Публикация

Кардиоренални взаимодействия – исторически преглед на познанията ни за тях от древността до наши дни

През последните години, разгадаването на взаимовръзките между сърцето и бъбреците получава нарастващо внимание от страна на медицинската общност


,,Мисълта ни за прогрес почива върху невероятното убеждение, че сме първото поколение интелигентни хора, което съществува, и че преди нас са живели само идиоти”.

Сатирикът Харалд Мартенщайн пред Zeit Magazin за грешките при дизайна

През последните години, разгадаването на взаимовръзките между сърцето и бъбреците получава нарастващо внимание от страна на медицинската общност. От края на 80-те години на миналия век вниманието на изследователите е насочено преди всичко към повишения сърдечносъдов риск при бъбречни заболявания. От 2004 г. е въведено понятието кардиоренален синдром, но вече преди всичко като хемодинамичен проблем. Работна група на National Heart Lung Blood Institute on Cardio-Renal Connections in Heart Failure and Cardiovascular Disease въвежда понятието като състояние при което терапията за облекчаване на застойните симптоми на сърдечната недостатъчност се затруднява от по-нататъшното влошаване на бъбречната функция[1]. Групата от водещи специалисти към Института се събира в McLean Virginia със задача ,,да се идентифицират критични пропуски в нашите знания, поведение и изследователски инструменти” по отношение на един много важен въпрос – лечението на сърдечна недостатъчност в условията на бъбречна недостатъчност. Със загриженост се отбелязва, че пациентите със сърдечна недостатъчност, които имат и бъбречна недостатъчност рутинно се изключват от клиничните проучвания, поради което в голяма степен знанията ни за тези състояния са недостатъчни и лечението се води емпирично. Поради липсата на официално взаимодействие между отделните специалности се препоръчва под ръководството на Националния здравен институт на САЩ да се създадат работни групи и се изготвят съответните документи. Терминът ,,кардиоренален синдром” се въвежда като работен.

Когато човек чете горните редове му се струва, че просто е невероятно съвременната медицина дълго време да е пропускала нещо толкова важно. Но явно в нея има някои методологични слабости и чест прави на експертите от NLHBI, че имат смелостта и възможностите да ги посочат. А за възможностите им само можем да съдим по годишният бюджет на Института, който е един път и половина по-голям от бюджета на цялото българско здравеопазване.

На пръв поглед излиза, че проблемът е разработван сравнително отскоро, а в заглавието сме посочили ,,от древността до наши дни”. Когато говорим за древността веднага в съзнанието ни изплува силуета на египетските пирамиди. Дали древните египтяни са знаели нещо за тези проблеми? Според тяхната ,,Книга на мъртвите” човекът представлява комплексно същество, състоящо се от множество тела или аспекти[2,3]. Книгата представлява сборник от събирани и редактирани през вековете погребални текстове, познати още като ,,книга на отиващите отвъд”. Тя е служела като отправна система за съдействие на починалия по пътя му към отвъдното и е имала съществено значение за бита и ритуалите на живите. В нея за първи път сърцето и бъбреците се споменават заедно. В една от песните се казва: ,,Почит към теб мое сърце, почит към вас бъбреци мои”. Интересно е, че сърцето, бъбреците и големите съдове са оставяни в тялото при процеса на мумифицирането, докато всички други вътрешни органи са били изваждани. Според древните египтяни сърцето се претегляло с перото на истината от Бог Анубис, докато ролята на бъбреците в този процес не е известна. Има достатъчно доказателствата, че те са имали представа за едновременното засягане на сърцето и бъбреците от болестни процеси[4].

Фиг. 1. Претегляне на сърцето с перото на истината от Бог Анубис

Бъбреците няколко пъти са споменати и в Библията като органи към, които Бог има отношение и почти винаги се споменават заедно със сърцето. ,,Изкуси ме Господи, изпитай ме; изпитай моите бъбреци и сърце” се казва в един от псалмите. Псалм.25.2 В българския превод вместо бъбреци е употребена думата ,,вътрешности”, и вместо думата ,,изпитай” е употребена думата ,,разтопи”, но това не променя смисъла съществено[5].

В Талмуда бъбреците имат статут на органи, които дават съвети на сърцето и са извор на най-съкровените мисли и желания недостъпни за човек, но изпитвани от Бог[6].

В традиционната китайска медицина взаимодействията между сърцето и бъбреците са описвани в различни текстове, понякога доста лирично. Бъбреците олицетворяват водата и отговарят за енергията ,,ин”, докато сърцето олицетворява пожара и отговаря за енергията ,,ян”. Според древните китайци бъбреците не само контролират отделянето на вода, но отговарят още за ендокринната, репродуктивната и нервната система. Сърцето, освен че контролира движението на кръвта в съдовете и храненето на органите и тъканите, но и съхранява ,,духа”, олицетворяващ умствените, познавателните и интелектуалните способности на човека. Известният китайски лечител от 18 век д-р Шен пише: ,,Сърцето пребивава в съдовете и управлява съдовата мрежа на всички органи. Огънят на сърцето трябва да се слива хармонично с водата на бъбреците и тя трябва да е достатъчно, защото в противен случай пламъкът му ще излезе от контрол и ще се появят всички видове сърдечни и бъбречни заболявания”[7].

Според теорията за петте елемента в китайската медицина взаимоотношенията между органите; сърце, бъбреци, черен дроб, бял дроб и слезка, са взаимоотношения на зараждане и потискане. Според нея ,,прекъсването на връзката между сърцето и бъбреците води до различни симптоми, вариращи от безпокойство и сърцебиене до световъртеж, притъмняване, намаляване на урината и нощно уриниране”. Посочва се още, че ,,дисхармонията между тях води до задух, посиняване на устните и ноктите, чувствителност към студ, отоци, нарушения на съня, нарушения в паметта, жажда, нощни изпотявания и болки в кръста”

В друг текст от китайската медицина се казва следното: ,,Когато бъбреците не успеят да сгъстят течността, тя се надига и потиска функцията на сърцето ,,ян”. Клинично се проявява с отоци, втрисане, студени крайници, сърцебиене и задух”[8].

Всеки съвременен лекар може само да се удивява на точността и поетичния изказ на предшествениците ни.

В средните векове сърцето е смятано за източник на spiritus vitalis, а изследването на урината е било важно диагностично средство. Един от първите ,,кардионефролози” Джентиле де Фолино през 14 век счита, че една от най-важните причини за промяната в цвета и количеството на урината са болестите на сърцето в коментара си в ,,De pulsibus”[9,10].

В края на 18-ти и началото на 19-ти век независимо един от друг Ричард Брайт и Людвиг Траубе наблюдават, че сърдечната хипертрофия се среща много по-често при пациенти с бъбречни заболявания[11,12].

По време на индустриалната революция в медицинската наука все по-широко навлизат експерименталния подход и наблюдение. Уилям Киркес описва промените в бъбреците и сърцето при пациенти починали от бъбречна недостатъчност[13]. Позовавайки се на неговите наблюдения Траубе заключава: ,,Аз вярвам, че първичното заболяване е на бъбреците и че то често се съпровожда от хипертрофия на лявата камера. Най-вероятната причина може би е, че за движението на кръвта през капилярите се изисква повишено налягане и това води до нарастване на размерите на лявата камера”[12].

Фиг. 2. Оригинална статия на Киркес в Medical Times & Gazette, 1855.

През 1913 г. пред студенти в Лондон Томас Левис говори за ,,пароксизмална диспнея при кардиоренални пациенти”. Той прави интересен преглед на клинични случаи и заключава: ,,...клиничното и анатомично разграничаване между сърдечната и бъбречната астма не е винаги еднозначно. При някои пациенти преобладават сърдечните лезии, а при други пациенти бъбречните лезии”[14].

През 1914 г. Алфред Стенгел въвежда понятието ,,кардиоренална болест”. Той пише: ,,Лекарите често се сблъскват със случаи, при които сърдечна недостатъчност или други циркулаторни нарушения като високо артериално налягане са свързани с бъбречна недостатъчност или симптоми на бъбречно заболяване. Когато тази комбинация на симптоми е от такова естество, че изследователят не може лесно да определи кое е водещо, терминът ,,кардиоренална болест” често се използва”[15].

Фиг. 3. Смъртен акт с посочена причина за смъртта ,,кардиоренална болест” от 1915 г. в Масачузетс

През петдесетте години на 20-ти век е въведено понятието ,,уремична миокардиопатия”[16-19]. Описват се подробно промените в интерстициума и предполагаемите механизми на увреда. През 1951 и 1952 г. Ledoux , Odel и Rakhlin в статиите си употребяват термина ,,кардиоренален синдром”, но на тях не е обърнато сериозно внимание и впоследствие този термин не се употребява чак до 2004 г., когато е ,,въведен”[20-22].

Почти през цялата втора половина на 20-ти век артериалната хипертония става крайъгления камък в изследване на взаимоотношенията между сърцето и бъбреците. Много задълбочени проучвания са направени на бъбреците като причина за артериална хипертония в аспекта на реновазална и ренопаренхимна хипертония, както и за ролята им в процеса на развитие и утежняване на хипертоничната болест. От седемдесетте години на миналия век е известен афоризма на хипертензиолозите ,,няма неврогенна хипертония, която да не се нефрогенизира и няма нефрогенна хипертония, която да не се неврогенизира”. Въпреки условностите, с които се е приемал този афоризъм той демонстрирал системен поглед върху проблема и в този смисъл е валиден и днес. Сега е известно, че всяко бъбречно заболяване в определена форма или стадий, всяка пречка в отока на урината и всяка съдова промяна в бъбреците могат да причинят развитието на артериална хипертония и да доведат до промени в сърцето. Когато креатининовия клирънс намалее значително артериалната хипертония става правило, а липсата и изключение.

Задълбоченият интерес към сърдечно-съдовата заболеваемост и смъртност в последните десетилетия постави в центъра изучаването на хроничната бъбречна недостатъчност като тежък и самостоятелен сърдечносъдов рисков фактор.

Изследванията върху хемодинамичните взаимоотношения между двата органа са сравнително отскоро и са недобре проучени.

През 1990 г. Guyton описва взаимодействието и нормалните механизми за контрол на екстрацелуларния обем от страна на бъбреците и поддържането на системната циркулация от страна на сърцето във фундаменталния си труд: ,,Изненадващият бъбречен механизъм за контрол на налягането – безкрайно наддаване”[23]. Той прави компютърен модел на промените във факторите, регулиращи артериалното налягане в зависимост от приема на сол и течности и стига до изненадващия извод, че ако не се промени бъбречното съдово съпротивление не би трябвало да се повишава дълготрайно артериалното налягане. Компютърния модел демонстрирал, че повишаването на приема на сол и течности при здрави не повишава задълго периферното съдово съпротивление, защото регулаторните механизми непрекъснато се противопоставят и го връщат към нормата. Т.е. и при есенциалната хипертония ролята на бъбреците е ключова. При здрави дори и 150-кратна разлика в приема на сол от 10 до 1500 meq/day не води до значително повишаване на артериалното налягане. Това обяснява и един от принципите в трансплантологията ,,хипертонията следва бъбрека”.

Съвсем наскоро през 2005 г. в статията си "The severe cardiorenal syndrome: Guyton revisited"[24] Bongarz и сътрудници поддчертават редица важни механизми за поддържането и усилването на структурните и функционални разстройства при кардиоренален синдром. В търсенето на общи знаменатели при сърдечна и бъбречна недостатъчност те предлагат четири кардиоренални ,,конектори”: възпалението, баланса между азотния окис и свободните радикали, симпатикоадреналната система и ренин-ангиотензин-алдостероновата система.

Фиг. 4. Хемодинамични нарушения според Bongarz et al

Само за няколко години излязоха много задълбочени проучвания, проведоха се серия от консенсусни конференция, създаде се стройна класификация и се въведоха понятията ,,кардиоренален метаболитен синдром” и ,,кардиоренален анемия синдром”[25,26].

Фиг. 5.Основните установени механизми лежащи в основата на отношенията между сърдечната недостатъчност и бъбречната дисфункция. Сините стрелки показват пътищата, чрез които сърдечната недостатъчност води до бъбречна недостатъчност, а червените стрелки показват пътищата, чрез които бъбречната недостатъчност води до сърдечна недостатъчност. На схемата не се обсъждат множеството допълнителни механизми и сложността на доказаните вече взаимодействия. По Jeremy S et al

В края на месец май 2012 г. един от водещите изследователи в областта проф. Gerard London в интервю аргументирано въведе и понятието ,,артериоренален синдром”. Според него редица проучвания напоследък дават основание да се предполага връзка между промените в еластицитета и геометрията на големите съдове и бъбречната функция. Има и проучвания на някои биомаркери в този аспект, но все още проблема е недостатъчно познат.

Ние също натрупахме известен опит в хемодинамичната оценка на кардиореналния синдром с неинвазивен метод, а именно комплексната мултимодална сонография. Трудно е толкова сложни и преплитащи се механизми да бъдат изучавани и представени с клинични методи, затова ние решихме да разглеждаме сърцето, бъбреците и съдовете като съставни части на единна в хемодинамично отношение затворена хидравлична система, работеща по законите на хидродинамиката. Като ключов сонографски параметър характеризиращ функцията на бъбреците по смисъла на проучванията на Guyton ние изследвахме с пулсов доплер бъбречното съдово съпротивление, а именно резистивния индекс (RenalResistiveIndex - RRI) на интерлобарните артерии. Това е един широко използван показател и неговата стойност е обратнопропорционална на гломерулната филтрация, а оттам и на възможността на бъбреците да регулират ефективно хемодинамиката. Като ключов показател за функцията на сърцето изследвахме налягането на лявокамерно пълнене, чрез използване на показатели, които се влияят от преднатоварването чрез пулсов доплер и такива, които не се влияят от преднатоварванетто - чрез тъканен доплер. За характеризиране състоянието на съдовете използвахме резистивнията индекс на общите каротидни артерии (CarotidArteryResistiveIndex - CARI), който също е един широко изследван съдов сегмент, използващ се като маркер за съдово засягане и в други басейни. Предложихме понятието ,,вулнерабилна хемодинамика” за характеризиране на състоянието при тези пациенти, които имат едновременно повишен резистивен индекс на бъбречния кръвоток, повишено налягане на лявокамерно пълнене и повишен резистивен индекс на общите каротидни атерии.

Изхождайки от схващането за затворената хидравлична система - при бъбречна недостатъчност с високо бъбречно съдово съпротивление, при сърдечна недостатъчност с високо налягане на пълнене и с ригидни големи съдове, повишеното налягане лесно ще се пренесе към системата с ниско налягане, а именнно белодробното съдово русло и болният ще развие белодробен оток. От това следва, че при едно и също налягане на лявокамерно пълнене, но различна бъбречна функция и различно състояние на големите съдове е различен и риска от развитие на белодробен оток. Това е особено важно, ако предстоят диагностични и терапевтични процедури като вливане на солеви разтвори, екстракорпорална циркулация, контрастни изследвания, лечение с медикаменти, повлияващи съдовия обем и тонус, като напр. НСПС, диуретици и други. Ролята на бъбреците в случая можем да я оприличим на тази на ,,серво” устройството в хидравликата на съвременнните автомобили, което регулира и улеснява предаването на налягането. Всички знаем колко твърд и неподатлив става волана или пък педала на спирачките при неработещо серво устройство на автомобила. Така трябва да си представяме и хемодинамиката при бъбречна недостатъчност в условията на физически усилия, прием на повишено количество течности, готварска сол и др. Количеството урина в такива случаи не трябва да ни подвежда, защото често тя се отделя в резултат на пасивни осмотични процеси, а не на активна функция на бъбреците. Удобството при този подход е, че с един сигурен, лесно възпроизводим и евтин метод можем по всяко време да получаваме комплексна информация за състоянието на хемодинамикатта дори и при болни в тежко състояние и да оценяваме риска. Можем също така по-убедително да аргументираме терапевтичните си решения и да се предпазим от нудачи[27].

Въпреки големите успехи в последните години и изяснените в голяма степен интимни патофизиологични механизми при кардиореналния синдром все още в клиничната практика лекуващите екипи срещат редица затруднения в хемодинамичната му оценка. В редица случаи все още клиницистите се уповават до голяма степен на опита си и клиничната интуиция. Поведението при такива болни може да се оприличи често на ,,малък клиничен експеримент”.

Книгопис

1.NHLBI Working Group. Cardio-renal connections in heart failure and cardiovascular disease. National Heart, Lung, and Blood Institute Web site.http://www.nhlbi.nih.gov/meetings/workshops/cardiorenal-hf-hd.htm.Accessed October 10, 2009

2.Bongartz L.,Cramer M, and JolesJ. Origins of CardiorenalSyndrome andthe Cardiorenal Connection. www.intechopen.com

3. Wallis Budge EA. The Egyptian Book of the Dead. The Papyrus of Ani. New York:Dover Publications Inc., 1967.

4. Salem ME, Eknoyan G. The kidney in ancient Egyptian medicine: where does it stand? Am J Nephrol. 1999;19:140-147

5. Eknoyan G. The kidneys in the Bible: what happened? J Am Soc Nephrol. 2005;16:3464-3471.

6. Kottek SS. "The kidneys give advice": some thoughts on nephrology in the Talmud and Midrash. Korot. 1993;10:44-53.

7.http://www.shen-nong.com/eng/front/index.html

8.http://www.itmonline.org/5organs/heart.htm

9. Jarcho S. The Concept of Heart Failure from Avicenna to Albertini. Cambridge:Harvard University Press, 1980.

10.Timio M. Gentile da Foligno, a pioneer of cardionephrology: commentary on Carmina de urinarum iudiciis and De pulsibus. Am J Nephrol. 1999;19:189-192.

11. Traube L. Über den Zusammenhang von Herz- und Nierenkrankheiten. Berlin: August Hirschwald, 1856.

12.Bright R. Cases and observations, illustrative of renal disease accompanied with the secretion of albuminous urine. Guy’s Hospital Reports 1836;1:338-379.

13. Kirkes WS. On apoplexy in relation to chronic renal disease. Med Times Gaz 1855;24:515-517.

14. Lewis T. A Clinical Lecture on paroxysmal dyspnoea in cardiorenal patient: with special reference to ,,cardiac” and ,,uraemic| astma: Delivered at University College Hospital, London, November 12th,1913. Br Med J. 1913;2:1417-1420.

15. Stengel A. Cardiorenal disease: The clinical determination of cardiovascular and renalresponsibility, respectively, in its disturbances. J Am Med Assoc 1914;LXIII:1463-1469.

16. Gouley BA. The Myocadial Degeneration Associated With Uremia in Advanced Hypertensive Disease and Chrinic Glomerular Nephritis. Am J Med Sci. 1940;200:39-49.

17. Raab W. Cardiotoxic substances in the blood and heart muscle in uremia (their nature and action). J Lab Clin Med. 1944;29:715-734.

18.Rössle H. Über die seröse Entzündung der Organe. Virchows Archiv 1943; 311:252-284.

19.Langendorf R, Pirani CL. The heart in uremia: An electrocardiographic and pathologic study. American Heart Journal. 1947;33:282-307.

20.Ledoux P. [Cardiorenal syndrome]. Avenir Med 1951; 48. 149-53

21.Odel HM,Weisman SJ. Salt-depletion syndrome as a complication in the treatment of cardiorenal disease. Med Clin North Am. 1951;1;1145-56.

22.Rakhlin AV. Cardiorenal syndromes in various forms of endocarditis. Klin Med (Mosk). 1952; 30(7); 63-72.

23. Guyton AC (1990) The surprising kidney-fluid mechanism for pressure control–its infinite gain! Hypertension 16:725–730

24. Bongartz LG, Cramer MJ, Doevendans PA, Joles JA, Braam B. (January 2005). "The severe cardiorenal syndrome: 'Guyton revisited'.". Eur. Heart J. 26 (1): 11–17.

25. Bock JS, Gottlieb SS. Cardiorenal syndrome: new perspectives. Circulation. 2010;121:2592-2600.

26.Jeremy S. Bock, MD Stephen S., Gottlieb, MD. Contemporary Reviews in Cardiovascular Medicine. Cardiorenal Syndrome. New Perspectives. Circulation. 2010;121:2592-2600 doi: 10.1161/

27. Кундурджиев А. ,,Кардиоренален синдром – клиникоинструментална диагноза и прогноза”. Дисертационнен труд, ноември 2013 г. 

" }-->

Коментари