2 доставляется тканям и клеткам. В клетках при участии кислорода происходят реакции метаболизма. Транспорт O2 к тканям определяется кислородной емкостью крови, количеством кислорода, которое может быть связано кровью, и силой, обеспечивающей движение крови по сосудам. Эта сила – сердечный выброс, количество крови, выбрасываемое правым и левым желудочком в единицу времени. Достаточность поступления кислорода является индивидуальным показателем для каждого человека, который изменяется в разные периоды жизни и зависит от наличия патологии в органах, которые участвуют в транспорте O2.
В тканях всех органов благодаря артериальной крови происходит газообмен. Кислород проникает в ткани вместе с питательными веществами, а углекислый газ и остаточные продукты обмена собираются в венозном конце капилляра и образуют венозную кровь. Венозная кровь движется в легкие, где происходит ее насыщение кислородом. Но этот важный жизненный цикл был бы невозможен без работы сердца, которое является центральным органом сердечно-сосудистой системы и выполняет функцию насоса, обеспечивая ток крови.
«Начало тайн врача – знание хода сердца, от которого идут сосуды ко всем членам, ибо всякий врач, всякий жрец богини Сохмет, всякий заклинатель, касаясь головы, затылка, рук, ладони, ног, везде касается сердца: от него направлены сосуды к каждому члену…» – из древнеегипетского папируса Эберса (XVII век до н. э.).
Древние греки также полагали сердце одним из главных органов – в их времена считалось, что в нем хранилась пневма, то есть воздух, источник жизни, распространявшийся по артериям.
Особая роль сердца прослеживается и в искусстве – упоминания о сердце можно встретить в легендах, живописи, литературе и поэзии, а также в религиозных трудах всех народов. В христианстве за ним закреплена прежде всего духовная функция, сердце служит органом познания Бога. В молитвенных сборниках мистически настроенных монахинь и бегинок, вызывающих у себя видения Иисуса и Святого Семейства, появлялись изображения сердца Христова как дома для чистой монашеской души. Хотя сердце в Библии упоминается, как правило, в связи с духовно-нравственной деятельностью человека, одновременно оно может быть здоровым, горячим в противовес больному, равнодушному, холодному сердцу. Поскольку сердце является основой нашего духовного и физического бытия, в Библии придается весомое значение сохранению сердца в духовной чистоте и физическом здоровье. Священное Писание учит, что величайшая проблема человека находится не снаружи, а внутри его: как в нашей жизни сердечные заболевания занимают первое место в структуре заболеваемости и летальности, так и в христианстве сердце страдает первым среди других органов.
На протяжении многих веков мистическая роль сердца в теле человека оставалась неизученной, привлекая интерес ученых. Великие врачи и анатомы, такие как Гиппократ, Гален (II в. н. э.), Везалий, Гарвей, на протяжении многих веков отдавали свое внимание изучению строения и работы сердца и сосудов. Исходя из анатомических знаний стали зарождаться и методы, позволяющие оценить работу сердца. Жан-Николя Корвизар де Маре (1755–1821) изучал перкуторный звук как новое средство диагностики, который позволил ему не только с большим искусством распознавать заболевания легких, но и определять наличие жидкости в перикарде, а также аневризму сердца, изучение которой в последующем принесло Корвизару большую славу. Основоположником другого метода обследования – аускультации – считается Рене Лаэннек: «Я был приглашен в 1816 году на консультацию к одной молодой особе, у которой были общие признаки болезни сердца, а прикладывание руки и перкуссия из-за ее полноты давали мало данных. Так как возраст и пол больной не позволяли мне воспользоваться непосредственным выслушиванием, то я вспомнил хорошо известный акустический феномен: если приложить ухо к концу палки, то очень отчетливо слышен булавочный укол, сделанный на другом конце. Я подумал, что быть может, возможно использовать в данном случае это свойство тел. Я взял пачку бумаги и, сильно скрутив ее, сделал из нее трубку. Один конец трубки я приложил к области сердца больной, а к другому концу приложил свое ухо и был так же поражен, как и удовлетворен, услышав биения сердца гораздо более ясные и отчетливые, чем это я когда-либо наблюдал при непосредственном приложении уха. Я тогда же предположил, что этот способ может стать полезным и применимым методом не только для изучения биений сердца, но также и для изучения всех движений, могущих вызвать шум в грудной полости, и, следовательно, для исследования дыхания, голоса, хрипов и быть может даже колебаний жидкости, скопившейся в полостях плевры или перикарда».
Позднее началось изучение электрических явлений в сердце, и в 1895 г. Виллем Эйнтховен ввел используемые по сей день обозначения зубцов ЭКГ и описал некоторые нарушения в работе сердца. За невероятный прорыв в изучении работы сердца в 1924 г. Эйтховен был удостоен Нобелевской премии.
Несмотря на пристальное изучение сердца, длительное время не существовало лабораторных методов, способных выявить его патологию. Открытие системы натрийуретических пептидов (НУП) стало одним из крупных достижений фундаментальной и практической кардиологии конца ХХ века, существенно расширило представления о патофизиологии многих сердечно-сосудистых поражений, способствовало появлению новых методов диагностики, прогнозирования и лечения кардиологических пациентов.
В результате экспериментов, проведенных в 50–70-е гг. ХХ века, B. Kisch и затем J. P. Marie с помощью электронной микроскопии обнаружили секреторные гранулы в предсердиях морских свинок, формирование которых определялось водно-электролитными изменениями в ткани; а физиологи J. P. Henry и J. W. Pearce (1956) продемонстрировали увеличение диуреза на фоне баллонной дилатации левого предсердия у собак. В 1984 г. была определена структура вещества, впоследствии названного предсердным натрийуретическим пептидом (atrial natriuretic peptide – ANP), а в 1988 г. из мозга свиньи был выделен пептид, названный мозговым натрийуретическим пептидом (brain natriuretic pep tide – BNP), который также обладал натрийуретическим и диуретическим эффектами. Однако в настоящее время известно, что синтез BNP происходит преимущественно в миокарде желудочков. В 1990 г. был обнаружен третий НУП, натрийуретический пептид С-типа (С-type natriuretic peptide – CNP). В последующем также были открыты другие представители данного семейства (НУП D-типа, остеокрин), но их роль только предстоит узнать.
Группа натрийуретических пептидов включает предсердный натрийуретический пептид (ANP), который в основном синтезируется и секретируется миоцитами предсердий, BNP и натрийуретическим пептидом С-типа (CNP).
Основным стимулом для высвобождения ANP и BNP является повышение конечно-диастолического давления в камерах сердца и их перегрузка объемом. НУП играют важную роль в поддержании нормального функционирования сердечно-сосудистой системы.
Рис. 25. Натрийуретические пептиды
BNP в основном синтезируется и секретируется миоцитами в левом желудочке (ЛЖ) в ответ на перерастяжение или перегрузку желудочка. Синтез и секреция BNP могут быть вызваны механическим стрессом, системной ишемией и гипоксией, нейрогуморальными факторами и многим другим. Однако точный механизм регулирования остается неясным. В настоящее время общепризнано, что механическое растяжение является основной причиной повышения BNP в миокарде. Как биологически активный BNP, так и NT-proBNP могут быть обнаружены в плазме.
ANP и BNP обеспечивают кардио-, васкуло- и ренопротекцию опосредованно через несколько эффектов:
✓ снижение системного давления крови и венозного возврата (преднагрузки) к сердцу, воздействие на электролитный гомеостаз:
1) увеличение клубочковой фильтрации;
2) ингибиция реабсорбции натрия и усиление натрийуреза и диуреза;
3) торможение реакций вазопрессина/антидиуретического гормона;
4) расслабление гладкомышечных клеток сосудов;
✓ уменьшение влияния симпатической нервной системы на сердце и сосуды: торможение функций ренинангиотензинальдостероновой системы путем инактивации ренина и альдостерона, ангиотензина II.
Все это в итоге приводит к разгрузке сердечно-сосудистой системы, снижению давления, уменьшению ОЦК и направлено на облегчение работы сердца.
Время полураспада циркулирующего ANP составляет около 5 минут, в то время как период полураспада BNP около 20 минут. У NT-proBNP более долгий период полураспада, чем у BNP (до 120 минут), что имеет определенное диагностического значение. ANP и BNP выводятся из кровообращения почками, эндотелиальными клетками, легкими и сердцем. Клиренс NT-proBNP происходит преимущественно ренальной экскрецией.
Рис. 26. Биосинтез форм мозгового натрийуретического пептида
Таким образом, NT-proBNP (синонимы: мозговой натрийуретический пропептид, N-терминальный фрагмент мозгового натрийуретического пептида, N-терминальный промозговой натрийуретический пептид, N-концевой пропептид натрийуретического гормона (В-типа)) – мозговой натрийуретический гормон – белок, образующийся в левом желудочке сердца. Для его определения используется венозная кровь.
Более 26 млн человек во всем мире страдают сердечной недостаточностью (СН), которая является серьезной глобальной проблемой общественного здравоохранения.
Сердечная недостаточность – это многофакторное системное заболевание, поражающее примерно 1–2 % взрослого населения. Случаи СН можно разделить на сердечную недостаточность с сохраненной или сниженной фракцией выброса. В соответствии с рекомендациями ACCF/AHA и Европейского общества кардиологов (ESC), BNP и NT-proBNP считаются наиболее ценными и надежными биомаркерами для диагностики СН и сердечной дисфункции. Они также полезны для определения тяжести, стратегии лечения и оценки прогноза сердечно-сосудистых заболеваний.