Некоторые механизмы ремоделирования камер сердца при хронической анемии у кошек и собак. Обзор литературы
Кардиология

Некоторые механизмы ремоделирования камер сердца при хронической анемии у кошек и собак. Обзор литературы

Автор: Расулова Н. И., ветеринарный врач-кардиолог. Ветеринарная клиника доктора Сотникова; ВК СЛОЖНОГО СЛУЧАЯ, г. Санкт-Петербург

Анемия – снижение эритроцитарной массы1 и/или дефицит гемоглобина в крови вследствие снижения количества эритроцитов или уровня гемоглобина в эритроцитах.
В зависимости от патогенетического механизма анемии классифицируются на регенеративные, полурегенеративные, нерегенеративные1.
Кроме того, анемии принято дифференцировать по степени тяжести в соответствии с уровнем гематокрита:
  • Легкая степень: у собак гематокрит составляет 30–36%, у кошек – 20–24%.
  • Умеренная степень: у собак гематокрит варьируется от 18 до 29%, у кошек – от 15 до 19%.
  • Тяжелая степень: у собак уровень гематокрита ниже 18%, у кошек – ниже 14%1.
Примечание: важно помнить, что показатель уровня гематокрита может значительно искажаться при увеличении количества других форменных элементов крови и при дегидратации.

Анемия активизирует множество компенсаторных механизмов для поддержания достаточной подачи кислорода в ткани. Количество кислорода, доставляемого в ткани организма, зависит от трех основных факторов: 
  • гемодинамического фактора, включающего сердечный выброс и его распределение;
  • кислородной емкости крови, определяемой концентрацией гемоглобина;
  • экстракции кислорода, характеризующейся разницей в насыщенности кислородом артериальной и венозной крови.
В большинстве ветеринарных публикаций, посвященных описанию этих механизмов, используются данные из области медицины человека, поскольку предполагается, что у кошек и собак они аналогичны человеческим. Кроме того, в медицинской литературе часто встречаются ссылки на исследования, в которых в качестве лабораторных животных использовались мыши и собаки.
При анализе патологического процесса, сопровождающегося развитием анемии, следует рассмотреть механизмы, которые включаются/активизируются в ответ на снижение уровня гемоглобина. Для компенсации снижения концентрации гемоглобина задействуются негемодинамические и гемодинамические механизмы. 

К негемодинамическим механизмам относятся повышение выработки эритропоэтина для стимуляции эритропоэза и увеличение высвобождения кислорода из эритроцитов. Последнее достигается за счет уменьшения сродства между кислородом и гемоглобином.
Гемодинамическая компенсация реализуется через несколько механизмов:
  • Снижение постнагрузки за счет уменьшения системного сосудистого сопротивления.
  • Увеличение преднагрузки за счет повышения венозного возврата.
  • Повышенная функция левого желудочка (ЛЖ), обусловленная усилением симпатической активности и инотропными факторами12.
Далее рассмотрим каждый из этих гемодинамических факторов более детально.
Снижение постнагрузки обусловлено вазодилатацией и уменьшением сосудистого сопротивления вследствие снижения вязкости крови, гипоксически индуцированной вазодилатации и повышенной активности оксида азота12
Длительное время считалось, что гемоглобин является мощным ингибитором эндотелиального релаксирующего фактора. Позже выяснилось, что именно оксид азота (NO) является главным эндотелиальным релаксирующим фактором. При хронической тяжелой анемии низкий уровень циркулирующего гемоглобина приводит к снижению ингибирования активности оксида азота. Следовательно, базальная активность NO увеличивается, что ранее объясняло генерализованную вазодилатацию и состояние высокой сосудистой активности6,8,14.
В последних исследованиях7 было выяснено, что этот механизм гораздо сложнее: у мышей с нокаутированным геном эндотелиальной синтазы оксида азота (eNOS – главный фермент, являющийся главным источником NO) в эритроцитах (RBC-eNOS) не происходило повышения системного артериального давления в сравнении с контрольной группой. Напротив, у мышей с нокаутированным геном эндотелиальной синтазы оксида азота в эндотелии сосудов (EC-eNOS) наблюдалось развитие системной артериальной гипертензии в сравнении с контрольной группой. Эти результаты позволяют предположить, что роль эритроцитарной eNOS в процессах ремоделирования сосудистого русла вторична. 
Однако активация eNOS может быть вызвана изменением напряжения сдвига на эндотелии, которое определяется вязкостью крови и скоростью кровотока10. Очевидно, что при анемии вязкость крови снижается, а скорость кровотока увеличивается. Вероятно, этот механизм остается главной причиной вазодилатации. 
Также в медицинских источниках4 описывается механизм прогрессирования дисфункции эндотелия при хронической анемии.
Увеличение преднагрузки. Уменьшение вязкости крови также приводит к снижению сопротивления венозного возврата, а значит, к росту конечно-диастолического объема левого желудочка.
Кроме того, при дилатации артериол (см. предыдущий пункт) снижается градиент давления между артериолами и венулами, что дополнительно увеличивает венозный возврат.
После начальных изменений в доставке кислорода к тканям и стимуляции эритропоэза, а также в результате снижения общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) и активации симпатоадреналовой системы (САС) происходит усиление активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) и антидиуретического гормона. Среди множества эффектов, вызываемых РААС, в контексте увеличения преднагрузки особое внимание следует уделить ее влиянию на повышение реабсорбции натрия и воды, что также приводит к дополнительному увеличению объема сосудистого русла11  - аналогичному эффекту, наблюдаемому при усиленной секреции антидиуретического гормона. Учитывая тот факт, что анемия нередко является следствием болезней, которые сами по себе активируют систему РААС (например, ХБП), как результат – низкие показатели красной крови значительно ухудшают течение первичной патологии. 
Повышенная функция левого желудочка (ЛЖ). Увеличение преднагрузки приводит к ремоделированию камер сердца по фенотипу эксцентрической гипертрофии. 
Объемная перегрузка приводит к увеличению сердечного выброса, что объясняется как сниженной постнагрузкой, так и законом Франка – Старлинга (увеличение силы сокращения в ответ на большее растяжение волокон миокарда). Дополнительным механизмом становится повышение тонуса САС в ответ на анемию вследствие стимуляции хеморецепторов. Результатом становится увеличение частоты и силы сердечных сокращений, что дополнительно увеличивает сердечный выброс5

Прогрессирование анемии приводит к развитию застойной сердечной недостаточности вследствие тяжелой объемной перегрузки и длительной гипоксии миокарда. Это обусловлено тем, что миокард, по данным литературы, потребляет от 60 до 75% всего поступающего кислорода. 
Хронически повышенная частота сердечных сокращений (ЧСС) вследствие постоянной стимуляции САС приводит к сокращению времени диастолы, а значит, к ухудшению перфузии миокарда. Постоянный высокий тонус РААС вызывает те же изменения и необратимые повреждения миокарда, проявляющиеся в виде фиброза9
У собак и кошек механизмы адаптации, вероятно, схожи с описанными у людей.
Размеры левого желудочка и левого предсердия увеличиваются у кошек с тяжелой анемией. В ретроспективном исследовании14 было установлено, что у кошек с зарегистрированной анемией присутствуют признаки объемной перегрузки. Чем тяжелее была степень анемии, тем более выраженным было увеличение размеров левых камер без гипертрофии стенок ЛЖ. Также отмечается увеличение размеров сердца при рентгенологическом исследовании. У части кошек были выявлены признаки застойной сердечной недостаточности. Аналогичные изменения циркулирующего объема крови описаны и у собак с анемией2,9.
В опубликованном анализе трех клинических случаев подобных состояний у кошек13 была описана дилатация всех камер сердца при сохранной систолической функции, а также наблюдались признаки застойной сердечной недостаточности (одышка, гидроторакс, наличие В-линий в паренхиме легких). Дополнительно указывалось, что у кошек с застойной сердечной недостаточностью применялась диуретическая терапия. Как и в источнике, указанном выше14, гемотрансфузия проводилась незамедлительно. У двух кошек после контрольного осмотра было подтверждено обратное ремоделирование камер сердца: в одном случае через месяц, во втором – через 3 месяца. У третьей кошки анемия не поддавалась контролю, что привело к необходимости эвтаназии.
Согласно опубликованным данным9,15, у собак и кошек с анемией регистрировалось увеличение фракции сократимости, что свидетельствует о повышении функциональной активности левого желудочка как компенсаторной реакции.
В рамках проспективного исследования9 оценивались размеры левых камер сердца у кошек и собак до и после гемотрансфузии. У большинства пациентов с анемией при эхокардиографическом исследовании (ЭхоКГ) были выявлены признаки объемной перегрузки без симптомов застойной сердечной недостаточности (ЗСН). Все животные хорошо переносили процедуру гемотрансфузии. Как у кошек, так и у собак после переливания крови увеличивался размер ЛЖ без клинических признаков объемной перегрузки. Исключение составила одна кошка с признаками гипертрофии стенок ЛЖ, у которой после переливания развился перикардиальный выпот без признаков тампонады. У всех животных после гемотрансфузии наблюдалось снижение ЧСС и фракции сократимости ЛЖ, что связано с увеличением вязкости крови.

Результаты данного исследования показали:
  • У большинства анемичных кошек и собак до проведения гемотрансфузии выявляются эхокардиографические признаки перегрузки объемом, однако эти изменения крайне редко приводят к клинически значимой перегрузке при стандартных скоростях и объемах переливания.
  • Переливание крови у таких пациентов обычно хорошо переносится, при этом наблюдается снижение гипердинамического состояния (уменьшение FS%, ЧСС) без существенного увеличения частоты объемной перегрузки.
  • Кошки с ГКМП-фенотипом могут представлять группу повышенного риска и требуют более медленного темпа переливания крови, а также усиленного мониторинга состояния.

Выводы

Ремоделирование камер сердца, включая значительные изменения, не всегда будет связано с первичной патологией сердца. В случае тяжелой анемии, например, эксцентрическая гипертрофия и даже застойная сердечная недостаточность могут быть полностью обратимыми при условии раннего выявления и начала лечения.
При выявлении эксцентрической гипертрофии отделов сердца на вторичное ремоделирование может указывать нормальная или даже повышенная систолическая функция левого желудочка, а также повышенная частота сердечных сокращений. Кроме прочего, толщина стенок левого желудочка у кошек обычно остается в пределах нормы. В совокупности с низкими показателями красной крови по результатам клинического анализа это не является основанием подозревать наличие первичного заболевания сердца.
У пациентов с предшествующей сердечной недостаточностью анемия может существенно ухудшить течение заболевания. В связи с этим в медицинской и ветеринарной литературе рекомендуется незамедлительно восполнять дефицит эритроцитов.

Список литературы:
  1. Внутренние болезни мелких домашних животных, Ричард У. Нельсон и К. Гильермо Коуто, перевод пятого издания, Том 3, Санкт-Петербургское ветеринарное общество, 2022.
  2. Pelander L., Häggström J., Ley C. J., Ljungvall I. Cardiac Troponin I and Amino‐Terminal Pro B‐Type Natriuretic Peptide in Dogs With Stable Chronic Kidney Disease, Apr 2017.
  3. Cardiovascular Effects of Anaemia in the Cat – An Echocardiographic Study.
  4. Ramesh Chennupati, Isabella Solga, Patricia Wischmann, Paul Dahlmann, Feyza Gül Celik, Daniela Pacht, Aslıhan Şahin, Vithya Yogathasan, Mohammad Rabiul Hosen, Norbert Gerdes, Malte Kelm, Christian Jung. Chronic anemia is associated with systemic endothelial dysfunction. Front Cardiovasc Med, 2023.
  5. Paul C. Hébert, Phillipe Van der Linden, George Biro, Ling Qun Hu. Physiologic aspects of anemia. Critical Care Clinics, 2004.
  6. Rudic R. D., Shesely E. G., Maeda N., Smithies O., Segal S. S., Sessa W. C. Direct evidence for the importance of endothelium-derived nitric oxide in vascular remodeling, 1998.
  7. Vithya Yogathasan, Patricia Wischmann, Isabella Solga, Lilly Jager, Stefanie Becher, Miriam M. Cortese-Krott, Norbert Gerdes, Malte Kelm, Christian Jung, Ramesh Chennupati. Divergent roles of endothelial and red blood cell nitric oxide synthase in regulating cardiovascular function during anemia. Nitric Oxide, Volume 159, Pages 1–10, December 2025.
  8. Anand I. S., Chandrashekhar Y., Wander G. S., Chawla L. S. Endothelium-derived relaxing factor is important in mediating the high output state in chronic severe anemia. J Am Coll Cardiol, 1995.
  9. Rebekah E. Donaldson, Joonbum Seo, Virginia Luis Fuentes, Karen Humm. Left heart dimensions in anemic cats and dogs before and after blood transfusion, J Vet Intern Med, Jan 2021.
  10. Ulrich Förstermann, William C. Sessa. Nitric oxide synthases: regulation and function. Eur Heart J, Apr 2012.
  11. Anand I. S., Chandrashekhar Y., Ferrari R., Poole‐Wilson P. A., Harris P. C. Pathogenesis of oedema in chronic severe anaemia: studies of body water and sodium, renal function, haemodynamic variables, and plasma hormones. Br Heart J, 1993.
  12. Fabien Metivier, Sylvain J. Marchais, Alain P. Guerin, Bruno Pannier, Gérard M. London. Pathophysiology of anaemia: focus on the heart and blood vessels. Nephrology Dialysis Transplantation, Volume 15, Issue suppl_3, Pages 14–18, September 2000.
  13. Hillary Hammond and Kursten V. Pierce. Treatment of high-output cardiac failure secondary to anemia in three cats. Sage Journals, February 28, 2023.
  14. Helen E. Wilson, Shailen Jasani, Tobias B. Wagner, Livia Benigni, Joanna R. Milne, Alison L. Stokes, Virginia Luis-Fuentes. Signs of left heart volume overload in severely anaemic cats. Journal of Feline Medicine and Surgery, 2010.
  15. World Small Animal Veterinary Association World Congress Proceedings, 2004.