в медицине. В то же время, наблюдая и анализируя побочное действие наперстянки, Уитеринг писал: «Нет ничего удивительного в том, что больные отказываются принимать такое лекарство, а врачи боятся его выписывать».
Сердечная недостаточность может быть определена как неспособность сердца обеспечить адекватный сердечный выброс и доставку кислорода для удовлетворения метаболических потребностей организма.
Наиболее частой причиной сердечной недостаточности является ишемическая болезнь сердца (ИБС). ИБС снижает коронарный кровоток и доставку кислорода к миокарду. Это приводит к гипоксии миокарда и нарушению его функции. Другой распространенной причиной сердечной недостаточности является инфаркт миокарда, который является исходом ИБС. Инфарктная ткань не поддерживает насосную функцию миокарда, поэтому общая работа сердца снижается. Кроме того, неинфарктные области должны компенсировать потерю функции, что приводит к недостаточности неинфарктного миокарда. Пороки клапанов увеличивают нагрузку на миокард, что впоследствии приводит к декомпенсации. Идиопатические, бактериальные или вирусные кардиомиопатии также могут привести к сердечной недостаточности. Миокардит повреждает сердце и может привести к нарушению его функции.
У здорового человека перегрузка крови в желудочках по закону Франка – Старлинга вызывает увеличение мышечного сокращения, что приводит к увеличению сердечного выброса. Однако при сердечной недостаточности этот механизм выходит из строя из-за ослабления сердечной мышцы, что приводит к неспособности сердца перекачивать достаточное количество крови. Чтобы компенсировать снижение сердечного выброса, частота сердечных сокращений увеличивается. Это ухудшает ситуацию, поскольку приводит к увеличению работы сердца и требует большего кровоснабжения. В норме сердце должно иметь возможность справляться с нормальными метаболическими потребностями, а также с повышенными нагрузками, например во время физических упражнений. При сердечной недостаточности этот резерв снижен. Ударный объем уменьшается, по мере того как развивается сердечная недостаточность.
Со временем сердце начинает увеличиваться. Этот процесс называется гипертрофией. Первоначально волокна сердечной мышцы увеличиваются в размерах, чтобы улучшить сократительную способность, но со временем они становятся слишком жесткими и неподатливыми, чтобы приносить какую-либо пользу. Давление крови в артериях падает, и приток крови к почкам уменьшается, гипоксия является сигналом для активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС). Стимуляция РААС приводит к повышению концентрации ренина, ангиотензина II и альдостерона в плазме. Ангиотензин II является мощным вазоконстриктором почечной (эфферентных артериол) и системной циркуляции и способствует высвобождению альдостерона. Это приводит к задержке натрия и воды и увеличению экскреции калия. Кроме того, ангиотензин II оказывает важное влияние на кардиомиоциты и может способствовать эндотелиальной дисфункции, которая характерна для хронической сердечной недостаточности.
Симпатическая нервная система активируется при сердечной недостаточности через барорецепторы низкого и высокого давления в качестве раннего компенсаторного механизма, который обеспечивает инотропную поддержку и поддерживает сердечный выброс. Однако хроническая симпатическая активация оказывает кардиотоксическое действие.
Предсердный натрийуретический пептид (ANP) высвобождается из предсердий в ответ на растяжение предсердий кровью, которую ослабленные желудочки не успевают перекачать, что приводит к натрийурезу и вазодилатации. У человека мозговой натрийуретический пептид также высвобождается в сердце, преимущественно в желудочках, и его действие сходно с действием предсердного натрийуретического пептида.
Таким образом, при тяжелой хронической сердечной недостаточности повышены концентрации ренина, ангиотензина II, альдостерона, норадреналина и предсердного натрийуретического пептида. Концентрация различных нейроэндокринных маркеров в плазме коррелирует как с тяжестью сердечной недостаточности, так и с долгосрочным прогнозом. Указанные факторы увеличивают содержание ионов натрия и воды, что приводит к возрастанию объема циркулирующей крови. Этот фактор еще больше повышает нагрузку на сердце, вызывая возникновение патологического круга, при котором чередующиеся факторы вызывают прогрессирование сердечной недостаточности. Длительный венозный застой, приводящий к экстравазации жидкости в интерстициальное пространство, провоцирует увеличение внутрисосудистого объема, появляются признаки застоя, такие как увеличение массы тела, одышка и генерализованные отеки.