SINH LÝ BỆNH CỦA SUY TIM TÂM THU(SUY TIM XUNG HUYẾT)

Trong suy tim tâm thu do giảm sức co bóp cơ tim nên cung lượng tim giảm, huyết áp thấp trong khi thể tích máu cuối tâm trương tăng dẫn tới ứ máu trong thất rồi trong nhĩ và cuối cùng là ứ máu trong hệ tiểu tuần hoàn. Cơ thể phản ứng lại bằng một loạt cơ chế thích ứng tại tim và ngoài tim để cố gắng giữ được cung lượng tim và HA và nhất là bảo đảm cung lượng máu cho những khu vực cần ưu tiên như não và tim
1. Các cơ chế thích ứng khi có giảm cung lượng tim
1.1 Các cơ chế thích ứng tại tim:
* Giãn thất: lượng máu tống đi giảm trong khi lượng máu về tim không thay đổi dẫn đến tăng lượng máu cuối thì tam trương của thất và làm giãn các sợi cơ thất tương ứng với thể tích máu tăng lên trong thất làm giãn cơ thất. Đây là phản ứng thích ứng đầu tiên của tim để tránh quá tăng thể tích và áp lực. Vì điều này trước mắt có lợi theo định luật Frank-Starling, các sợi cơ tim được kéo dài hơn sẽ làm tăng sức co bóp và làm tăng thể tích tống máu của thất
Định luật Frank- Starling:
Định luật này biểu thị mối quan hệ giữa mức độ kéo dài của các sợi cơ thất và khả năng tống máu của thất: Máu đổ về tim nhiều hơn thì thất càng chứa nhiều máu, các sợi cơ thất cang bị căng và kéo dài làm cho sức co bóp tống máu tâm thu của thất mạnh hơn cho tới một giới hạn nhất định thì quan hệ đó lại diễn ra ngược lại, sức co bóp cơ tim giảm.
* Cường giao cảm: Hệ thần kinh giao cảm được hoạt hoá, do:
+ Do giảm áp lực trong động mạch là hậu quả của giảm cung lượng tim đã tác động đến các thụ cảm thể về áp lực ở xoang cảnh và quai động mạch chủ, tác động này xảy ra sớm nhất
+ Do các sợi cơ nhĩ bị căng làm các thụ thể ở nhĩ mất nhạy cảm, không ức chế được hệ giao cảm
+ Do sự can thiệp của các sợi C ở các bắp khi bị giảm tưới máu
Tại cơ tim noradrenalin được giải phóng từ các hạt dự trữ ở đầu tận cùng các sợi giao cảm hậu hạch, hormon này làm tăng sức co bóp cơ tim và tăng tần số tim thôgn qua TCT ò nhất là ò1 ở các tế bào cơ tim để cố gắng đưa được cung lượng tim trở lại như cũ
* Phì đại thất: Tăng lượngmáu cuối thì tâm trương của thất tức là tăng tiền gánh sẽ làm tăng lực căng thành thất, tình trạng này nếu kéo dài sẽ kích thích cơ tim tăng sinh tổng hợp protein để tạo nên các sarcoma(các đơn vị co cơ) mới trong các tế bào cơ tim và làm phì đại thất như đl Laplace: T= P.r/2h
T: lực căng thành thất; P: áp lực tâm thu thất; r: bán kính thất; h: bề dày thành thất
Theo đl này lực căng thành thất T tỷ lệ thuận với áp lực tâm thu thất P và bán kính thất r, tỷ lệ nghịch với bề dày thành thất(h). Để làm giảm lực căng thành thất thì phải làm giảm áp lực tâm thu thất hoặc/và bán kính thất hoặc làm tăng bề dày thành thất. Trong suy tim áp lực tâm thu thất ít thay đổi do cơ chế bù trừ làm co mạch để duy trì HA và cung lượng tim, bán kính thất tăng nhiều do giãn thất, cơ tim phải phản ứng lại bằng cách tăng bề dày thành thất tức là gây phì đại thất.
Thất phì đại nhiều hay ít tuỳ theo nguyên nhân gây suy tim:
- Nếu do tăng gánh áp lực như trong bệnh hẹp van đm chủ, THA... thì thất phì đại nhiều, tăng sinh các sarcomere theo dạng song song, tế bào cơ tim phát triển theo chiều ngang là chính làm tăng bề dày thành thất và tăng tỷ lệ bề dày/bán kính của thất, phì đại theo kiểu đồng tâm và thất chỉ giãn về sau khu suy tim đã rõ
- Nếu do tăng gánh thể tích như trong các bệnh hở van 2 lá, hở van đm chủ... thì tăng sinh các sarcomere theo dạng nối tiếp, tế bào cơ tim phát triển theo chiều dài nhiều hơn, thất bị giãn, phì đại thất xảy ra song song hoặc sau đó, phù đại theo kiểu lệnh tâm, giảm tỷ lệ bề dày/đường bán kính của thất.
- Nếu do bệnh cơ tim nguyên phát, có thể giãn đơn thuần hay kèm theo phì đại thất
* Với 3 cơ chế thích ứng trên, cung lượng tim sẽ được đưa trở lại mức bình thường hoặc gần bình thường, tuy vật mỗi cơ chế đều có giới hạn nhất định:
- Giãn thất để thích ứng với tăng tiền gánh trước mắt là tốt để cố gắng duy trì khả năng tống máu bình thường nhưng nếu giãn quá nhiều thì sẽ gây hậu quả xấu như làm thất to ra, xuất hiện tiếng ngựa phi. ĐL Frank-Starling ít có hiệu lực nếu dự trữ co cơ bị giảm và không còn hiệu lực khi thất đã giãn tối đa, các sợi cơ tim bị giảm và không còn hiệu quả
- Phì đại thành thất làm tăng khối lượng cơ tim, thất to ra và cứng hơn nên làm chậm quá trình giãn thất, làm tăng công của cơ tim, tăng mức tiêu thụ oxy, giảm dự trữ vành, dễ làm lớp dưới nội mạc bị thiếu máu, tình trạng này là không có lợi, nhất là với các bệnhn hân có bệnh thiếu máu cơ tim; thay đổi cấu trúc của sợi cơ tim do phù đạu thất về lâu dài cũng sẽ làm rối loạn thì nhận máu của thất và làm giảm khả năng co bóp của chính các sợi cơ tim gây suy tim
- Trong phì đại thấy có tăng sinh cả các sợi cơ lẫn ty thể trong tế bào cơ tim nhưng tỷ lệ ty thể/sợi cơ thấp hơn so với cơ thất bình thường làm cho việc sản sinh ATP cần thiết cho nhu cầu năng lượng cũng thấp hơn; các mô liên kết nhất là các sợi collagen cũng tăng sinh làm cho khả cách giữa các mao mạch rộng hơn và việc cung cấp oxy cho cơ thất bị phì đại cũng kém hơn, không có lợi khi bệnh nhân gắng sức. Trong phì đại thất xuất hiện các gen của phenotyp tế bào cơ tim giống bào thai và có rối loạn về sự hằng định nội mô của ion Ca++. một trong những nguyên nhân gây rối loạn sự hằng định nội môi của ion này là giảm men Ca++- ATPase ở lưới cơ tương gây rối loạn khả năng thu nhận Ca++ và dẫn đến tăng hoạt động bù trừ của hệ trao đổi Na+- Ca++ qua màng tế bào, tình trạng này hiếm gặp ở giai đoạn cuối của suy tim.
- Tăng hoạt tính giao cảm làm tăng sức co bóp cơ tim và tăng tần số tim. Tăng sức co bóp cơ tim làm tăng cung lượng tim nhưng hiệu lực còn phụ thuộc vào tình trạng cơ tim trong bệnh chính và suy tim là mới hau đã diễn biến lâu ngày. Tăng tần số tim chỉ có hiệu lực khi cắt phần cuối tâm trương, ít ảnh hưởng đến việc đổ đầy máu vào thất và như vật mới cải thiện được cung lượng tim; tăng tần số tim quá một giới hạn nhất định thì lại cản trở việc nhận máu trong thì tâm trương, máu về thất không đầy đủ lại làm giảm cung lượng tim và sức co bóp cơ tim sẽ không mạnh. Tăng sức co bóp cơ tim và tăng tần số tim cũng làm tăng nhu cầu oxy của cơ tim, tình trạng này không tốt cho cơ tim đã bị suy yếu, nhất là khi nguyên nhân của suy tim là bệnh mạch vành
Tăng noradrenalin kéo dài còn gây độc cho tế bào cơ tim do làm cho Ca++ vào trong tế bào nhiều hơn, nhất là làm tăng tính tự động, tạo điều kiện phát sinh rối loạn nhịp tim
Để bảo vệ tế bào cơ tim trước tình trạng tăng noradrenalin máu quá mức và kéo dài, trong cơ tim đã diễn ra quá trình điều chỉnh với giảm mật độ các thụ cảm thể giao cảm ò1 ở màng các tế bào cơ tim và giảm khả năng đáp ứng của tế bào với chính các hormon giao cảm. Các nghiên cứu chỉ ra rằng trong suy tim mạn tính hoạt tính của protein Gs là protein hoạt hoá men Adenylcyclase để chuyển ATP thành AMPc bị giảm khi hoạt tính protein Gi là protein ức chế men Adenylcyclase lại tăng. Do số lượng các TCT ò1 bị giảm nên tỷ lệ tương đối của các TCT ò2 và α1 sau synap tăng lên khoảng 50-60% tổng số các TCT giao cảm. Bình thường noradrenalin được hình thành và dự trữ trong các hạt ở đầu tận cùng các sợi giao cảm hậu hạch, sau khi được phóng thích ra khỏi synap và tác động đến các TCT giao cảm ở cơ quan đích, một phần hormon này bị men COMT(catechol oxymethyl transfease) chuyển hoá, một phần quan trọng quay trở lại bào tương và vào lại các hạt dự trữ nên nồng độ hormon trong huyết tương thường thấp; trong suy tim mạn tính có rối loạn trong việc hormon này quay trở lại các hạt dự trữ làm cho lượng noradrenalin trong cơ tim giảm và làm tăng cao nồng độ noradrenalin trong huyết tương
1.2 Các cơ chế thích ứng ngoài tim
Nhiều hệ thống gây co mạch ngoại vi được huy động để cố gắng tăng thể tích máu lưu hành duy trì được cung lượng tim và HA trong giới hạn bình thường:
- Hệ thần kinh giao cảm: tuỷ thượng thận được kích hoạt phóng thích adrenalin. Cùng với noradrenalin hormon này làm co các tiểu động mạch ngoại vi ở các khu vực da, thận và trong giai đoạn muộn hơn ở các phủ tạng trong ổ bụng và các cơ xương thông qua các TCT giao cảm α1; các tĩnh mạch cũng bị co lại tham gia làm tăng thể tích cuối tâm trương của thất.
Tăng adrenalin kéo dài sẽ kích thích các sợi cơ trơn và collagen thành mạch phát triển làm gảim kích thước lòn mạch, giảm cung cấp máu cho các mô kể cả với cơ tim.
- Hệ renin-angiotensin-aldosteron(RAA): trong suy tim giảm dòng máu đến cầu thận, giảm lượng natri ở macula dense và việc hoạt hoá hệ thần kinh giao cảm là những kcíh thích làm tăng tiết renin ở vùng cạnh cầu thận; renin hoạt hoá angiotensinogen và chuỗi phản ứng tiếp théo dẫn đến hình thành angiotensinogen.
Có 2 hệ RAA: hệ RAA lưu hành trong máu và hệ RAA trong các mô. Người ta cho rằng hệ RAA lưu hành trong má chịu trách nhiệm điều hoà HA khẩn cấp khi có giảm cung lượng tim như bị mất máu cấp tính, sốc tim... để giữ được thể tích máu lưu hành, hệ RAA ở các mô bảo đảm chức năng tuần hoàn tại chỗ, tham gia điều hoà trương lực mạch máu để cung cấp máu tại các khu vực và đáp ứng lâu dài về cấu trúc như trong chứng suy tim, bệnh tăng HA
Angiotensin II có tác dụng gây co mạch rất mạnh, đồng thời làm cho vỏ thượng thận tiết ra aldosteron mà nhiệm vụ là làm tăng tái hấp thu nước và natri, tham gia vào kích hạot thêm hệ giao cảm tăng tiết catecholamin, kích hoạt vùng dưới đồi- tuyến yên tiết ra arginin-vasopressin để cùng làm tăng cung lượng tim và HA. Trong suy tim nồng độ angiotensin II tăng cao trong huyết tương. Về lâu dài angiotensin II kích thích tăng sinhc ác sarcomere và các sợi collagen trong tế bào cơ tim và thành mạch làm phì đại thất và thành mạch máu. Angiotensin II gây nhiều rối loạn chức năng nội mạc thành mạch, làm tăng tiết các chất co mạch như EDRF/NO... hoạt hoá các phân tử kết dính và các châtá trung gian gây viêm như các cytokin hoạt hoá môncyt- đại thực bào và tiểu cầu, kích thích nội mạc phóng thích PAI-1(là chất ức chế plasminogen hoạt hoá), chất này ức chế hoạt động của t-PA(là chất hoạt hoá plasminogen từ mô) tạo điều kiện để hình thành huyết khối. Với thận angiotensin II làm co tiểu động mạch đi nhiều hơn do vậy vẫn giữ được áp lực thuỷ tĩnh đủ để duy trì được cung lược và độ lọc cầu thận
Cường aldosteron có tác động xấu đối với cơ tim: thực nghiệm chỉ ra rằng nó làm tăng hoạt tính của các nguyên bào sợi ở cơ tim dẫn đến tăng tổng hợp các sợi collagen typ I gây sơ quanh mạch máu và xâm nhập vào trong mỗ kẽ, chèn ép các tế bào cơ tim làm ảnh hưởng không tốt đến chất lượng co bóp của cơ tim. Cường aldosteron còn gây nhiều rối loạn chuyển hoá, nhất là làm thiết hụt K+ và Mg++ gây nên những vùng có điện thế thay đổi tạo điều kiện hình thành các vòng vào lại, nguồn gốc của rối loạn nhịp tim và đột tử
Hoạt tính của hệ RAA bị giảm khi có ứu natri trong cơ thể làm giảm tiết renin; thuốc lợi tiểu làm giảm natri là một yếu tố kích hạot hệ RAA vì vậy dùng các chất ức chế men chuyển cùng với thuốc lợi tiểu là một cách phối hợp thuốc hợp lý.

Hệ RAA
- Hệ arginin-vasopressin: hệ này được huy động muộn hơn do vùng dưới đồi- tuyến yên được kích hoạt tiết ra; các hormon chống lợi niệu này tham gia vào tăng cường tác dụng co mạch ngoại vi của angiotensin II đồng thời làm tăng tái hấp thu nước ở ống góp của thận
- Endothelin-1(ET-1): ET-1 là một peptid co mạch mạnh được tế bào nội mạc thành mạch tổng hợp và phóng thích ra.Trong suy tim thấy tăng mật đội TCT của ET-1 loại ETA và giảm loại ETB.

- Các yếu tố co mạch có nguồn gốc từ nội mạc(EDCFs- Endothelium Derived Contracting Factor): các chất co mạch này được tế bào nội mạc thành mạch tổng hợp và phóng thích như endothelin, chúng tăng trong suy tim
Các chất co mạch trước hết đã duy trì được HA cần thiết cho hoạt động của cơ thể, bảo đảm được cung lượng máu cho cá cơ quan quan trọng nhất cho đời sống là não và tim nhưung nếu kéo dài sẽ gây nhiều ảnh hưởng xấu với cơ tim đã bị suy yếu: co động mạch làm tăng hậu gánh và càng làm tăng công của cơ tim, co tĩnh mạch làm máu trở về tim nhiều hơn và làm tăng tiền gánh, sức co bóp cơ tim càng bị suy giảm do bị tăng gánh, cơ tim luôn luôn phải có những biện pháp thích ứng mới, một vòng luẩn quẩn được hình thành làm cho suy tim ngày càng tiến triển xấu hơn.
1.3 Vai trò của hệ thống giãn mạch
Để đối phó với tình trạng co mạch hệ thống các chất gây giãn mạch với bradykinin, các chất giãn mạch từ nội mạc EDRF/NO, các protaglandin PGI2 và PGE2 cũng như các peptid thải natri ANP hoặc BNP... cũng được huy động để hạn chế tình trạng co mạch đồng thời để hạn chế tình trạng ứ nước, natri và tăng thể tích máu lưu chuyển tuy không thể lập lại được cân bằng co và giãn mạch
- Yếu tố giãn mạch từ nội mạc(EDRF): EDRF chính là oxyd nitric(NO), EDRF/NO được các tế bào nội mạc thành mạch tổng hợp và phóng thích. Trong suy tim, nội mạc thành mạch giảm tổng hợp và phóng thích NO mà nguyên nhân có lẽ là do giảm hoạt tính men cNOS cần thiết để tổng hợp NO.

- Các prostaglandin PGI2 và PGE2: PGI2 và PGE2 được các tế bào nội mạc thành mạch tổng hợp đều có tác dụng làm giãn mạch, làm giảm sự phóng thích noradrenalin từ hệ giao cảm, làm gảim tác dụng co mạch của angiotensin II và các chất co mạch khác; với tậhn, các prostaglandin này có ở cả mạch máu và ống thận, làm giãn tiểu động mạch đến cầu thận để duy trì lưu lượng máu và độ lọc cầu thận, tham gia vào ức chế tái hấp thu natri cùng với nước ở ống thận và làm tăng thải niệu. PGI2 còn có tác dụng chống kết dính tiểu cầu đối lập với thromboxan A2 và là một chất chống oxy hoá mạnh, có khả năng thu dọn các gốc tự do được hình thành khi cơ tim bị thiếu máu hay tái tưới máu. Cả 2 loại này đều thấy tăng trong suy tim tuy nhiên tác dụng lại bị hạn chế nhiều
- Các peptid thải natri: trong các peptid này thì ANP(Atrial Natriuretic Peptid) có nguồn gốc từ nhĩ và cả ở thất khi bị suy tim, cùng BNP(Brain Natriuretic Peptid) có nguồn gốc từ thất có vai trò quan trọng trong suy tim. Hai peptid này tăng rất sơm khi có tình trạng tăng áp lực trong nhĩ vàn thất, tăng tổng lượng natri hoặc nhịp tim nhanh, các prptid này có tác dụng làm tăng thải niệu và làm giảm ứ đọng natri, ức chế tiết renin, làm giãn cả động mạch lẫn tĩnh mạch đối lập với tác động của angitesin II và aldosteron, làm tăng độ thẩm thấu của các mao mạch...Thấy rằng nồng độ ANP trong máu tăng gấp 5-10 lần bình thường ở bệnh nhân có suy tim xung huyết. ANP và BNP là một cơ chế bù trừ quan trọng về thể dịch trong suy tim. Tuy nhiên hiệu lực các peptid này lại bị hạn chế trong suy tim mạn tính, nguyên nhân có thể do giảm áo lực tưới máu thận, do tăng hoạt tính giao cảm ở thận, do có tình trạng điều chỉnh làm giảm các TCT đặc hiệu ở thận, do tăng thoái giáng các peptid thải niệu đó.

- Adrenomedullin: là một peptid giãn mạch do các tế bào nội mạc thành mạch và các tế bào cơ trơn tiết ra. Thấy nồng độ prptid này trong huyết tương tăng cao trong suy tim nhưng tác dụng giãn mạch bị lấn át do nhiều cơ chế khác.
1.4 Vai trò của hệ phó giam cảm
Trong suy tim trong khi hệ giao cảm được kích hoạt thì hệ phó giao cảm lại bị ức chế. Bình thường tần số tim luôn luôn được thay đổi nhờ vai trò điều chỉnh của hệ thần kinh tự chủ để đáp giúp cho tim thích ứng cung cấp được cung lượng máu cần thiết cho nhu cầu chuyển hoá của cơ thể; khi bị suy tim, do hệ phó giao cảm bị ức chế nên nhịp tim nhanh không bị kìm hãm, tình trạng này gây nhiều bất lợi cho cơ tim.
2. Rối loạn chức năng nội mạc thành mạch là nguyên nhân của sự mất cân bằng về co và giãn mạch
Như trên ta thấy trong suy tim mạn tính mặc dù là hệ thống chất gây giãn mạch được huy động nhưng chỉ hạn chế được phần nào tác động của các chất gây co mạch mà không thể giúp lập lại được cân bằng co và giãn mạch. Vì lớp nội mạc thành mạch có vai trò quan trọng trong việc điều hoà trương lực thành mạch đảm bảo sự thích ứng liên tục của mạch máu với những thay đổi cơ học và nhu cầu tưới máu cho từng khu vực.
Có nhiều nguyên nhân gây rối loạn chức năng của lớp nội mạc thành mạch:
- Do tăng thường xuyên các chất catecholamin, angiotensinII, aldosteron, endothelin... trong máu; đáp ứng thần kinh- thể dịch này kéo dài trong suy tim sẽ gây nhiều tổn thương trong cơ thể trong đó có tổn thương lớp tế bào nội mạc thành mạch. Khi lớp tế bào này bị tổn thương thì sẽ gây rối loạn chức năng nội mạc làm giảm khả năng tiết ra các chất gây giãn mạch
- Vai trò của đá ứng kiểu viêm ở lớp nội mạc thành mạch: Tăng nồng độ các phân tử kết dính hoà tan như VCAM-1(Vascular Cell Adhension Molecule-1), các phân tử này xuất hiện để bắt giữ các bạch cầu vào thành mạch, thấy tăng một loạt nồng độ các cytokin như TNF-α, IL-6, IL-1...
TNF-α gây độc các tế bào nội mạc cản trở hoạt động của men cNOS(gây rối loạn biểu hiẹn mRNA của cNOS) làm ức chế các tế bào này giảm tổng hợp NO, làm gia tăng sự xuất hiện các phân tử kết dính hoà tan, đồng thời làm giảm sức co bóp cơ tim
3. Hậu quả của suy tim
Khi suy tim cơ thể đã phản ứng lại bằng một loạt cơ chế thích ứng tại tim và ngoài tim để cố gắng duy trì ngay cung lượng tim và huyết áp; các cơ chế thích ứng này đã gây ra nhiều biến đổi đặc biệt là các biến đổi thần kinh- nội tiết để hoạt hoá hệ thống các chất gây co mạch, hệ thống này đã lấn ất tác động của hệ thống các chất gây giãn mạch.
Trước mắt thì các cơ chế thích ứng đó là cần thiết vì đã giúp cho tim bảo đảm được cung lượng tim và HA ngay cho hoạt động của cơ thể nhưng nếu kéo dài do nguyên nhân suy tim chưa được giải quyết cơ bản thì sẽ gây nên nhiều biến đổi về cấu trúc cơ tim và mạch máu và lại làm nặng thêm suy tim: máu trở về tim nhiều hơn do co tĩnh mạch làm tăng tiền gánh, sức cản ngoại vi tăng hơn do co các tiểu động mạch làm tăng hậu gánh, tăng sức căng thành thất càng gây giãn thất và phì đại thất trái, tăng công và mức tiêu thụ oxy của cơ tim và làm giảm cung lượng vành tạo nên một vòng xoáy bệnh lý làm suy tim ngày càng phức tạp; noradrenalin, angiotensin II và sự xuất hiện của các cytokin, các gốc tự do.. còn có những tác động trực tiếp gây độc với tế bào cơ tim và tế bào nội mạc thành mạch.
Khi các cơ chế thích ứng để bù trừ bị vượt qua thì sẽ xảy ra suy tim, những nguyên nhân dẫn đến tình trạng đó là:
- Các tế bào cơ tim bị hoại tử nhiều(như trong NMCT rộng) làm cho các tế bào ở các khu vực lành không đủ khả năng co bóp tống máu bù đắp hoặc các tế bào cơ tim bị rối loạn về chức năng nặng nề như trong các bênh cơ tim và do tác động của các chất gây co mạch làm giảm sức co bóp cơ tim
- Tái cấu trúc thất thông qua giãn thất, phì đại thất chưa đủ để bình thường hoá sức căng thành thất làm cho thất giãn nhiều hơn, thất đã bị phì đại lại càng giãn thì chức năng tống máu của thất càng bị suy giảm

Tấm ảnh này đã được thu nhỏ, click vào đây để xem kích thước thực . Tấm ảnh có size 785x649KB