Глава 12. Можно ли не болеть атеросклерозом? Атеросклероз – первичные изменения в стенках артерий.

Атеросклероз (от греч. athera – кашица и sclerosis – затвердение, уплотнение) – наиболее частое заболевание артерий, связанное со старением организма. В большинстве экономически развитых стран именно атеросклероз и связанные с ним инсульты и инфаркты являются в настоящее время главной причиной смертности в пожилом возрасте. Однако даже в группах стран с примерно одинаковым уровнем экономического развития разброс показателей смертности от сердечно-сосудистых заболеваний очень велик – от 100 до 1 000 случаев на каждые 100 тыс. человек в год. Поэтому ученые, естественно, пытались связать эти расхождения не с экономикой, а с другими особенностями жизни людей.

Заболеваемость атеросклерозом имеет достаточно четко выраженную корреляцию с возрастом, что ставит этот комплекс сердечно-сосудистых патологий в разряд типичных признаков старения. Атеросклероз почти в два раза чаще развивается у мужчин, чем у женщин, и это явление также требует объяснения. Атеросклероз затрагивает многие, но далеко не все артерии, и различия в степени уязвимости разных артерий очень велики. У одних людей склеротические изменения развиваются в основном в артериях мозга, у других – в коронарных артериях, снабжающих кровью сердечную мышцу. Иногда склерозом поражаются артерии ног или сосуды почек. В то же время склероз легочных артерий малого круга кровообращения или склероз артерий верхних конечностей и печени – явления очень редкие. На первом месте по частоте и интенсивности морфологических изменений, типичных для атеросклероза, находятся грудная и брюшная аорта и сонные артерии. Такой выборочный характер атеросклероза требуют требует отдельного объяснения для каждой группы артерий. Малый, легочный, круг кровообращения функционирует в условиях очень низкого кровяного давления, оно почти вдвое ниже тех значений, которые показывают приборы на артериях рук. Это позволяет предположить, что артериальная гипертония является важным фактором риска по атеросклерозу. Кроме того, легочная артерия несет в легочные альвеолы кровь, обедненную кислородом и обогащенную углекислотой из тканей. Этот факт привел к появлению теории о перекисном повреждении свободными радикалами как первопричине развития атеросклероза. Атеросклероз значительно чаще встречается у людей курящих, чем у некурящих. Поэтому курением нередко объясняют разницу в частоте атеросклероза у мужчин и женщин. В большинстве случаев такие объяснения применимы к вторичным признакам заболевания, то есть к сложным патологиям, возникающим не в стенках, а в просветах артерий и осложняющим кровообращение. Первичные признаки атеросклероза можно отнести к нормальным возрастным изменениям. Они состоят в кальцификации аорты и артерий в результате отложения нерастворимых фосфатных солей кальция между волокнами двух белков – эластина и коллагена, придающих стенкам артериальных сосудов эластичность и прочность. Кальцификация артерий приводит к утолщению их стенок и меняет оптимальные пропорции между эластином и коллагеном. В аорте молодых людей содержится, в расчете на сухой вес, 0,4% солей кальция. К 40 годам содержание фосфатов кальция в стенке аорты увеличивается до 2%, а к 80 годам – до 6 – 7% [1]. В артериях разных органов процесс кальцификации происходит с разной интенсивностью. В течение сотен лет существования патологической анатомии именно кальцификация стенок артерий считалась главной причиной атеросклероза. Другие теории атеросклероза стали появляться лишь в последние 50 – 60 лет.

Сам по себе склероз стенок артерий прогрессирует очень медленно и не ведет к инфарктам или к инсультам. Высокая эластичность молодой аорты обеспечивает лучшую координацию работы сердца и кровеносной системы. При выбросе крови из сердца в аорту она расширяется, снижая общее кровяное давление в артериальной системе. Возвратное сжатие аорты способствует проталкиванию крови в кровеносную систему, снижая таким образом разницу между нижним и верхним показателями кровяного давления. Эта амортизация резких сердечных сокращений ослабляется в результате кальцификации и уменьшения эластичности стенок аорты. Однако в последние десятилетия исследователи обнаружили в артериальной системе человека много других возрастных изменений, создающих иные проблемы для кровообращения. В результате в дополнение к универсальной и ранее общепринятой кальцификационной теории атеросклероза было предложено еще несколько, но ни одна из них не получила пока всеобщего признания. Поскольку современная медицина и фармакология разрабатывают все новые и новые средства для лечения и профилактики атеросклероза, то в рекламе их услуг и продукции на передний план соответственно выдвигается та или иная теория его возникновения.

Борьба с атеросклерозом и связанными с ним патологиями поглощает большую часть тех финансовых средств, которые выделяются на медицинское обслуживание населения. Тем не менее, во многих странах, в том числе в России и Украине, число людей с признаками развитого атеросклероза и сердечно-сосудистая смертность не сокращаются, а растут. Это привело к появлению еще одной, стрессовой теории атеросклероза, в пользу которой свидетельствует множество фактов. Важно также отметить, что атеросклероз – это патология, характерная в основном для человека. У короткоживущих лабораторных животных (мышей и крыс) атеросклероз не является типичным возрастным изменением. У крупных домашних животных, например у лошадей, доживающих до глубокой старости, стенки артерий накапливают много изменений, характерных для атеросклероза, – они утолщаются, теряют эластичность, кальцифицируются. Однако ни патологических изменений в просветах артерий, ни атеросклеротических бляшек, затрудняющих кровоток, у лошадей почти не наблюдается. Инфаркты и инсульты не являются распространенной причиной смертности старых домашних животных. У людей атеросклероз тоже может ограничиться нормальными возрастными изменениями в стенках артерий без появления атеросклеротических бляшек, затрудняющих кровообращение и создающих риск тромбоза, инсультов и инфарктов. Отсутствие резко выраженных патологий кровообращения значительно увеличивает шансы на долгожительство.

Атеросклероз – изменения в просветах артерий

Изменения в стенках сосудов можно отнести к относительно универсальным признакам старения. Стенки артерий состоят из нескольких слоев клеток. Внутренняя поверхность артерии образована клетками эндотелия, которые представляют собой почти плоские клетки эпителиальной ткани (tunica intima), скрепленные волокнами белка эластина. Гладкость внутренней поверхности облегчает циркуляцию крови. Второй, более толстый, слой образован клетками гладкой мускулатуры, сокращения которых позволяют расширять или сужать просвет артериальной трубки. В этот слой встроены окончания моторных нервных волокон, импульсы которых вызывают сокращения и расслабления мышечных клеток. Наружный слой артериальной стенки состоит из плотно переплетенных между собой коллагеновых и эластиновых волокон соединительной ткани и клеток, способных синтезировать эти белки.

Развитие атеросклероза. Слева – здоровая артерия, справа – атеросклероз (больная артерия с формирующейся бляшкой). Мышечные клетки образуют выступ, моноциты атакуют жировые отложения и тромб, просвет сужен.

Артерии в разных органах имеют множество индивидуальных особенностей строения. Просветы между клетками и волокнами артерий заполнены особой жидкостью. На гладкой внутренней поверхности артерий, не создающей никаких проблем для циркуляции крови в молодом возрасте, при старении могут появляться выпуклости, вокруг которых начинают постепенно, иногда годами, формироваться так называемые атеросклеротические бляшки в виде более или менее плотных утолщений интимы, сокращающих просвет сосуда. Причем такие бляшки (plaques) возникают не на всем протяжении артерий, а преимущественно в определенных местах. Эти бляшки могут быть мягкими и плотными, разного цвета, формы и размеров. Существует ряд различных теорий об их происхождении. Атеросклеротические бляшки состоят в основном из клеток гладкой мускулатуры промежуточного слоя стенки артерии, которые, проталкиваясь через просветы в эпителии в результате делений, образуют выступ. В межклеточном пространстве этих бляшек накапливаются коллаген, кальций (в форме белка атерокальцина), липиды и холестерин. Появление таких бляшек затрудняет свободный кровоток. Однако реальная угроза жизни возникает только в том случае, когда к изменениям в артериях добавляются биохимические и цитологические изменения самой крови. Наиболее опасными из них являются нарушения взаимодействия всех элементов свертывания крови: тромбоцитов, тромбина, фибриногена и еще около 20 различных белков и ферментов. В нормальных условиях эта сложная система существует для быстрой остановки внутренних и внешних кровоизлияний при частых повреждениях мелких и мельчайших сосудов-капилляров. Стенки капилляров, артериальных или венозных, очень тонкие и легко повреждаются при механическом давлении. Всем известные подкожные синяки – это внутренние кровоизлияния, вызванные разрывами капилляров. Однако в местах разрывов быстро образуются тромбы, сложные сгустки белков, которые блокируют повреждения альвеол и капилляров, останавливая кровотечение. При наследственных нарушениях систем свертывания крови возникают разные формы гемофилии, болезни, опасной для жизни. Очень мелкие тромбы, которые иногда образуются в крови и без разрыва капилляров, быстро растворяются и поглощаются лимфоцитами, макрофагами, моноцитами и другими иммунными клетками крови, которые, играя роль санитаров, или мусорщиков, «проглатывают» мелкие тромбы и разрушают их ферментами и окислением. Благодаря этим клеткам постепенно рассасываются и исчезают внутренние кровоизлияния и подкожные синяки. Иногда мелкие тромбы могут блокировать капилляры. Заблокированный капилляр также может рассосаться, и вместо него образуется новый. Капиллярная система способна к регенерации. Новые капилляры развиваются в жировой ткани, в заживающих ранах и даже в раковых опухолях. Опасны более крупные тромбы, которые, образуясь в артериях или в венах, могут закрыть просвет артерий и лишить притока кислорода участок той или иной ткани, то есть привести к закупорке сосуда, или тромбозу. Снижение эластичности стенок артерий и альвеол и образование атеросклеротических бляшек, уменьшающих просвет артерий, увеличивают риск тромбоза. В этом случае становятся опасными для жизни и более мелкие тромбы. Именно тромбозы, лишающие доступа кислорода и омертвляющие какие-то участки сердечной мышцы или мозга, являются причиной инфарктов или инсультов. При закупорках очень мелких сосудов или капилляров возникают менее опасные микроинфаркты или микроинсульты, которые иногда могут остаться незамеченными.

Возрастные изменения иммунной системы также увеличивают риск атеросклероза. Атрофия вилочковой железы (тимуса), которая неизбежно происходит как морфогенетическое изменение к 35 – 40 годам, уменьшает популяцию тимоцитов и некоторых форм лимфоцитов. Это ослабляет способность иммунной системы очищать кровь от тромбов и липидно-холестериновых отложений в атеросклеротических бляшках. Мягкие атеросклеротические бляшки могут лопаться, и их частицы тоже способны блокировать просветы артерий.

Развитие атеросклероза может ускоряться при снижении в крови концентрации основных антиоксидантов, присутствующих в жидких средах – сыворотке крови, лимфе и др. Главными из этих антиоксидантов являются трипептид глютатион, дипептид цистеинглицин и аминокислота цистеин. Благодаря наличию в них сульфгидрильной группы SH они имеют свободную валентность и способны нейтрализовывать реактивный кислород. С возрастом синтез этих антиоксидантов снижается и в то же время в крови появляется аналог цистеина – гомоцистеин, повышенные концентрации которого повреждают клетки эндотелия внутренней поверхности артерий и стимулируют формирование атеросклеротических бляшек. Дефицит двух витаминов группы B, пиридоксинов и фолиевой кислоты ускоряет этот процесс. И этот факт, подтвержденный в серии исследований, заложен в основу гомоцистеиновой теории атеросклероза. В клетках эпителия может происходить полиплоидизация, создающая выпуклость гладкой поверхности. С другой стороны, соматические мутации в клетках гладкой мускулатуры могут нарушать ритм их делений и образовывать выросты из эпителия. Такое множество причин образования атеросклеротических бляшек и их цитологическое и биохимическое разнообразие делают каждый случай атеросклероза достаточно уникальным. Атеросклероз сопровождает все генетические синдромы ускоренного старения – детскую прогерию, синдром Дауна, синдром Вернера, гиперхолестеринемию, наследственный диабет, гомоцистеинурию и др. Сводить многие причины атеросклероза лишь к наличию «плохого» холестерина – это сильное рекламное упрощение.

Столь сложная физиология атеросклероза, очень большое количество факторов риска и уникальность индивидуальных особенностей заболевания создают большую зависимость сердечно-сосудистой смертности от климатических, экономических, этнических, социальных и даже от эмоционально-психических факторов. Но это, в свою очередь, свидетельствует и о том, что уровень смертности от таких болезней можно снизить, контролируя разнообразные внешние условия, включая, естественно, и питание.

Факторы риска атеросклероза

Курение, неумеренное потребление алкоголя, ожирение, отсутствие физических нагрузок при сидячем образе жизни, работа по сменам, в том числе в ночные часы, гипертония, сахарный диабет, наследственный и приобретенный, стресс или эмоциональное перенапряжение, бессонница и неправильное питание – все это факторы риска атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний, которые могут начинаться в относительно раннем возрасте. Атеросклероз достаточно быстро развивается у заключенных в тюрьмах и концлагерях, независимо от возраста и качества питания. От 50 до 75% американских солдат и офицеров, погибших во время войн в Корее и Вьетнаме, имели, по данным результатов вскрытия, достаточно развитый атеросклероз [2, 3]. Это объяснялось постоянным стрессом и бессонницей в условиях экспедиционной войны и непривычного климата. Атеросклеротические бляшки в том или ином количестве обнаруживаются у одного из шести молодых американцев и в настоящее время [4]. Давно установлено, что сердечно-сосудистая заболеваемость у водителей лондонских автобусов в два раза выше, чем у кондукторов тех же автобусов. Это объясняется не только тем, что кондукторам приходится больше двигаться, но и тем, что работа водителя требует большого нервного напряжения. Атеросклероз развивается сравнительно часто у пилотов, авиационных диспетчеров, машинистов поездов, водителей такси, шахтеров и учителей средних школ. Атеросклероз мозговых артерий характерен преимущественно для работников умственного труда при переутомлении и недостатке сна. Среди британских государственных служащих чиновники, занимающие руководящие посты, умирают от сердечно-сосудистых заболеваний втрое реже, чем рядовые клерки-исполнители. В американском геронтологическом журнале была опубликована статья о проведенном недавно исследовании «Семейные факторы и риск ранних сердечнососудистых заболеваний». Результаты этого исследования говорят о том, что вероятность инсультов и инфарктов в возрасте 50 – 60 лет положительно коррелирует с числом разводов и повторных браков. Вторичный брак увеличивал риск инфарктов, тогда как потеря супруга повышала риск инсультов. Реже всего ранние сердечно-сосудистые заболевания встречались в стабильных супружеских парах и у мужчин и женщин, никогда не вступавших в брак [5].

Этнические факторы

В медицинской литературе нередко можно найти публикации об исследованиях зависимости частоты разных форм атеросклероза от этнических и расовых особенностей населения. Сердечно-сосудистая смертность относительно редко встречается у эскимосов, бедуинов-кочевников, папуасов Новой Гвинеи, коренных жителей Антильских островов, Новой Каледонии и Французской Полинезии. В годовых отчетах ВОЗ в число стран с исключительно низким уровнем сердечно-сосудистых заболеваний (составляющим лишь 10 – 15% американского или среднеевропейского) попали Эквадор, Гондурас, Гватемала, Никарагуа, Панама, Перу и Мексика. Во всех этих странах больше половины населения относится к уникальным этническим группам, которые доминировали там до колонизации Америки европейцами. В тех государствах Южной Америки, где преобладают представители европейской расы, уровень развития атеросклероза значительно выше. В Аргентине, например, 87% населения составляют переселенцы из Европы, и смертность от сердечно-сосудистых заболеваний там выше, чем в Канаде. Относительно низкая смертность от этих заболеваний отмечается, по статистике ВОЗ, в мусульманских странах, а также в Индии и Китае. Однако публикуемые данные весьма приблизительны, поскольку в перечисленных странах причины смертности не регистрируются врачами, религиозные или культурные обычаи не разрешают проводить медицинские обследования умерших. Наиболее надежные результаты можно получить лишь в том случае, когда исследования этнических различий по атеросклерозу проводятся в пределах одной многонациональной страны или большого города. В Нью-Йорке, например, сердечно-сосудистая смертность максимальна среди черного населения и минимальна среди азиатов. Выходцы из Европы занимают промежуточное положение [6].

В Великобритании в настоящее время проживает около ста этнических групп, и между ними нет очень резких различий по экономическому положению. Все жители Великобритании имеют одинаковый доступ к бесплатному и высококачественному государственному медицинскому обслуживанию. Около тридцати пяти лет назад британские службы здравоохранения обратили внимание на то, что у британских граждан индийского происхождения смертность от сердечно-сосудистых заболеваний на 50% выше средней для всей страны. Особенно высокий уровень заболеваемости атеросклерозом регистрировался у выходцев из Бангладеш, Южной Индии и северо-западных индийских штатов Пенджаб и Гуджарат. По традиционным факторам риска (курение, чрезмерное потребление животных жиров, уровень содержания холестерина в крови, физическая активность, ожирение, гипертония и др.) представители этой расы были в лучшем положении, чем коренные британцы. Это противоречило всем теориям атеросклероза. Изучение обмена веществ у жителей Лондона индийского происхождения показало, что у них значительно чаще, чем у других этнических групп обнаруживаются диабет-2 и инсулиновые аномалии. Поэтому у них наблюдались большие амплитуды колебаний уровня глюкозы в крови [7]. Это определялось наследственной предрасположенностью, а не характером их диеты. Такая же закономерность была прослежена во всех местах расселения индийской диаспоры – в Сингапуре, Южной Африке и на Тринидаде. В результате этого исследования диабет-2, инсулиновые аномалии и нестабильность уровня глюкозы в крови были добавлены к факторам риска атеросклероза. Парадоксально, что у индийцев, живущих в самой Индии и, особенно, в Бангладеш, атеросклероз и сердечно-сосудистая смертность не являются серьезной проблемой. Там среди главных причин смертности пока еще преобладают инфекционные и паразитические заболевания. Однако в этих странах в течение столетий население не обеспечивалось оптимальным питанием и получало очень мало животных белков. И это сформировало, путем отбора, такие особенности обмена веществ, которые приспосабливают его к скромным местным вегетарианским диетам, в основном из натуральных злаков и овощей. Эти особенности пока что не изменились, поэтому организм индийцев не обеспечивает эффективную переработку разнообразных продуктов питания, производимых в изобилии пищевой индустрией западных стран.