Почему и как возникают болезни сердца и сосудов?

Причиной болезней сердца является атеросклероз.

Атеросклероз - это хроническое заболевание, при котором в стенках артерий возникает накопление холестерина и образование фиброзных бляшек, которые сужают просвет сосуда и тем самым, нарушают физиологические функции пораженных артерий, что приводит к расстройствам кровообращения органов.

В развитии атеросклероза участвует много факторов и причин, их называют факторами риска. В настоящее время известно более 30 факторов, действие которых увеличивает риск возникновения и развития атеросклероза и его осложнений. Наиболее значимыми из них являются следующие. 

Немодифицируемые (неизменяемые) факторы риска:

• возраст старше 50–60 лет;
• пол (мужской);
• отягощенная наследственность.

Модифицируемые (изменяемые) факторы риска:

• дислипидемии (повышенное содержание в крови холестерина, триглицеридов и атерогенных липопротеинов и/или снижение содержания антиатерогенных ЛВП);
• артериальная гипертензия (АГ);
• курение;
• ожирение;
• нарушения углеводного обмена (гипергликемия, сахарный диабет);
• низкая физическая активность;
• нерациональное питание;
• гипергомоцистеинемия и др. 

Нарушения жирового (липидного) обмена (дислипидемии), в первую очередь повышенное содержание в крови холестерина, триглицеридов и атерогенных липопротеинов являются важнейшим фактором риска атеросклероза и связанных с ним заболеваниий сердечно-сосудистой системы (инфаркт миокарда, хронических форм ишемической болезни сердца (ИБС), мозгового инсульта, облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей и др.). Показано, что концентрация в крови общего холестерина (ХС) или его фракций, тесно коррелирует с заболеваемостью и смертностью от ИБС и других последствий атеросклероза. Самый низкий уровень смертности от ИБС наблюдается при концентрации общего холестерина ниже 5,2 ммоль/л. При его концентрации в пределах 5,3–6,5 ммоль/л регистрируется умеренное повышение показателей смертности от ИБС. Более высокие концентрации общего холестерина свыше 7,8 ммоль/л ассоциируются с резким увеличением числа летальных исходов.

На основании этих данных, содержание общего холестерина ниже 5,2 ммоль/л считается оптимальным или, точнее, - желательным уровнем. Уровень общего холестерина 5,3–6,5 ммоль/л считается пограничным, от 6,6 до 7,7 ммоль/л — повышенным, а выше 7,8 ммоль/л - высоким. В большинстве западных стран высокий уровень общего холестерина встречается примерно у 25 % взрослого населения. Для холесетрина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛНП) - желательный уровень составляет менее
менее 3,0 ммоль/л, пограничный до 4,1 ммоль/л. За - желательный уровень триглицеридов (ТГ) принимают его значения меньше 1,7 ммоль/л.

Поэтому исчерпывающая характеристика нарушений липидного обмена является обязательным условием эффективной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, определяющих по сути прогноз жизни, трудоспособность и физическую активность в быту большинства людей во всех экономически развитых странах.

Напомним, что в плазме (сыворотке) крови присутствуют три основных класса липидов:

• холестерин (ХС) и его эфиры;
• триглицериды (ТГ)
• фосфолипиды (ФЛ).

Наибольшее значение в атерогенезе (процесс образования атеросклеротических бляшек) имеют холестерин и триглицериды. Основной транспортной формой липидов являются, как известно, липопротеины (ЛП), в которых ХС, ТГ и ФЛ связаны с белками - апопротеинами.

Все ЛП имеют сходную структуру.

Они состоят:

1) из центральной части (ядра), содержащей нерастворимые в воде липиды (эфиры ХС, ТГ, жирные кислоты)

2) из оболочки, состоящей из особых белковых молекул (апопротеинов) и растворимых в воде липидов — неэстерифицированного ХС и ФЛ.

В зависимости от плотности и размеров частиц ЛП различают несколько их классов.

1. Чем выше содержание белка в ЛП и ниже содержание триглицеридов, тем меньше размер частиц ЛП и выше их плотность.
2. Основной транспортной формой триглицеридов являются хиломикроны и ЛПОНП, холестерина – ЛПНП, а фосфолипидов – ЛПВП.
3. Хиломикроны (ХМ) почти полностью (на 80–95%) состоят из ТГ. Они являются основной транспортной формой пищевых ТГ, перенося их из тонкого кишечника в мышцы, сердце и жировую ткань. В плазме крови они расщепляются под действием липопротеинлипазы до глицерина и свободных неэстерифицированных жирных кислот (НЭЖК). Последние используются в периферических органах в качестве энергетического субстрата (β-окисление жирных кислот). Остатки ХМ (ремнанты) захватываются клетками печени и сравнительно быстро удаляются из кровотока: через несколько часов после приема пищи они уже не обнаруживаются в плазме крови.
4. Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) - это крупные и рыхлые ЛП, содержащие около 55% ТГ, 19% ХС и только 8% белка. Этот класс ЛП является главной транспортной формой ТГ, которые синтезируются в печени. Поступая в кровь, ЛПОНП также подвергаются воздействию липопротеинлипазы, локализующейся в том числе на поверхности сосудистого эндотелия (внутренней стенки сосудов). В результате происходит расщепление ТГ на глицерин и НЭЖК, которые также используются жировой тканью, сердцем и мышцами в качестве энергетического субстрата. Остатки ЛПОНП превращаются в ЛП промежуточной плотности (ЛППП), которые затем частично удаляются печенью из кровотока, а частично трансформируются в ЛП низкой плотности (ЛПНП) и тоже удаляются из кровотока.
5. Липопротеины низкой плотности (ЛПНП) представляют собой более мелкие частицы, которые являются основной транспортной формой холестерина. Они содержат около 6% ТГ, максимальное количество холестерина (50%) и 22% белка. Примерно 2/3 быстрообменивающегося пула холестерина синтезируется в организме, преимущественно в печени, и только 1/3 поступает в организм с пищей. Ключевым ферментом, определяющим скорость синтеза холестерина, является гидроксил метил-глутарил-КоА-редуктаза (ГМГ-КоА-редуктаза).

Дальнейший метаболизм ЛПНП может происходить двумя путями. Первый из них в норме значительно преобладает и заключается в захвате ЛПНП специфическими рецепторами клеток печении, имеющими сродство к апопротеинам В и Е, расположенным на поверхности ЛПНП. Захваченные печеночной клеткой частицы поглощаются ими и подвергаются гидролизу с образованием свободного холестерина, белка и жирных кислот, которые затем утилизируются клетками.

Характерно, что уровень внутриклеточного свободного холестерина является важнейшим фактором, регулирующим активность ГМГ-КоА-редуктазы и скорость синтеза специфических ЛПНП-рецепторов на клетках печени, с помощью которых осуществляется захват новых частиц ЛПНП, циркулирующих в крови. Так, при снижении содержания внутриклеточного холестерина возрастает активность ГМГ-КоА-редуктазы и, соответственно, скорость синтеза холестерина печенью. Одновременно увеличивается синтез ЛПНП-рецепторов на клетках печени и активизируется захват и поглощение ЛПНП из кровотока и их внутриклеточный катаболизм. В результате содержание холестерина внутри клетки восстанавливается. Наоборот, при высокой внутриклеточной концентрации свободного холестерина замедляется синтез холестерина печенью и ЛПНП-рецепторов и уровень внутриклеточного холестерина постепенно нормализуется.

Второй путь катаболизма ЛПНП - это свободнорадикальное перекисное окисление ЛПНП. Свободные радикалы, образующиеся в организме человека в процессе обмена веществ, являются, как известно, высокоактивными и нестабильными молекулами, которые легко окисляют ХС ЛПНП. В результате образуются так называемые модифицированные (окисленные) ЛПНП, которые плохо распознаются В- и Е-рецепторами клеток печени и поэтому не участвуют в описанном выше нормальном физиологическом пути катаболизма ЛПНП. Окисленные ЛПНП захватываются макрофагами, которые при этом трансформируются в пенистые клетки, входящие в состав атеросклеротических бляшек. Кроме того, модифицированные ЛПНП вызывают повреждение сосудистого эндотелия, запуская целый каскад патологических реакций со стороны сосудистой стенки. В норме процессы перекисного окисления липидов слабо выражены. Они существенно усиливаются при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в частности, при атеросклерозе, являясь одним из важных факторов, способствующих возникновению и прогрессированию заболевания.

Характерно, что уровень внутриклеточного свободного холестерина является важнейшим фактором, регулирующим активность ГМГ-КоА-редуктазы и скорость синтеза специфических ЛПНП-рецепторов клеток печени, с помощью которых осуществляется захват новых частиц ЛПНП, циркулирующих в крови. Так, при снижении содержания внутриклеточного холестерина возрастает активность ГМГ-КоА-редуктазы и, соответственно, скорость синтеза эндогенного холестерина. Одновременно увеличивается синтез ЛПНП-рецепторов клеток печени и активизируется захват и поглощение ЛПНП из кровотока и их переработка. В результате содержание холестерина внутри клетки восстанавливается. Наоборот, при высокой внутриклеточной концентрации свободного холестерина замедляется синтез эндогенного холестерина и ЛПНП-рецепторов и уровень внутриклеточного холестерина постепенно нормализуется. Описанный принцип обратной связи между внутриклеточной концентрацией холестерина и скоростью метаболических процессов успешно используется в настоящее время для лечения некоторых нарушений липидного обмена.

Второй путь переработки ЛПНП – это свободнорадикальное перекисное окисление ЛПНП. Свободные радикалы, образующиеся в организме человека в процессе обмена веществ, являются, как известно, высокоактивными и нестабильными молекулами, которые легко окисляют ЛПНП. В результате образуются так называемые модифицированные (окисленные) ЛПНП, которые плохо распознаются В- и Е-рецепторами клеток печени и поэтому не участвуют в описанном выше нормальном физиологическом пути переработки ЛПНП. Окисленные ЛПНП захватываются макрофагами, которые при этом трансформируются в пенистые клетки, входящие в состав атеросклеротических бляшек. Кроме того, модифицированные ЛПНП вызывают повреждение внутренней сосудистой стенки, запуская целый каскад патологических реакций со стороны артерий. В норме процессы перекисного окисления липидов слабо выражены. Они существенно усиливаются при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в частности, при атеросклерозе, являясь одним из важных этиологических факторов, способствующих возникновению и прогрессированию заболеваний сердца и сосудов.