Морфологічні зміни в органах при гіпертонічній хворобі
Розвиток гіпертонічної хвороби — багатофакторний процес, в якому нервові, рефлекторні, гормональні та ниркові механізми взаємодіють, формуючи порочне коло стійкого підвищення артеріального тиску.Розглянемо детально морфогенез цієї хвороби та які системні наслідки вона має
Визначення, епідеміологія, етіологія
Гіпертонічна хвороба (первинна, або есенціальна гіпертензія) — хронічне захворювання з тривалим стійким підвищенням артеріального тиску (систолічний >140 мм рт. ст., діастолічний >90 мм рт. ст.), описана Г.Ф. Лангом у 1922 році як «хвороба невідреагованих емоцій». Поширена в економічно розвинених країнах (>25% населення), частіше хворіють чоловіки у другій половині життя; без лікування 50% помирають від ІХС або ХСН, третина — від інсульту. Етіологія: психоемоційне перенапруження → невроз → розлад регуляції судинного тонусу; спадкова схильність (поліморфізми генів ангіотензиногену, рецепторів ангіотензину II, натрієвих каналів); надлишок кухонної солі в їжі (>5 г/добу) → затримка натрію та води.
Патогенез гіпертонічної хвороби
Розвиток гіпертонічної хвороби — багатофакторний процес, в якому нервові, рефлекторні, гормональні та ниркові механізми взаємодіють, формуючи порочне коло стійкого підвищення артеріального тиску.
Нервовий фактор
Психоемоційне перенапруження (хронічний стрес, неврози) → виснаження центрів судинної регуляції в стовбурі мозку (довгастий мозок, міст) → дисбаланс симпатичної і парасимпатичної систем на користь симпатичної → постійне підвищення судинного тонусу → зростання периферичного опору → підвищення артеріального тиску.
Рефлекторні фактори
Виснаження нервових центрів → вимикання депресорних впливів барорецепторів каротидного синуса і дуги аорти (в нормі знижують АТ при його підвищенні) + активація симпатичної нервової системи → вивільнення норадреналіну в нервово-м'язових синапсах судин → вазоконстрикція артеріол → підвищення АТ.
Гормональні фактори
Гіперплазія базофільних клітин передньої долі та клітин задньої долі гіпофіза → посилення пресорних впливів (АКТГ, вазопресин, окситоцин) → стимуляція надниркових залоз + антидіуретичний ефект.
Гіперплазія мозкової речовини надниркових залоз → надмірне виділення катехоламінів (адреналін, норадреналін) → спазм артеріол + посилення серцевого викиду → підвищення АТ.
Наростаюча ішемія нирок (внаслідок спазму та склерозу судин) → гіперплазія юкстагломерулярного апарату → секреція реніну → утворення ангіотензину II → (1) вазоконстрикція, (2) стимуляція секреції альдостерону корою надниркових залоз → затримка Na⁺ і H₂O в дистальних канальцях нирок → збільшення об'єму циркулюючої крові → підвищення АТ.
Нирковий фактор — ключова ланка патогенезу
Нирка виконує баростатну функцію — регулює АТ через: (1) екскрецію Na⁺ і H₂O (при підвищенні АТ посилюється виведення → зниження ОЦК → зниження АТ), (2) секрецію пресорних речовин (ренін) і депресорних (кініни, простагландини E₂ та I₂). Система зворотного зв'язку включає автономну нервову систему, ренін-ангіотензин-альдостеронову систему, нейроендокринні гормони (вазопресин, окситоцин), глюкокортикоїди, натрійуретичний гормон.
Феномен "переключення нирки" є обов'язковою умовою розвитку хронічної артеріальної гіпертензії. У нормі нирки виконують баростатну функцію, підтримуючи артеріальний тиск на постійному рівні через регуляцію виведення натрію та води. Однак при гіпертонічній хворобі відбувається зміщення кривої залежності видільної функції нирки від величини артеріального тиску в бік вищих значень. Це означає, що нирка "перепрограмовується" і починає сприймати підвищений артеріальний тиск як новий нормальний гомеостатичний рівень. Механізми переключення включають наступні процеси: скорочення приносних артеріол клубочків призводить до зниження швидкості клубочкової фільтрації, внаслідок чого гальмується робота протитечійно-множинної системи нирок, що в свою чергу супроводжується посиленням реабсорбції води в дистальних канальцях. Таким чином створюється порочне коло: підвищений тиск викликає переключення нирки, а переключена нирка підтримує високий тиск на постійному рівні, роблячи гіпертензію хронічною.
Залежно від активності пресорних систем нирок виділяють два типи артеріальної гіпертензії: (1) Вазоконстрикторна (високий рівень реніну в плазмі) — виражена схильність до спазмів артеріол, гіпертонічних кризів; (2) Гіперволемічна (низький рівень реніну) — переважає збільшення об'єму циркулюючої крові внаслідок затримки Na⁺ і H₂O.
Атрофія інтерстиціальних клітин мозкової речовини нирок (внаслідок ішемії) → зниження продукції депресорних простагландинів і кінінів → переважання пресорних механізмів.
Мембранна теорія
Генетичний дефект клітинних мембран (мутації генів, що кодують кальцієві канали, Na⁺/K⁺-АТФазу, Na⁺/Ca²⁺-обмінник) → порушення регуляції внутрішньоклітинного Ca²⁺ → підвищена концентрація Ca²⁺ в цитоплазмі гладком'язових клітин судин → (1) підвищена скоротливість гладких м'язів артеріол, (2) посилене вивільнення медіаторів нервовими закінченнями → активація периферичного відділу симпатичної системи → спазм артеріол → артеріальна гіпертензія + включення ниркового фактора (феномен переключення нирки).
Спадкова патологія клітинних мембран — фон, на якому психоемоційне напруження та інші фактори реалізують свій патогенний вплив.
Порочне коло патогенезу
Підвищений АТ → пошкодження судин нирок (артеріолосклероз, еластофіброз артерій) → наростаюча ішемія нирок → посилена активація ренін-ангіотензин-альдостеронової системи → ще більше підвищення АТ → ще більше пошкодження судин. Порочне коло замикається, забезпечуючи прогресування хвороби і перехід від доброякісного до злоякісного перебігу.
Доброякісна гіпертензія: стадії та морфологія судин і серця
Доброякісна гіпертензія характеризується поступовим прогресуванням морфологічних змін у судинах і серці. Виділяють три стадії, кожна з яких має специфічні морфологічні прояви.
I СТАДІЯ (доклінічна)
Транзиторна гіпертензія з короткочасними підвищеннями АТ. Мікроскопічно в артеріолах і дрібних артеріях — гіпертрофія м'язового шару (потовщення медії на 20-30%, ядра гладком'язових клітин збільшені) та потовщення еластичних структур. Спазм артеріол при електронній мікроскопії — скорочені міофіламенти, звужений просвіт. Серце: помірна гіпертрофія лівого шлуночка (маса до 400-450 г, товщина стінки до 1,5 см).
II СТАДІЯ (поширені зміни артерій)
Стадія стійкого підвищення артеріального тиску з розвитком характерних морфологічних змін у судинах різного калібру та серці.
Морфологія артеріол — найтиповіша ознака гіпертонічної хвороби
Гіаліновий артеріолосклероз
Макроскопічно артеріоли самі по собі не видно (діаметр 30-50 мкм), але їх ураження викликає характерні вторинні зміни в органах-мішенях. Нирки: зменшені (кожна до 50-80 г замість норми 120-150 г), щільні, поверхня дрібнозерниста з численними дрібними западіннями розміром 1-2 мм, сіро-червоного кольору з жовтуватим відтінком. На розрізі кіркова речовина стоншена (до 2-3 мм замість норми 5-7 мм), сіро-жовта, межа між кірковою та мозковою речовиною згладжена. Головний мозок: зменшений в об'ємі, оболонки потовщені, мутні, на поверхні розсіяні дрібні кісти (1-3 мм) — наслідки мікроінфарктів. Підшлункова залоза: щільніша, на розрізі часточковість підкреслена через периваскулярний склероз.
Мікроскопічно стінка артеріол різко потовщена у 2-3 рази (з нормальних 8-12 мкм до 20-35 мкм), представлена однорідною безструктурною масою — гіаліном. При забарвленні гематоксилін-еозином гіалін інтенсивно еозинофільний (яскраво-рожевий), гомогенний, скловидний, без будь-яких клітинних або волокнистих структур. При PAS-реакції інтенсивно малиновий (сильна позитивна реакція на глікопротеїни). При забарвленні пікрофуксином за Ван-Гізоном гіалін жовтий (на відміну від колагену, який червоний) — це важлива диференційна ознака.
Артеріолосклероз: в медіа артеріоли накопичується гомогенна еозинофільна маса - гіалін(суміш коагульованих, денатурованих білків плазми крові)
Просвіт артеріоли звужений до щілини (2-5 мкм) або повністю облітерований. Ендотелій різко сплощений, ядра ендотеліоцитів витягнуті, ледь помітні. М'язовий шар медії не диференціюється — повністю заміщений гіаліном, контури окремих гладком'язових клітин не визначаються. Внутрішня і зовнішня еластичні мембрани фрагментовані, їх залишки «вмуровані» в гіалінову масу — при забарвленні орсеїном (на еластику) видно окремі чорні фрагменти в товщі жовто-рожевого гіаліну. Адвентиція потовщена, фіброзована.
Локалізація гіалінозу артеріол (у порядку частоти): нирки (найбільш виражено), головний мозок, підшлункова залоза, кишечник, сітківка ока, капсула надниркових залоз, шкіра.
Як патогенетичні механізми призводять до гіалінозу артеріол:
Крок 1 — хронічний спазм артеріол: з розділу "Патогенез" — активація симпатичної нервової системи + вивільнення катехоламінів (норадреналін) → постійна стимуляція α1-адренорецепторів гладком'язових клітин артеріол → тривале скорочення → звуження просвіту. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ З ТКАНИНАМИ: гладком'язові клітини медії перебувають у стані постійного тонічного скорочення → їх метаболізм переходить з аеробного на анаеробний (через спазм кровопостачання стінки погіршується) → накопичення молочної кислоти в стінці судини → ацидоз (pH знижується з 7,4 до 6,8-7,0). ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при електронній мікроскопії в гладком'язових клітинах міофіламенти максимально конденсовані, мітохондрії набряклі з фрагментованими кристами, ендоплазматичний ретикулум розширений.
Крок 2 — гіпоксія стінки артеріоли: внаслідок підвищення тиску → зменшується кількість крові яка проходить по цій артеріолі(бо вона спазмована) → падає перфузія тканини артеріоли → гіпоксія ендотелію(+ вклад в гіпоксію ендотелію ведуть ще каскади реакцій, які активуються всередині ендотеліоцита під дією підвищеного тиску на клітину), базальної мембрани, гладком'язових клітин. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ З КЛІТИНАМИ: в умовах гіпоксії мітохондрії ендотеліоцитів пошкоджуються → порушується синтез АТФ → енергозалежні іонні насоси (Na⁺/K⁺-АТФаза, Ca²⁺-АТФаза) припиняють роботу → натрій накопичується в клітині (концентрація зростає з 10-15 мМ до 40-50 мМ) → за натрієм осмотично йде вода → клітина набухає → мембрани розтягуються → підвищується проникність. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при електронній мікроскопії ендотеліоцити набряклі (товщина збільшена вдвічі), цитоплазма просвітлена, органели відтіснені до периферії, ядра везикулярні. Базальна мембрана потовщена (з 50-80 нм до 150-250 нм), розпушена, з розшаруваннями.
Крок 3 — підвищення проникності ендотелію: пошкоджені набряклі ендотеліоцити втрачають бар'єрну функцію → міжендотеліальні щільні контакти (tight junctions) розхитуються → між клітинами з'являються щілини → через них у стінку проникають великі молекули з плазми крові. ЩО ПРОСОЧУЄ СТІНКУ (плазматичне просочування): фібриноген (340 кДа), імуноглобуліни класу G (150 кДа) і M (900 кДа), ліпопротеїни низької щільності (ЛПНЩ, 2000 кДа), компоненти системи комплементу (C3, C4), альбуміни. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при електронній мікроскопії в інтимі та медії з'являються електронно-щільні дрібногранулярні депозити білків, базальна мембрана просочена еозинофільним матеріалом. При імунофлуоресценції виявляється свічення на фібриноген, IgG, IgM, C3 компонент комплементу.
Крок 4 — преципітація білків і утворення гіаліну: білки плазми в гіпоксичних умовах та при низькому pH (ацидоз) втрачають розчинність → з'єднуються з компонентами базальних мембран (колаген IV типу, ламінін, фібронектин, протеоглікани — гепаран-сульфат, хондроїтин-сульфат) → утворюються великі білково-полісахаридні комплекси → преципітують (випадають в осад у вигляді щільної маси). ЩО УТВОРЮЄТЬСЯ: гіалін — це комплекс денатурованих білків плазми + компоненти базальної мембрани + залишки пошкоджених клітин. ЧОМУ ІНТЕНСИВНО ЕОЗИНОФІЛЬНИЙ: білки (особливо фібриноген, імуноглобуліни) багаті на кислі амінокислоти (глутамат, аспартат) → при забарвленні гематоксилін-еозином інтенсивно зв'язують еозин (кислий барвник) → яскраво-рожевий колір. ЧОМУ PAS-позитивний: протеоглікани та глікопротеїни містять багато олігосахаридних ланцюгів → ШИК-реакція (окиснення йодною кислотою з утворенням альдегідів + реактив Шиффа) виявляє ці полісахариди → інтенсивно малиновий колір. ЧОМУ ЖОВТИЙ при забарвленні за Ван-Гізоном: гіалін не містить зрілого фібрилярного колагену (який червоний) → забарвлюється пікриновою кислотою в жовтий.
Крок 5 — незворотне руйнування структур стінки: маси гіаліну, що накопичуються, механічно стискають і руйнують гладком'язові клітини медії → вони атрофуються, ядра піднозу каріопікноз і каріолізис → клітини гинуть → залишки цитоплазми також інкорпоруються в гіалін. Еластичні мембрани фрагментуються під дією еластаз, що вивільняються з пошкоджених клітин і макрофагів → окремі фрагменти еластики «вмуровуються» в гіалінову масу. Макрофаги намагаються резорбувати білки, але гіалін занадто щільний → резорбція неповна або неможлива. ФІНАЛЬНА МОРФОЛОГІЧНА КАРТИНА: замість нормальної тришарової структури стінки (ендотелій на базальній мембрані / медія з гладкими м'язами / адвентиція) — однорідна гіалінова трубка без диференціювання шарів, просвіт звужений до щілини або повністю облітерований.
ЧОМУ ПРОЦЕС НЕЗВОРОТНИЙ: гіалін — дуже щільна структура з міцними ковалентними зв'язками між білками та полісахаридами → ферменти макрофагів (протеїнази, глікозидази) не можуть проникнути в товщу гіаліну → резорбція неможлива. Судина втрачає еластичність назавжди, перетворюється на ригідну трубочку, яка не може ні розширюватися, ні скорочуватися → хронічна ішемія тканин, що живляться через цю артеріолу. НАСЛІДОК В ОРГАНАХ: нефрони (в нирках) або нейрони (в мозку), що отримували кров через склерозовану артеріолу, перебувають у стані хронічної гіпоксії → атрофуються → гинуть → заміщуються сполучною тканиною. МАКРОСКОПІЧНО: органи зменшуються в розмірах (нирка з 120-150 г до 50-80 г), ущільнюються (консистенція як гума), поверхня стає дрібнозернистою (кожна гранула — це залишок нефрона з відносно збереженим клубочком, що гіпертрофувався).
Морфологія артерій еластичного, м'язово-еластичного та м'язового типів
Еластофіброз
Макроскопічно артерії (діаметр 2-10 мм) потовщені, щільні, стінка на розрізі біло-жовтувата, просвіт дещо звужений. Аорта та великі артерії: інтима нерівна, білясто-жовта з потовщеннями.
Мікроскопічно внутрішня еластична мембрана (ВЕМ) різко потовщена — замість одного шару еластичних волокон товщиною 2-3 мкм спостерігається гіперплазія і розщеплення ВЕМ на 3-5 шарів загальною товщиною 8-15 мкм. При забарвленні орсеїном або резорцин-фуксином за Вейгертом ВЕМ виглядає як множинні чорно-фіолетові хвилясті лінії, що розщеплюються та анастомозують між собою. Між розщепленими шарами еластики — розростання сполучної тканини (склероз інтими): при забарвленні за Ван-Гізоном між чорними лініями еластики — червоні колагенові волокна. Медія: гіпертрофія гладком'язових клітин (ядра збільшені, цитоплазма еозинофільна), проліферація колагену між м'язовими пучками.
Локалізація: аорта (особливо низхідний відділ), сонні артерії, хребтові артерії, вінцеві артерії серця, ниркові артерії, артерії головного мозку, артерії підшлункової залози.
Як патогенетичні механізми призводять до еластофіброзу:
Крок 1 — постійне підвищення внутрішньосудинного тиску: з розділу "Патогенез" — вазоконстрикція + збільшення ОЦК → стійке підвищення систолічного АТ (до 160-180 мм рт.ст.) та діастолічного (до 100-110 мм рт.ст.). ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ З АРТЕРІАЛЬНОЮ СТІНКОЮ: підвищений тиск створює постійне механічне навантаження (напруження) на стінку, особливо на внутрішню еластичну мембрану, яка протидіє розтягуванню. МОЛЕКУЛЯРНИЙ МЕХАНІЗМ: механічне розтягування еластичних волокон активує механосенсорні рецептори (інтегрини) на гладком'язових клітинах медії → сигнал через focal adhesion kinase (FAK) → активація факторів транскрипції (sp1, AP-1) → посилена експресія генів еластину і фібриліну.
Крок 2 — компенсаторна гіперплазія еластичних структур: гладком'язові клітини медії (вони продукують еластин) отримують сигнал про перенавантаження → синтезують додатковий еластин і фібрилін (білок мікрофібрил, на які "нанизується" еластин) → утворюються нові шари еластичних волокон з обох боків від ВЕМ. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при електронній мікроскопії навколо первинної ВЕМ з'являються нові еластичні волокна — аморфний еластин (електронно-світлий) на каркасі з мікрофібрил (електронно-щільні ниточки діаметром 10-12 нм). Процес повторюється → утворюється 3-5 шарів еластики. МОРФОЛОГІЧНО: при забарвленні орсеїном замість одної чорної лінії — 3-5 паралельних хвилястих ліній.
Крок 3 — розщеплення еластичної мембрани: між новоутвореними шарами еластики проростають фібробласти з медії та адвентиції → синтезують колаген (переважно I та III типів) → утворюються сполучнотканинні прошарки між еластичними шарами. ЧО МУ ТАК ВІДБУВАЄТЬСЯ: фібробласти мігрують туди, де є простір між еластичними шарами, під впливом факторів росту (PDGF, TGF-β), що виділяються пошкодженим ендотелієм та гладком'язовими клітинами. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при забарвленні за Ван-Гізоном між чорними лініями еластики (орсеїн не використовується в цій методиці, але принцип той же) — червоні поля та волокна колагену. При електронній мікроскопії — пучки колагенових фібрил діаметром 50-70 нм між еластичними волокнами.
Крок 4 — склероз інтими: накопичення колагену між розщепленими шарами еластики → інтима потовщується (з нормальних 20-30 мкм до 80-150 мкм), стає фіброзною, щільною. НАСЛІДОК: просвіт судини дещо звужується (на 10-20%), але головне — стінка втрачає еластичність, стає ригідною → погіршується розтяжність артерій → ще більше зростає систолічний АТ (бо серцю треба створити вищий тиск, щоб розтягнути ригідну аорту). МАКРОСКОПІЧНО: артерії потовщені, щільні, стінка на розрізі біло-жовтувата (склероз), просвіт дещо звужений.
КЛІНІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ: еластофіброз — компенсаторний процес, що намагається зміцнити стінку проти високого тиску, але він призводить до втрати еластичності артерій → погіршення демпфуючої функції (аорта в нормі розтягується при систолі і підтримує кровотік при діастолі) → зростання пульсового тиску → додаткове навантаження на серце.
Атеросклероз при гіпертонічній хворобі
Макроскопічно атеросклеротичні зміни більш поширені ніж при "чистому" атеросклерозі: уражаються не тільки аорта та великі артерії, але процес «спускається» в артерії м'язового типу малого калібру (2-5 мм), які в нормі атеросклерозу не піддаються. Характерна ознака: фіброзні бляшки розташовані циркулярно (охоплюють судину по колу), а не сегментарно → різке концентричне звуження просвіту (стеноз до 70-90%). Бляшки білувато-жовті, щільні, піднімаються над поверхнею інтими, можуть бути з виразкуванням та тромбами.
Мікроскопічно фіброзні бляшки складаються з щільної сполучної тканини (колаген при забарвленні за Ван-Гізоном яскраво-червоний), пінистих клітин (макрофаги, що поглинули ліпіди — цитоплазма вакуолізована, при забарвленні суданом III червоно-оранжева), кристалів холестерину (голчасті щілини при стандартній проводці, бо холестерин розчиняється в спиртах), кальцинатів (базофільні, фіолетові при гематоксилін-еозині). Циркулярне розташування бляшок → просвіт звужений до щілини.
Локалізація стенозуючого атеросклерозу: вінцеві артерії серця (найнебезпечніше), артерії головного мозку (середня, передня, задня мозкові артерії, базилярна), ниркові артерії, артерії нижніх кінцівок, сонні артерії, артерії підшлункової залози.
Як гіпертензія посилює і модифікує атеросклероз:
Крок 1 — пошкодження ендотелію високим тиском: підвищений АТ створює надмірне зсувне напруження (shear stress) на ендотелій, особливо в місцях розгалужень артерій. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ: ендотеліоцити пошкоджуються механічно → втрачають NO (оксид азоту, антиатерогенний фактор) → активуються → експресують молекули адгезії (VCAM-1, ICAM-1, селектини) → до них прилипають моноцити з крові. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при імуногістохімії на VCAM-1 ендотелій забарвлений коричневим, на електронній мікроскопії — моноцити адгезовані до ендотелію.
Крок 2 — проникнення ліпопротеїнів в інтиму: пошкоджений ендотелій стає проникним для ЛПНЩ (ліпопротеїни низької щільності) → вони проходять через міжендотеліальні щілини в субендотеліальний простір інтими. При гіпертензії проникність підвищена (через пошкодження від високого тиску + плазматичне просочування). ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ В ІНТИМІ: ЛПНЩ окиснюються вільними радикалами (які утворюються в умовах пошкодження) → стають окисненими ЛПНЩ (ox-LDL), які є сигналом для моноцитів. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при електронній мікроскопії в субендотеліальному просторі — електронно-щільні дрібні частинки (ox-LDL).
Крок 3 — утворення пінистих клітин: моноцити, що прилипли до ендотелію, мігрують в інтиму → диференціюються в макрофаги → через scavenger-рецептори (CD36, SR-A) поглинають ox-LDL → перетворюються на пінисті клітини (foam cells) — макрофаги, переповнені ліпідними краплями. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно цитоплазма макрофагів вакуолізована (пінистатьох ва), ядро відтиснуте до периферії, при забарвленні суданом III цитоплазма червоно-оранжева (ліпіди). При електронній мікроскопії — великі ліпідні краплі в цитоплазмі.
Крок 4 — утворення ліпідної плями і фіброзної бляшки: пінисті клітини накопичуються в інтимі → утворюється ліпідна пляма (жовтувата, злегка піднята). Пінисті клітини гинуть (апоптоз) → вивільняють ліпіди → утворюється ліпідне ядро бляшки. Гладком'язові клітини медії мігрують в інтиму (під впливом PDGF від макрофагів) → синтезують колаген → над ліпідним ядром утворюється фіброзна покришка. ЧОМУ ПРИ ГІПЕРТЕНЗІЇ БЛЯШКИ ЦИРКУЛЯРНІ: високий тиск пошкоджує ендотелій по всьому колу судини (а не тільки в зонах турбулентності) → ox-LDL накопичуються по всій окружності → бляшка росте циркулярно → різке концентричне звуження просвіту.
ЧОМУ "СПУСКАЄТЬСЯ" В ДРІБНІ АРТЕРІЇ: при гіпертензії пошкодження ендотелію та плазматичне просочування відбуваються не тільки в аорті та великих артеріях, але й в артеріях м'язового типу калібру 2-5 мм → там теж запускається атерогенез. МАКРОСКОПІЧНО: фіброзні бляшки в дрібних артеріях → стеноз 70-90% → ішемія органів (міокарда, мозку, нирок).
Морфологія серця при доброякісній гіпертензії
Гіпертрофія лівого шлуночка
Макроскопічно серце значно збільшене, маса 900-1000 г (норма для чоловіків 250-350 г, для жінок 200-300 г). Концентрична гіпертрофія: лівий шлуночок (ЛШ) гіпертрофований, стінка потовщена до 2-3 см (норма 1,0-1,2 см), сосочкові м'язи масивні, трабекули виражені. Порожнина ЛШ не розширена або злегка розширена (якщо вже розвинулася декомпенсація). Міжшлуночкова перетинка потовщена (до 2-2,5 см). Правий шлуночок — нормальний або з помірною гіпертрофією (вторинно, при легеневій гіпертензії від лівошлуночкової недостатності). На розрізі міокард ЛШ щільний, червоно-коричневий, мало крові витікає.
Мікроскопічно кардіоміоцити ЛШ різко гіпертрофовані: діаметр збільшений у 1,5-2 рази (з нормальних 12-15 мкм до 20-30 мкм), довжина також збільшена, ядра великі (10-12 мкм замість 6-8 мкм), гіперхромні (інтенсивно базофільні), часто по 2 ядра в одній клітині. Цитоплазма інтенсивно еозинофільна (багато міофібрил). При забарвленні фосфорновольфрамовим гематоксиліном (PTAH) міофібрили інтенсивно сині, розташовані паралельно, щільно упаковані. Вставні диски чіткі, потовщені. При електронній мікроскопії: саркомери збільшені, міофіламенти щільно упаковані, мітохондрій багато (займають до 35-40% об'єму цитоплазми), але вони дрібніші і з порушеною структурою крист (ознаки енергетичного дефіциту).
Як підвищений АТ призводить до гіпертрофії міокарда:
Крок 1 — підвищене навантаження на ЛШ: з розділу "Патогенез" — вазоконстрикція артеріол → підвищення периферичного опору → ЛШ повинен створювати вищий тиск (160-180 мм рт.ст. замість норми 120), щоб викинути кров в аорту проти цього опору. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ З МІОКАРДОМ: підвищене навантаження тиском (afterload, постнавантаження) → за законом Лапласа напруження в стінці ЛШ зростає пропорційно тиску → кардіоміоцити відчувають механічне розтягування під час систоли.
Крок 2 — активація механосенсорів і сигнальних шляхів: механічне розтягування кардіоміоцитів активує механосенсорні системи: інтегрини (білки, що з'єднують цитоскелет з позаклітинним матриксом), stretch-activated ion channels (канали, що відкриваються при розтягуванні). Це запускає сигнальні каскади: PI3K/Akt шлях, MAPK шлях (особливо ERK1/2), кальціневрин/NFAT шлях. МОЛЕКУЛЯРНИЙ МЕХАНІЗМ: розтягування → відкриття Ca²⁺-каналів → вхід Ca²⁺ → активація кальціневрину (фосфатази) → деф осфорилювання NFAT (nuclear factor of activated T-cells) → NFAT входить в ядро → активує гени гіпертрофії (ANP, BNP, β-MHC).
Крок 3 — синтез нових саркомерів і гіпертрофія кардіоміоцитів: активація генів → посилений синтез скоротливих білків (актин, міозин, тропонін, тропоміозин) → утворення нових міофібрил → вони додаються до існуючих паралельно (при концентричній гіпертрофії від навантаження тиском) → діаметр кардіоміоцита збільшується. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно кардіоміоцити потовщені (діаметр 20-30 мкм), міофібрили при забарвленні PTAH інтенсивно сині, щільно упаковані. При електронній мікроскопії — саркомери правильно організовані, міофіламенти паралельні, Z-лінії чіткі. Ядра також збільшені (більше ДНК → більше транскрипція), гіперхромні.
Крок 4 — енергетичний дефіцит і пошкодження мітохондрій: гіпертрофовані кардіоміоцити потребують більше енергії (АТФ) для скорочення → мітохондрії працюють з перевантаженням. АЛЕ: кількість капілярів не встигає збільшитися пропорційно масі м'яза → відносна ішемія → гіпоксія мітохондрій. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ З МІТОХОНДРІЯМИ: в умовах гіпоксії кристи мітохондрій фрагментуються, матрикс розріджується, утворюються великі вакуолі (набряк мітохондрій). ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при електронній мікроскопії мітохондрії дрібні, деформовані, кристи короткі і неправильні, матрикс просвітлений. Це ознаки мітохондріальної дисфункції → зниження синтезу АТФ → енергетичне голодування кардіоміоцитів.
НАСЛІДОК — КОНЦЕНТРИЧНА ГІПЕРТРОФІЯ: стінка ЛШ потовщується (до 2-3 см), порожнина не розширяється (бо саркомери додаються паралельно, а не послідовно) → зберігається нормальний або злегка зменшений об'єм ЛШ. МАКРОСКОПІЧНО: серце збільшене (900-1000 г), стінка ЛШ 2-3 см, порожнина не розширена, міокард щільний.
Стенозуючий атеросклероз вінцевих артерій
Макроскопічно вінцеві артерії (передня міжшлуночкова гілка лівої вінцевої артерії, огинаюча гілка, права вінцева артерія) містять множинні циркулярні фіброзні бляшки → стеноз просвіту на 70-90% на значному протязі. Артерії потовщені, щільні, звивисті, на розрізі стінка біло-жовта, просвіт звужений до щілини.
Наслідок стенозу вінцевих артерій: хронічна ішемія міокарда → дистрофія кардіоміоцитів (цитоплазма вакуолізована, ядра пікнотичні, міофібрили фрагментовані) і некробіоз (окремі кардіоміоцити гинуть, контракти зникають). Між пошкодженими кардіоміоцитами — дрібні осередки сполучної тканини (дрібновогнищевий кардіосклероз).
Ексцентрична гіпертрофія (міогенне розширення)
Макроскопічно на стадії декомпенсації: порожнина ЛШ розширена (діаметр збільшений до 6-8 см замість норми 4-5 см), стінка залишається потовщеною (1,5-2 см), але тоншою ніж була на стадії компенсованої концентричної гіпертрофії. Серце набуває кулястої форми. Ендокард потовщений, білуватий.
Мікроскопічно кардіоміоцити видовжені і витончені, міофібрили розташовані рідше, між ними — вакуолі (гідропічна дистрофія). Багато кардіоміоцитів у стані некробіозу: ядра пікнотичні або лізовані, цитоплазма еозинофільна, смугастість зникає. Дифузний дрібновогнищевий кардіосклероз: при забарвленні за Ван-Гізоном між кардіоміоцитами — червоні тонкі поля та нитки колагену (заміщують загиблі міоцити).
Як гіпертрофований міокард переходить до декомпенсації:
Крок 1 — прогресуюча гіпоксія гіпертрофованого міокарда: стенозуючий атеросклероз вінцевих артерій (описаний вище) → хронічна недостатність коронарного кровотоку. Гіпертрофовані кардіоміоцити потребують БІЛЬШЕ кисню (бо маса збільшена), але отримують МЕНШЕ (бо артерії стенозовані) → наростаюча гіпоксія. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ: енергетичний дефіцит (АТФ не вистачає) → порушується робота іонних насосів (Na⁺/K⁺-АТФаза, Ca²⁺-АТФаза) → Na⁺ і Ca²⁺ накопичуються в клітині → осмотичне набухання → гідропічна дистрофія.
Крок 2 — дистрофія та загибель кардіоміоцитів: при гідропічній дистрофії цитоплазма кардіоміоцитів наповнюється вакуолями (вода), міофібрили розсуваються, їх кількість зменшується. Якщо гіпоксія поглиблюється → кардіоміоцити гинуть (некробіоз, апоптоз): ядра піднозу каріопікноз і каріолізис, цитоплазма стає гомогенною еозинофільною, смугастість зникає. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно кардіоміоцити неоднорідні — частина вакуолізована (гідропічна дистрофія), частина гіпереозинофільна без ядер (некробіоз).
Крок 3 — заміщення загиблих кардіоміоцитів сполучною тканиною: загиблі кардіоміоцити (а вони не регенерують — термінально диференційовані клітини!) заміщуються сполучною тканиною. Фібробласти проростають в зони некрозу → синтезують колаген → утворюються дрібні (мікроскопічні) осередки склерозу. Оскільки ішемія дифузна (весь міокард недоотримує кров через стеноз вінцевих артерій), осередки склерозу розсіяні по всьому міокарду → дифузний дрібновогнищевий кардіосклероз (гіпертонічний кардіосклероз). ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при забарвленні за Ван-Гізоном між кардіоміоцитами — дрібні червоні поля та нитки колагену.
Крок 4 — міогенне розширення порожнин (тонаогенна дилатація): частина кардіоміоцитів загинула, частина в дистрофії → скоротлива здатність міокарда знижується. ЛШ не може створити достатній тиск для викиду крові → залишковий об'єм крові в порожнині ЛШ наприкінці систоли збільшується → порожнина розширюється. Крім того, сполучна тканина (склероз) не скорочується → вона тягне кардіоміоцити, розтягуючи порожнину. Це міогенне розширення (від ослаблення самого м'яза), або тонічна дилатація. МАКРОСКОПІЧНО: порожнина ЛШ розширена (6-8 см), стінка залишається потовщеною (1,5-2 см), але тоншою ніж на стадії компенсації → ексцентрична гіпертрофія.
КЛІНІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ: ексцентрична гіпертрофія — ознака декомпенсації серця. Розширена порожнина → зниження фракції викиду → серцева недостатність → застій крові в легенях (задишка, набряк легень) і в великому колі кровообігу (набряки ніг, асцит, гепатомегалія).
Зміни інтрамуральної нервової системи серця
Мікроскопічно в інтрамуральних нервових гангліях серця (розташовані в епікарді та міокарді): нейрони в стані дистрофії — цитоплазма вакуолізована, ядра пікнотичні, субстанція Ніссля (при забарвленні толуїдиновим синім або крезиловим фіолетовим) фрагментована або відсутня (хроматоліз). Частина нейронів загибла (каріолізис). Нервові волокна в міокарді: при імпрегнації сріблом виявляється фрагментація аксонів, варикозне потовщення, демієлінізація.
Наслідок: порушення нервової регуляції серцевої діяльності → аритмії, порушення
III СТАДІЯ (вторинні зміни органів)
Вторинні зміни органів розвиваються двома шляхами. Катастрофічно швидко (години-дні): різкий спазм артеріол або тромбоз судини після плазматичного просочування/фібриноїдного некрозу стінки → повна обтурація просвіту → гострі ішемічні ураження: крововиливи (діапедезні та за типом геморагічного просочування), інфаркти (некроз паренхіми через припинення кровопостачання). Органи: мозок (геморагічний або ішемічний інсульт), серце (інфаркт міокарда), нирки (інфаркт нирки), сітківка (крововиливи, відшарування).
Вторинні зміни повільно (місяці-роки): артеріолосклероз і атеросклеротична оклюзія судин → хронічна ішемія органів → атрофія паренхіми і склероз. Нирки: первично-зморщені нирки (детально в наступному блоці). Мозок: дифузна атрофія кори, підкоркових ядер, розширення шлуночків → деменція. Серце: дифузний кардіосклероз → хронічна серцева недостатність. Сітківка: атрофія зорового нерва → зниження зору.
Доброякісна гіпертензія: морфологія нирок (хронічні зміни)
Хронічні зміни нирок при доброякісній гіпертензії розвиваються внаслідок гіалінозу артеріол (детально описаного вище) і призводять до формування артеріолосклеротичного нефросклерозу — первично-зморщених нирок.
Артеріолосклеротичний нефросклероз
Макроскопічна картина
Нирки різко зменшені в розмірах: кожна важить 50-80 г (норма 120-150 г для дорослої людини), розміри 8×4×3 см замість нормальних 12×6×4 см. Консистенція різко щільна, «дерев'яниста» — нирка не проминається при натисканні. Поверхня дрібнозерниста (fine granular) — вкрита численними дрібними гранулами діаметром 1-2 мм, що виступають над поверхнею, та між ними дрібні западіння глибиною 0,5-1 мм. Колір поверхні сіро-червоний з жовтуватим відтінком (червоний компонент — гіпертрофовані нефрони з кров'ю, жовтий — жирова дистрофія епітелію, сірий — склероз). Капсула потовщена, щільно зрощена з паренхімою — при спробі зняти капсулу вона не відділяється, відривається разом з підлеглою тканиною, залишаючи кровоточиві ділянки.
Вторинна зморщена нирка(нефросклероз) при гіпертонічній хворобі
На розрізі паренхіма різко атрофічна. Кіркова речовина стоншена до 2-3 мм (норма 5-7 мм), сіро-жовта, тьмяна (втрачає нормальний блиск через зниження кровонаповнення). Межа між кірковою і мозковою речовиною згладжена — в нормі чітка, тут ледь помітна через атрофію пірамід та проникнення склерозу з кори в мозкову речовину. Мозкова речовина також стоншена, бліда, сіро-рожева, пірамідки зменшені. Ниркова миска та чашечки не розширені (на відміну від гідронефрозу), але стінки їх потовщені, склерозовані. З поверхні розрізу витікає мало крові.
Мікроскопічна картина
Артеріоли нирок уражені гіаліновим артеріолосклерозом (детально описано у розділі "Морфологія судин" вище): стінка потовщена в 2-3 рази, представлена гомогенною еозинофільною масою (гіалін), просвіт звужений до щілини або облітерований. При PAS-реакції гіалін інтенсивно малиновий.
Клубочки у стані різного ступеня гломерулосклерозу. Ранні стадії: окремі капілярні петлі в клубочку облітеровані — при забарвленні PAS-реакцією базальні мембрани цих петель потовщені, злипаються між собою, просвіти зникають. Пізні стадії (повний гломерулосклероз): весь клубочок перетворений на безструктурну еозинофільну кулю діаметром 80-120 мкм (в нормі 150-200 мкм) — капілярні петлі повністю заміщені гіаліном. При забарвленні за Ван-Гізоном склерозовані клубочки червоні (колаген) з вкрапленнями жовтого (гіалін). Капсула Шумлянського-Боумена потовщена, фіброзована, простір капсули облітерований.
Стрілочки вказують на відкладання гіаліну в клубочках нефрону - нефросклероз
Канальці в стані глибокої атрофії. Проксимальні канальці: просвіти різко розширені (до 100-150 мкм замість норми 40-60 мкм), епітелій сплощений (висота клітин 3-5 мкм замість норми 15-20 мкм), щіточкайма відсутня, цитоплазма епітелію в стані жирової дистрофії — при забарвленні суданом III червоно-оранжеві краплі ліпідів у цитоплазмі. Частина канальців повністю атрофована — залишилися тільки потовщені базальні мембрани без епітелію, просвіт облітерований. Дистальні канальці: також атрофовані, епітелій низький кубічний замість циліндричного. Багато канальців тиреоїдизовані — заповнені еозинофільними циліндрами (згущений білок — результат порушеної реабсорбції), при малому збільшенні нагадують фолікули щитоподібної залози.
Інтерстицій різко розширений, заповнений сполучною тканиною. При забарвленні за Ван-Гізоном між атрофованими нефронами — широкі поля щільної волокнистої сполучної тканини, забарвленої в яскраво-червоний колір (зрілий колаген I типу). У сполучній тканині — лімфоцитарна інфільтрація (невелика), окремі макрофаги. Сполучна тканина розростається як навколо загиблих клубочків (концентричними шарами), так і в зонах атрофованих канальців.
Компенсаторна гіпертрофія збережених нефронів: нефрони, приносні артеріоли яких ще не повністю склерозовані, піддаються компенсаторній гіпертрофії. Клубочки таких нефронів збільшені (діаметр до 250-300 мкм), капілярні петлі розширені, повнокровні, мезангій дещо проліферований. Канальці цих нефронів також розширені, епітелій високий циліндричний з великими ядрами. Ці гіпертрофовані нефрони виступають над поверхнею нирки у вигляді сіро-червоних гранул (червоних від крові в розширених капілярах, сірих від епітелію канальців) — саме вони створюють дрібнозернисту поверхню при макроскопічному огляді.
Як гіаліноз артеріол призводить до склерозу нирки:
Крок 1 — облітерація артеріол і порушення кровопостачання клубочків: гіаліноз приносних артеріол клубочків (з розділу "Морфологія судин" — хронічний спазм → гіпоксія → плазматичне просочування → утворення гіаліну) → просвіт артеріоли звужений до щілини або повністю закритий → кров не надходить в капіляри клубочка. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ З КЛУБОЧКОМ: капілярні петлі спочатку спазмуються (намагаючись підтримати тиск), потім колапсують (спадаються) через відсутність кровотоку. Ендотелій капілярів клубочка гине від гіпоксії → базальні мембрани капілярів без підтримки ендотелію склеюються між собою → просвіти капілярів зникають. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно спочатку видно окремі склеєні петлі (часткова облітерація), потім весь клубочок стає безструктурною масою. При електронній мікроскопії — базальні мембрани потовщені, злиті, без просвітів капілярів між ними.
Крок 2 — гломерулосклероз: у відповідь на колапс капілярів активуються мезангіальні клітини клубочка (це модифіковані гладком'язові клітини, що виконують підтримуючу функцію) → вони проліферують і синтезують позаклітинний матрикс (колаген IV типу, ламінін, фібронектин). Мезангіальний матрикс накопичується → заповнює простори між склеєними капілярними петлями → весь клубочок перетворюється на склеротичну масу. Одночасно через облітеровану приносну артеріолу в клубочок проникають фібробласти з адвентиції → синтезують колаген I і III типів (зрілий фіброзний колаген). ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при забарвленні за Ван-Гізоном склерозований клубочок червоний (колаген), при PAS-реакції — малиновий (базальні мембрани та глікопротеїни матриксу). Розмір клубочка зменшений (80-120 мкм замість норми 150-200 мкм) через втрату кровонаповнення та «стягування» склеротичною тканиною.
Крок 3 — атрофія канальцевої частини нефрона: після гломерулосклерозу клубочок перестає фільтрувати кров → первинна сеча не утворюється → проксимальний і дистальний канальці цього нефрона не отримують рідину для обробки → втрачають функцію. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ З ЕПІТЕЛІЄМ КАНАЛЬЦІВ: епітеліальні клітини канальців, позбавлені функціонального навантаження і отримуючи недостатньо кисню (бо кровопостачання канальців також страждає від склерозу артеріол), атрофуються. Спочатку розвивається жирова дистрофія: порушується β-окиснення жирних кислот у мітохондріях → ліпіди накопичуються в цитоплазмі у вигляді крапель → епітелій набухає. Потім клітини зменшуються в розмірах (атрофія): висота епітелію знижується з 15-20 мкм до 3-5 мкм, ядра стають пікнотичними. Щіточкайма проксимальних канальців (мікроворсинки) зникає — втрата абсорбційної функції. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно епітелій канальців низький, сплощений, при забарвленні суданом III у цитоплазмі — червоно-оранжеві краплі ліпідів.
Крок 4 — тубулярна атрофія та тиреоїдизація: атрофований епітелій втрачає здатність реабсорбувати білок з первинної сечі (хоча первинна сеча вже не надходить від склерозованого клубочка, але в сусідніх нефронах ще може фільтруватися) → білок накопичується в просвітах канальців → згущується → утворюються білкові циліндри — еозинофільні гомогенні маси, що заповнюють просвіт канальця. Канальці з циліндрами розширені, епітелій сплощений або відсутній → при малому збільшенні нагадують фолікули щитоподібної залози, заповнені колоїдом → тиреоїдизація. Частина канальців повністю атрофується: епітелій зникає, залишається тільки потовщена базальна мембрана, просвіт облітерується. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при забарвленні гематоксилін-еозином — розширені канальці, заповнені рожевими гомогенними масами (білок), епітелій ледь помітний або відсутній. При PAS-реакції базальні мембрани канальців потовщені, малинові.
Крок 5 — заміщення нефронів сполучною тканиною: загиблі клубочки та атрофовані канальці створюють «порожнини» в паренхімі нирки → в ці зони мігрують фібробласти (з адвентиції артеріол, з інтерстицію) → синтезують колаген I і III типів → утворюється щільна волокниста сполучна тканина. Сполучна тканина розростається як концентричними шарами навколо загиблих клубочків (видно на препаратах — склерозований клубочок оточений «валиком» колагену), так і дифузно в інтерстиції між атрофованими канальцями. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при забарвленні за Ван-Гізоном між нефронами — широкі червоні поля щільного колагену. Товщина прошарків сполучної тканини може досягати 100-200 мкм (це більше діаметра клубочка!). В сполучній тканині — невелика лімфоцитарна інфільтрація (реакція на пошкодження), окремі макрофаги з фагоцитованими залишками клітин.
Крок 6 — компенсаторна гіпертрофія збережених нефронів: поки частина нефронів гине, інші (чиї приносні артеріоли ще не повністю склерозовані) намагаються компенсувати втрату функції → піддаються гіпертрофії. МЕХАНІЗМ: зниження загальної кількості функціонуючих нефронів → зниження швидкості клубочкової фільтрації (ШКФ) → сигнал через юкстагломерулярний апарат → активація ренін-ангіотензинової системи → ангіотензин II → розширення приносної артеріоли збережених нефронів + проліферація мезангіальних клітин і епітелію канальців. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: клубочки збережених нефронів збільшені (діаметр 250-300 мкм замість норми 150-200 мкм), капілярні петлі розширені, повнокровні (яскраво-червоні при забарвленні гематоксилін-еозином). Канальці цих нефронів також гіпертрофовані: діаметр збільшений, епітелій високий циліндричний з великими везикулярними ядрами, щіточкайма виразна. При електронній мікроскопії в епітелії канальців — велика кількість мітохондрій (забезпечують енергію для посиленої реабсорбції), розвинений ендоплазматичний ретикулум.
ФІНАЛЬНА МОРФОЛОГІЧНА КАРТИНА: паренхіма нирки складається з двох популяцій нефронів: (1) загиблі нефрони — склерозовані клубочки + атрофовані канальці + сполучна тканина між ними (це більшість, 70-80%); (2) гіпертрофовані нефрони — збільшені клубочки + розширені канальці з високим епітелієм (це меншість, 20-30%). МАКРОСКОПІЧНО: гіпертрофовані нефрони виступають над поверхнею нирки у вигляді сіро-червоних гранул діаметром 1-2 мм (червоних від повнокровних капілярів клубочка, сірих від епітелію канальців), а між ними — западіння (зони склерозу та атрофії). Звідси дрібнозерниста поверхня — характерна ознака первично-зморщених нирок.
ЧОМУ НИРКИ ЗМЕНШУЮТЬСЯ: склероз і атрофія 70-80% паренхіми → втрата об'єму тканини. Сполучна тканина, що утворилася, «стягує» орган (колагенові волокна мають властивість скорочуватися при дозріванні) → нирка зменшується з 120-150 г до 50-80 г. ЧОМУ ЩІЛЬНА КОНСИСТЕНЦІЯ: сполучна тканина дуже щільна (зрілий колаген I типу), на відміну від м'якої паренхіми нефронів. ЧОМУ КАПСУЛА ЗРОЩЕНА: склероз проникає з кори в капсулу → колагенові волокна капсули з'єднуються з колагеном склерозованої паренхіми → при спробі зняти капсулу відривається разом з тканиною.
Первично-зморщені нирки
Первично-зморщені нирки — це кінцева стадія артеріолосклеротичного нефросклерозу, коли більшість нефронів загинула, нирки різко зменшені і щільні, функція критично знижена.
Макроскопічно (повторимо ключові ознаки): розміри 8×4×3 см, маса 50-80 г, щільні, поверхня дрібнозерниста сіро-червона, капсула зрощена. На розрізі кіркова речовина стоншена до 2-3 мм, сіро-жовта, межа кірка-мозок згладжена.
Мікроскопічно (узагальнення): 70-80% клубочків склерозовані (гіалінізовані безструктурні кулі), канальці атрофовані або тиреоїдизовані, інтерстиціальний склероз (червоні поля колагену при забарвленні за Ван-Гізоном). 20-30% нефронів гіпертрофовані (великі клубочки, розширені канальці з високим епітелієм). Артеріоли в стані гіалінозу.
Функціональні наслідки: критичне зниження швидкості клубочкової фільтрації (ШКФ менше 15-20 мл/хв при нормі 90-120 мл/хв) → хронічна ниркова недостатність (ХНН) стадії 4-5. Нирки не можуть виводити азотисті шлаки (сечовину, креатинін) → азотемія (креатинін крові >500 мкмоль/л при нормі 60-110, сечовина >20 ммоль/л при нормі 2,5-8,3) → азотемічна уремія (отруєння організму азотистими продуктами обміну). Клінічно: слабкість, нудота, свербіж шкіри, запах аміаку з рота, енцефалопатія, перикардит, набряки. Без замісної ниркової терапії (гемодіаліз, перитонеальний діаліз) або трансплантації нирки — летальний кінець.
Термінологічна примітка: первинно-зморщені нирки називають «первинними», щоб відрізнити від вторинно-зморщених нирок — це зморщення після хронічного пієлонефриту або гломерулонефриту. При первинно-зморщених нирках первинна причина — ураження судин (артеріолосклероз), а ураження нефронів вторинне. При вторинно-зморщених — навпаки, первинна причина — запалення в клубочках або інтерстиції, а судинні зміни вторинні.
Злоякісна гіпертензія та гіпертонічний криз
Злоякісна гіпертензія — рідкісний (5-10% від усіх випадків гіпертонічної хвороби) варіант перебігу з різким стійким підвищенням артеріального тиску (діастолічний АТ >130 мм рт.ст., систолічний >200 мм рт.ст.) і швидким прогресуванням ураження органів-мішеней. Може виникнути на будь-якій стадії доброякісної гіпертензії або дебютувати як первинно злоякісна форма. Гіпертонічний криз — епізод гострого різкого підвищення АТ (стрибок на 60-100 мм рт.ст. за хвилини-години) з характерними морфологічними змінами в артеріолах.
Морфологія артеріол при злоякісній гіпертензії та гіпертонічному кризі
Гострий спазм артеріол
Мікроскопічно просвіт артеріоли різко звужений — майже повністю закритий. Ендотеліальні клітини витягнуті перпендикулярно до просвіту, притиснуті до базальної мембрани, розташовані щільно одна до одної — картина «частоколу» (palisade arrangement). Ядра ендотеліоцитів видовжені, гіперхромні, орієнтовані вздовж довгої осі клітини. Міжендотеліальні простори повністю відсутні. Базальна мембрана гофрована — при забарвленні PAS-реакцією видно малинову лінію з численними зигзагами та складками (результат різкого скорочення гладких м'язів медії). Внутрішня еластична мембрана фрагментована — при забарвленні орсеїном замість суцільної чорної лінії видно окремі чорні фрагменти (розривається від механічного напруження).
Гіперпластичний артеріолосклероз (артеріоліт)
Мікроскопічно стінка артеріоли різко потовщена (у 3-5 разів) за рахунок концентричних шарів гладком'язових клітин і фібробластів — характерна картина «цибулинної лусочки» (onion-skinning). При забарвленні гематоксилін-еозином стінка складається з 5-10 концентричних шарів сплощених клітин з видовженими гіперхромними ядрами. Між клітинними шарами — тонкі прошарки колагену (при забарвленні за Ван-Гізоном — тонкі червоні лінії). Просвіт звужений до 30-50% від норми, але не облітерований повністю. Ендотелій збережений, сплощений.
Гіперпластичний артеріолосклероз(виникає внаслідок міграції фібробластів та гладких міоцитів і їх подальшої проліферації в субендотеіальному шарі), стрілочки вказують на концентрично розташовані клітини ГМК.
При електронній мікроскопії кожен концентричний шар — гладком'язові клітини (з міофіламентами) або фібробласти (з розвиненим ЕПР). Кожна клітина оточена власною базальною мембраною (50-80 нм), між мембранами — колагенові фібрили 50-70 нм. Це пояснює багатошаровість.
Локалізація: ниркові артеріоли (приносні артеріоли клубочків), артеріоли сітківки ока, артеріоли головного мозку, рідше — підшлункова залоза, кишечник.
Як злоякісна гіпертензія призводить до гіперпластичного артеріолосклерозу:
Крок 1 — різке і стійке підвищення АТ: при злоякісній гіпертензії АТ зростає катастрофічно швидко і залишається високим (діастолічний >130 мм рт.ст.) протягом днів-тижнів. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ: постійний високий тиск → хронічне механічне навантаження на стінку → ендотелій розтягується і пошкоджується → підвищена проникність → хронічне плазматичне просочування. КЛЮЧОВА ВІДМІННІСТЬ: при доброякісній АТ зростає поступово (роки) → гіаліноз; при злоякісній АТ зростає різко і залишається високим (дні-тижні) → гіперплазія.
Крок 2 — вивільнення факторів росту: пошкоджений ендотелій вивільняє PDGF, TGF-β, FGF, ендотелін-1. МОЛЕКУЛЯРНИЙ МЕХАНІЗМ: PDGF зв'язується з PDGFR на гладком'язових клітинах → активація тирозинкінази → PI3K/Akt і MAPK/ERK → активація c-Myc, c-Fos → експресія генів проліферації (циклін D1, CDK4) і міграції.
Крок 3 — проліферація і зміна фенотипу: гладком'язові клітини медії переходять з контрактильного (багато міофіламентів) в синтетичний фенотип (багато ЕПР, рибосом) → входять в клітинний цикл → діляться мітозом. ЯК ЦЕ ВИГЛЯДАЄ: при ЕМ гладком'язові клітини з великими ядрами, численними рибосомами, розвиненим ЕПР, мало міофіламентів.
Крок 4 — міграція в інтиму: проліферуючі клітини мігрують через внутрішню еластичну мембрану в інтиму. Механізм: синтез матриксних металопротеїназ (ММП-2, ММП-9) → розщеплення еластину і колагену → створення «тунелів» → міграція. Фібробласти з адвентиції також мігрують в інтиму.
Крок 5 — утворення «цибулинної лусочки»: клітини вишиковуються концентричними шарами навколо просвіту. Чому? (1) Механічний фактор: вишиковування перпендикулярно до напрямку максимального напруження (радіально від просвіту). (2) Контактне гальмування: клітина припиняє рух при контакті з сусідньою → рухається вздовж контуру → концентричний шар. Кожна клітина синтезує власну базальну мембрану (колаген IV, ламінін) і колаген I/III типів.
Крок 6 — потовщення стінки і звуження просвіту: багатошарова структура → стінка потовщується в 3-5 разів → просвіт звужується, але не до повної облітерації (клітини залишають центральний канал). ФІНАЛЬНА КАРТИНА: товста стінка з концентричними шарами клітин, просвіт звужений до 30-50%. ВІДМІННОСТІ: при гіалінозі — клітини загинули, структура зникла, все гіалін. При фібриноїдному некрозі — некроз, фібрин, безструктурна маса. При гіперпластичному — клітини ЖИВІ, чітка структура шарів.
Співвідношення гіперпластичного артеріолосклерозу та фібриноїдного некрозу
Два процеси — різні відповіді на різні темпи підвищення АТ: гіперпластичний артеріолосклероз і фібриноїдний некроз НЕ взаємовиключні, а співіснують залежно від умов.
Гіперпластичний артеріолосклероз при: (1) Підгострому підвищенні АТ (протягом днів-тижнів, діастолічний 130-150 мм рт.ст.). (2) Стійкому утриманні високого АТ (тижні-місяці). (3) Збереженій життєздатності клітин — ендотелій і ГМК пошкоджені, але живі → можуть проліферувати.
Фібриноїдний некроз при: (1) Гострому/катастрофічному підвищенні АТ (за хвилини-години, діастолічний >150-160 мм рт.ст.). (2) Критичному пошкодженні стінки — макророзриви → масивне плазматичне просочування. (3) Загибелі клітин — від гіпоксії + осмотичного стресу + механічної травми → некроз → проліферація неможлива.
Комбінація обох процесів:
Варіант 1 — послідовний: спочатку гіперпластичний артеріолосклероз (підгостра злоякісна гіпертензія) → «цибулинна лусочка». Потім криз → в частині артеріол фібриноїдний некроз. Мікроскопічно: поруч артеріоли з «цибулинкою» ТА артеріоли з фібриноїдним некрозом.
Варіант 2 — накладення: в ОДНІЙ артеріолі частина стінки — «цибулинка», частина — фібриноїдний некроз. Спочатку була гіперплазія, потім наклався некроз.
Варіант 3 — органна специфічність: у НИРКАХ переважає гіперпластичний артеріолосклероз (приносні артеріоли відповідають проліферацією), у МОЗКУ — фібриноїдний некроз і плазматичне просочування (артеріоли тонкостінні, швидко некротизуються).
Варіант 4 — первинний фібриноїдний: якщо дебют ГОСТРИМ КРИЗОМ (раптова відміна препаратів), одразу фібриноїдний некроз БЕЗ попереднього гіперпластичного (клітини не встигли проліферувати).
Гіперпластичний артеріолосклероз розвивається дні-тижні (проліферація потребує часу). Фібриноїдний некроз — години-дні (некроз швидкий). Тому при злоякісній гіпертензії тривалістю 2 тижні — переважає гіперпластичний, при кризі на 3-му тижні — додається фібриноїдний.
Плазматичне просочування
Плазматичне просочування розвивається за механізмом з розділу "Доброякісна гіпертензія: морфологія судин" (різкий спазм → підвищення тиску → розриви між ендотеліоцитами → проникнення білків). Стінка інфільтрована гомогенними еозинофільними масами (фібриноген, альбуміни), структура частково збережена. Потенційно оборотний процес при швидкому купіруванні кризу. При злоякісній гіпертензії — проміжна стадія між нормою і фібриноїдним некрозом.
Фібриноїдний некроз стінки артеріол
Мікроскопічно стінка — безструктурна гомогенна маса. При гематоксилін-еозині інтенсивно еозинофільна (яскраво-червона), при MSB яскраво-червона (фібрин), при PTAH темно-синя (фібрин має афінність до фосфорновольфрамової кислоти). Структури стінки повністю не диференціюються — ендотелій, базальна мембрана, м'язовий шар, еластична мембрана заміщені некротичною масою. Ядер немає (клітини загинули, каріолізис).
Стрілочки вказують на фібриноїдний некроз в товщі стінки судини, в просвіті судини - тромб, навколо - запальний інфільтрат(бо некроз як ніяк викликає запалення)
При електронній мікроскопії: густа сітка фібрину (електронно-щільні нитки 10-15 нм), денатуровані білки плазми (аморфні депозити), фрагменти клітинних мембран (залишки загиблих клітин), ядерний детрит (фрагменти хроматину). При імунофлуоресценції: свічення на фібриноген/фібрин, IgG, IgM, C3.
Навколо артеріоли: лейкоцитарна інфільтрація (спочатку нейтрофіли, потім лімфоцити і макрофаги з адвентиції), ексудат (тканина просочена рідиною, просвітлена, розпушена).
Як гіпертонічний криз призводить до фібриноїдного некрозу:
Крок 1 — катастрофічний спазм: масивна активація симпатики → надмірний викид норадреналіну/адреналіну → максимальне скорочення ГМК → просвіт звужується на 80-95%. АТ стрибає до 220-240/140-160 мм рт.ст. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ: тиск у артеріолі зростає в 3-4 рази (з 40-50 до 150-180 мм рт.ст.) → стінка розтягується до межі → макророзриви між ендотеліоцитами (щілини 500-1000 нм), розриви базальної мембрани, фрагментація еластичної мембрани.
Крок 2 — масивне плазматичне просочування: через великі розриви плазма під екстремальним тиском «вибухає» в стінку → за хвилини вся товща просочується білками. КРИТИЧНА ВІДМІННІСТЬ: при кризі білків у 10-20 разів більше → клітини в «океані» білків → руйнування мембран осмотично.
Крок 3 — активація згортання в стінці: пошкоджені клітини вивільняють тканинний тромбопластин → активація зовнішнього шляху → тромбін → розщеплення фібриногену на фібрин → мономери полімеризуються → нитки фібрин-полімеру. ДЕ: НЕ в просвіті, а в товщі стінки — фібриноген просочив стінку → перетворюється на фібрин між клітинами. ЯК ВИГЛЯДАЄ: при ЕМ густа сітка фібринових ниток 10-15 нм у товщі стінки.
Крок 4 — некроз клітин: клітини в екстремальних умовах: (1) механічна травма, (2) гіпоксія, (3) осмотичний стрес, (4) «замуровані» у фібрин → мембрани розриваються → вміст виливається → каріорексис і каріолізис → клітини гинуть. ЯК ВИГЛЯДАЄ: при світловій мікроскопії замість клітин — гомогенна маса без ядер. При ЕМ — фрагменти мембран, ядерний детрит.
Крок 5 — денатурація і утворення фібриноїду: білки плазми (фібрин, Ig, альбуміни, комплемент) + білки загиблих клітин (актин, міозин, колаген) в умовах гіпоксії, ацидозу (pH 6,5-6,8) і ферментів денатурують → з'єднуються хаотично → величезні агрегати — фібриноїд. СКЛАД: фібрин + Ig + альбуміни + колаген + комплемент + мембрани + ядерний детрит. ЧОМУ ЕОЗИНОФІЛЬНИЙ: кислі амінокислоти → зв'язують еозин. ЧОМУ ЧЕРВОНИЙ при MSB: фібрин специфічно червоний. ЧОМУ СИНІЙ при PTAH: фібрин має афінність до фосфорновольфрамової кислоти.
Крок 6 — повна деструкція: фібриноїд заміщає всі структури → ендотелій, базальна мембрана, м'язи, еластика зливаються в гомогенну масу. ФІНАЛ: безструктурна еозинофільна трубка 30-50 мкм без диференціювання, без ядер. НЕОБОРОТНИЙ: артеріола не відновлюється → або облітерація тромбом, або склероз, або мікроаневризма.
Тромбоз артеріол
Мікроскопічно в просвіті артеріоли з фібриноїдним некрозом — тромб, що повністю обтурує просвіт. Складається з агрегованих тромбоцитів (базофільні зернисті маси), фібрину (еозинофільні нитки), еритроцитів. Тромб щільно прилягає до некротичної стінки.
Як фібриноїдний некроз → тромбоз: фібриноїдна маса містить колаген (з базальних мембран) і фібрин → активатори тромбоцитів. Тромбоцити «розпізнають» експоновані колаген і фібрин → адгезуються (через GPIb/IX/V до фактора фон Віллебранда, GPVI до колагену) → активуються (зміна форми, вивільнення ADP, тромбоксану A₂) → агрегують (через GPIIb/IIIa і фібриноген) → тромбоцитарна пробка. Некротична стінка вивільняє тканинний тромбопластин → зовнішній шлях → тромбін → фібрин → змішаний тромб. НАСЛІДОК: повна обтурація → припинення кровотоку → якщо немає колатералей → інфаркт (некроз паренхіми), якщо колатералі недостатні → ішемія.
Органна специфіка злоякісної гіпертензії та гіпертонічного кризу
Морфологічні зміни артеріол (описані вище) призводять до характерних вторинних змін в органах-мішенях. Фібриноїдний некроз, плазматичне просочування і крововиливи домінують в одному-двох органах, визначаючи клінічну картину.
Морфологія нирок
Макроскопічно нирки дещо збільшені (за рахунок набряку) або нормального розміру, поверхня строката — чергування червоних плям (крововиливи 2-5 мм), жовтуватих ділянок (некрози канальців), сіро-білих зон (набряк). Капсула легко знімається, під нею крововиливи. На розрізі кіркова речовина набрякла, строката.
Мікроскопічно артеріоли в стані фібриноїдного некрозу або гіперпластичного артеріолосклерозу (описано вище). Клубочки: якщо приносна артеріола некротизована, капілярні петлі також піддаються фібриноїдному некрозу — базальні мембрани потовщені, гомогенні, еозинофільні, без ендотелію, просвіти заповнені фібрином. При імунофлуоресценції в капілярах — яскраве свічення на фібриноген і C3. Інтерстицій: набряк, дрібні крововиливи, лейкоцитарна інфільтрація (нейтрофіли). Канальці: епітелій в стані гідропічної або білкової дистрофії (від ішемії), в просвітах — білкові та еритроцитарні циліндри.
Як фібриноїдний некроз артеріол призводить до гострої ниркової недостатності:
Крок 1 — некроз приносних артеріол клубочків: фібриноїдний некроз (механізм описано вище) вибірково уражує приносні артеріоли клубочків. ЧОМУ САМЕ НИРКИ: ниркові артеріоли найбільш чутливі до раптових стрибків тиску через високу щільність α-адренорецепторів і специфіку ауторегуляції. ЩО ВІДБУВАЄТЬСЯ: некротизована артеріола → тромбоз → кров не надходить в клубочок → капілярні петлі колапсують і також некротизуються.
Крок 2 — блокада фільтрації: клубочки з некротизованими капілярами перестають фільтрувати → первинна сеча не утворюється. Оскільки уражається велика кількість клубочків одночасно, ШКФ падає катастрофічно (з 90-120 мл/хв до 10-20 мл/хв за години-дні). КЛІНІЧНО: олігурія (діурез
Крок 3 — пошкодження канальців: канальці без первинної сечі атрофуються. Ішемія (через некроз артеріол) → гідропічна дистрофія епітелію → некроз → в просвітах некротизовані клітини, білкові циліндри. Втрата реабсорбційної функції → втрата електролітів, білка.
Крок 4 — гостра ниркова недостатність: різке падіння ШКФ → нирки не виводять азотисті шлаки → гостра азотемія (креатинін з 80 до 500-800 мкмоль/л, сечовина з 5 до 30-40 ммоль/л). Не виводяться K⁺ (гіперкаліємія → аритмії → зупинка серця), H⁺ (ацидоз), вода (набряк легень). БЕЗ ГЕМОДІАЛІЗУ: летальність 80-90%.
ВІДМІННІСТЬ від первинно-зморщених нирок: при артеріолонекрозі нирки НЕ зменшені (навіть збільшені від набряку), поверхня строката (не дрібнозерниста), це ГОСТРИЙ процес (дні-тижні, не роки).
Морфологія головного мозку
Макроскопічно мозок набряклий (маса 1500-1600 г замість норми 1300-1400 г), згладжені звивини, звужені борозни. На поверхні та на розрізі — численні дрібні крововиливи (петехії) 1-3 мм, особливо густо в дні IV шлуночка, варолієвому мості, довгастому мозку (життєво важливі центри). Крововиливи яскраво-червоні. Можливі більші крововиливи (геморагічні інсульти) 2-5 см у базальних гангліях, таламусі, мозочку.
Мікроскопічно в ділянці дна IV шлуночка: артеріоли в стані плазматичного просочування або фібриноїдного некрозу. Навколо — діапедезні крововиливи: еритроцити просочують нервову тканину (при гематоксилін-еозині — червоні безядерні кола між нейронами). Нейрони навколо — в стані гострого набухання (цитоплазма просвітлена, ядро ексцентричне) або некрозу (цитоплазма гіпереозинофільна, ядро пікнотичне/лізоване). Глія активована — ядра збільшені, везикулярні.
Як плазматичне просочування призводить до крововиливів і раптової смерті:
Крок 1 — вибіркове ураження стовбура: при кризі плазматичне просочування і фібриноїдний некроз домінують в артеріолах дна IV шлуночка, мосту, довгастого мозку. ЧОМУ: артеріоли тут дуже дрібні (30-40 мкм), тонкостінні, мінімальний м'язовий шар → найбільш вразливі. Кровопостачання з вертебро-базилярного басейну — менше колатералей, більш прямий «удар» пульсової хвилі.
Крок 2 — діапедез еритроцитів: стінка просочена білками → проникність різко підвищена → через щілини в ендотелії і розриви базальної мембрани виходять не тільки білки, але й еритроцити. Це діапедезний крововилив — еритроцити «просочуються» без розриву самої артеріоли. ЯК ВИГЛЯДАЄ: еритроцити розсіяні в тканині навколо артеріоли, але артеріола цілісна (хоч стінка пошкоджена).
Крок 3 — множинні петехії: уражено багато артеріол → діапедезні крововиливи з множини артеріол → численні дрібні осередки (петехії) 1-3 мм. ЧОМУ НЕБЕЗПЕЧНО: ці зони містять життєво важливі центри — дихальний (довгастий мозок), судиноруховий, центри блювання, ковтання. Навіть дрібні крововиливи порушують їх функцію.
Крок 4 — пошкодження нейронів: еритроцити руйнуються → вивільняється гемоглобін → розщеплюється на гем (містить Fe²⁺) → вільне залізо токсичне → генерує вільні радикали → оксидативний стрес → пошкодження мембран нейронів → набряк, некроз. Крововиливи → механічне стискання нейронів → ішемія. Сумарно → набряк мозку → підвищення внутрішньочерепного тиску → дислокація → вклинення в потиличний отвір → зупинка дихання і серцебиття.
РАПТОВА СМЕРТЬ: пацієнт раптово втрачає свідомість, припиняється дихання (ураження дихального центру), падає АТ (ураження судинорухового центру) → смерть за хвилини-години. Це найчастіша причина смерті при гіпертонічному кризі.
Морфологія сітківки ока
При офтальмоскопії у живого пацієнта: артеріоли сітківки звужені, звивисті, нерівномірного калібру. Набряк диска зорового нерва (нечіткі межі, проминання в склоподібне тіло). Крововиливи у вигляді «язиків полум'я» (вздовж нервових волокон). Ватоподібні вогнища (білуваті плями — мікроінфаркти нервових волокон). Твердий ексудат (жовтуваті відкладення ліпідів). При злоякісній гіпертензії — відшарування сітківки.
Мікроскопічно: артеріоли в стані гіперпластичного артеріолосклерозу або фібриноїдного некрозу. Крововиливи в шарах сітківки. Некроз гангліозного шару (нейрони сітківки). Набряк нервових волокон.
Злоякісний нефросклероз Фара
Якщо артеріолонекроз нирок не призводить до швидкої смерті (пацієнт на гемодіалізі) і процес розвивається підгостро (тижні-місяці), виникає злоякісний нефросклероз Фара — специфічна морфологічна картина.
Макроскопічно нирки дещо зменшені (80-100 г), поверхня строката — чергування червоних, жовтих, сіро-білих ділянок, дрібнозерниста (гранули менш регулярні ніж при первинно-зморщених). Консистенція щільна.
Мікроскопічно: (1) Фібриноїдний некроз артеріол і капілярних петель клубочків. (2) Набряк і геморагії строми — інтерстицій розпушений, просочений еритроцитами. (3) Білкова дистрофія епітелію канальців — цитоплазма зерниста, еозинофільна, ядра пікнотичні. (4) Лейкоцитарна інфільтрація навколо некротизованих структур. (5) Склероз — сполучна тканина на місці загиблих нефронів (червоні поля колагену за Ван-Гізоном).
Вихід: гостра ниркова недостатність → без гемодіалізу летальність ~100%. При виживанні — хронічна ниркова недостатність → потреба в трансплантації або довічному діалізі.
Клініко-морфологічні форми гіпертонічної хвороби
Клініко-морфологічні форми визначаються переважним ураженням певних органів-мішеней. Морфологічні зміни судин (описані у попередніх розділах) призводять до специфічних змін у серці, мозку, нирках та інших органах, що визначає клінічну картину і прогноз.
Серцева форма
Серцева форма гіпертонічної хвороби разом із серцевою формою атеросклерозу становить суть ішемічної хвороби серця. Морфологічна основа (детально описана у розділі "Доброякісна гіпертензія: морфологія судин/серця"): гіпертрофія лівого шлуночка + стенозуючий атеросклероз вінцевих артерій + дифузний дрібновогнищевий кардіосклероз → хронічна серцева недостатність, аритмії, раптова серцева смерть. Клінічно: стенокардія, інфаркт міокарда, серцева астма, набряк легень.
Мозкова форма
Мозкова форма становить основу цереброваскулярних захворювань. Морфологічна основа (детально у попередніх розділах): гіалінозартеріол + атеросклероз артерій мозку + при кризах — діапедезні крововиливи, фібриноїдний некроз → геморагічний інсульт (крововилив у мозок), ішемічний інсульт (інфаркт мозку), дисциркуляторна енцефалопатія (дифузна атрофія від хронічної ішемії). Клінічно: головний біль, запаморочення, порушення пам'яті, інсульт, деменція.
Ниркова форма
Ниркова форма включає як хронічні зміни (артеріолосклеротичний нефросклероз — описаний окремо), так і гострі зміни при кризах і злоякісній гіпертензії.
Інфаркт нирки
Макроскопічно при субтотальному інфаркті нирка дещо збільшена (набряк), на поверхні — білуватий трикутний або клиноподібний ділянка з основою до капсули, верхівкою до воріт (відповідає басейну облітерованої артерії). Свіжий інфаркт (перші дні) — жовтувато-сірий, м'який. Старий інфаркт (тижні) — щільний, білуватий, втягнутий. При тотальному інфаркті вся нирка білувато-жовта, набрякла, капсула напружена.
Мікроскопічно причина — тромбоз ниркової артерії або її гілок (тромбоемболія при фібриляції передсердь, тромбоз при атеросклеротичній бляшці). Свіжий інфаркт (1-3 доба): некроз паренхіми — клубочки безструктурні (ядра клітин зникли), канальці з некротизованим епітелієм, інтерстицій набряклий. По периферії інфаркту — демаркаційна зона: лейкоцитарна інфільтрація (нейтрофіли), повнокрівні капіляри. Організація (1-2 тижні): макрофаги резорбують некротичні маси, з периферії проростають грануляційна тканина. Рубець (місяці): на місці інфаркту — щільна сполучна тканина (при Ван-Гізоні — червоний рубець), поверхня нирки втягнута над рубцем.
Наслідок: втрата функціонуючої паренхіми. При субтотальному інфаркті — зниження функції нирки, артеріальна гіпертензія (через активацію ренін-ангіотензинової системи від ішемії). При двобічному тотальному інфаркті — гостра ниркова недостатність → анурія → летальність без діалізу.
Злоякісний нефросклероз Фара (клінічний контекст)
Морфологія детально описана у розділі "Злоякісна гіпертензія". Клінічний перебіг: при злоякісній гіпертензії фібриноїдний некроз артеріол нирок → гостра ниркова недостатність → олігурія/анурія, азотемія (креатинін >500 мкмоль/л), гіперкаліємія. БЕЗ гемодіалізу летальність близько 100% (смерть від гіперкаліємії → зупинка серця, або від набряку легень, або уремічної коми). При виживанні на діалізі — потреба в трансплантації нирки.
Зміни очей
Гіпертонічна ретинопатія — ураження сітківки ока внаслідок гіалінозу артеріол сітківки та атеросклерозу центральної артерії сітківки.
При офтальмоскопії у живого пацієнта: артеріоли сітківки звужені, звивисті, нерівномірного калібру (симптом «мідного» або «срібного» дроту — через потовщення і склероз стінки артеріоли світло відбивається інакше). Симптом Салюса-Гунна — перехрещення артеріоли і вени: артеріола (з потовщеною стінкою) притискує вену → вена виглядає потоншеною або переривчастою в місці перехрещення.
Макроскопічно при розтині ока: набряк диска зорового нерва — диск проминає в склоподібне тіло, межі нечіткі, набряклий. Крововиливи у сітківці: дрібні округлі (в глибоких шарах) або у вигляді «язиків полум'я» (в поверхневих шарах вздовж нервових волокон), яскраво-червоні. Ватоподібні вогнища (cotton-wool spots) — білуваті м'які плями 0,5-2 мм — це мікроінфаркти шару нервових волокон. Твердий ексудат — жовтуваті блискучі відкладення (ліпіди та білки) у вигляді зірки навколо макули. При злоякісній гіпертензії — відшарування сітківки (між нейросенсорним шаром і пігментним епітелієм).
Мікроскопічно артеріоли сітківки в стані гіалінового артеріолосклерозу або (при злоякісній гіпертензії) гіперпластичного артеріолосклерозу чи фібриноїдного некрозу. Крововиливи в різних шарах сітківки — еритроцити між клітинами. Некроз гангліозного шару — нейрони сітківки (гангліозні клітини) в стані некрозу: цитоплазма гіпереозинофільна, ядра пікнотичні або лізовані. Набряк шару нервових волокон — аксони набряклі, фрагментовані (при забарвленні сріблом видно переривчасті, варикозні волокна). Відкладення ліпідів і білків — при забарвленні суданом III жовтуваті краплі ліпідів, при гематоксилін-еозині — еозинофільні білкові маси.
Як гіпертензія призводить до ретинопатії:
Крок 1 — склероз артеріол сітківки: гіалінозартеріол сітківки (механізм як у нирках — хронічний спазм → плазматичне просочування → гіалін) → звуження просвіту → хронічна ішемія сітківки. ЯК ВИГЛЯДАЄ: офтальмоскопічно артеріоли звужені, звивисті, «срібний дріт» (через склероз стінка відбиває світло). Мікроскопічно стінка артеріоли — безструктурний еозинофільний гіалін.
Крок 2 — мікроінфаркти нервових волокон: облітерація дрібних артеріол → припинення кровопостачання ділянки шару нервових волокон → ішемія аксонів → набряк аксонів (порушення аксонального транспорту) → фрагментація. ЯК ВИГЛЯДАЄ: офтальмоскопічно — ватоподібні вогнища (білуваті м'які плями). Мікроскопічно — набряклі фрагментовані аксони, при забарвленні сріблом — переривчасті волокна.
Крок 3 — крововиливи: при гіпертонічному кризі артеріоли сітківки піддаються плазматичному просочуванню або фібриноїдному некрозу → підвищена проникність → діапедез еритроцитів. ФОРМА КРОВОВИЛИВІВ: у глибоких шарах (біля капілярів) — округлі (кров розтікається в усіх напрямках), у поверхневих шарах (шар нервових волокон) — «язики полум'я» (кров розтікається вздовж паралельних аксонів). ЯК ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно еритроцити між клітинами різних шарів сітківки.
Крок 4 — ексудація білків і ліпідів: підвищена проникність артеріол → білки і ліпіди виходять з крові в тканину сітківки → накопичуються (резорбція повільна через відсутність лімфатичних судин у сітківці). Ліпіди фагоцитуються макрофагами, які переповнюються ліпідами → утворюють відкладення. ЯК ВИГЛЯДАЄ: офтальмоскопічно — жовтуваті блискучі плями (твердий ексудат), особливо у вигляді зірки навколо макули. Мікроскопічно — краплі ліпідів (жовті при судані III), еозинофільні білкові маси, макрофаги з ліпідами.
Крок 5 — некроз гангліозних клітин: хронічна ішемія (через склероз артеріол) → нейрони сітківки (гангліозні клітини) в стані кисневого голодування → енергетичний дефіцит → некроз. НАСЛІДОК: втрата гангліозних клітин → порушення передачі сигналу від фоторецепторів до зорового нерва → зниження гостроти зору, звуження полів зору. ЯК ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно гангліозні клітини з гіпереозинофільною цитоплазмою, пікнотичними ядрами (некроз).
Крок 6 — набряк диска зорового нерва: при злоякісній гіпертензії різке підвищення внутрішньочерепного тиску (від набряку мозку) → підвищення тиску в субарахноїдальному просторі навколо зорового нерва → порушення венозного відтоку від диска → застій → набряк диска. ЯК ВИГЛЯДАЄ: офтальмоскопічно диск проминає, межі розмиті. Макроскопічно диск набряклий, проминає в склоподібне тіло.
КЛІНІЧНЕ ЗНАЧЕННЯ: зміни сітківки — єдина ділянка, де можна ПОБАЧИТИ наслідки гіпертензії на судинах in vivo (офтальмоскопія). Наявність ватоподібних вогнищ, крововиливів, набряку диска → ознака тяжкої або злоякісної гіпертензії → потреба в термінової терапії. Незворотне пошкодження гангліозних клітин → стійке зниження зору.
Зміни ендокринних залоз
Надниркові залози
Макроскопічно надниркові залози збільшені (кожна до 8-10 г замість норми 4-5 г), жовтувато-коричневі. На розрізі мозковий шар гіперплазований (товщина збільшена з 1-2 мм до 3-4 мм), темно-коричневий. Кірковий шар також потовщений (з 3-4 мм до 5-7 мм), жовтуватий (багато ліпідів). При тривалій гіпертензії в корі можуть бути аденоми — жовтуваті вузлики 0,5-2 см, чітко відмежовані. У фазі виснаження — кора стоншена, сіро-коричнева (атрофія).
Мікроскопічно мозковий шар: гіперплазія хромафінних клітин — клітини крупні (діаметр 15-20 мкм замість норми 10-12 мкм), цитоплазма базофільна, зерниста (багато секреторних гранул з катехоламінами). При забарвленні хромафінною реакцією (дихромат калію) цитоплазма темно-коричнева (катехоламіни окиснюються → хромафін). Кількість клітин на одиницю площі збільшена. Кірковий шар: гіперплазія клітин пучкової зони (продукують кортизол) і клубочкової зони (продукують альдостерон). Клітини збільшені, цитоплазма світла, вакуолізована (багато ліпідних крапель — холестерин, попередник стероїдів), при забарвленні суданом III яскраво-оранжева. Аденоми кори: вузлики з мономорфних клітин пучкової зони, капсула відсутня або тонка. При виснаженні — атрофія: клітини зменшені, цитоплазма скудна, ліпідів мало.
Як гіпертензія призводить до змін надниркових залоз:
Крок 1 — активація гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової осі: з розділу "Патогенез" — психоемоційне перенапруження → активація гіпоталамуса → секреція кортикотропін-рилізинг гормону (КРГ) → гіпофіз секретує АКТГ (адренокортикотропний гормон) → АКТГ стимулює кору надниркових залоз. Одночасно симпатична нервова система стимулює мозковий шар надниркових залоз.
Крок 2 — гіперплазія мозкового шару: хронічна стимуляція симпатичними нервами → хромафінні клітини збільшуються в розмірах і кількості (проліферація) → синтезують більше катехоламінів (адреналін, норадреналін). ЯК ВИГЛЯДАЄ: мікроскопічно клітини крупні, багато секреторних гранул, при хромафінній реакції темно-коричневі. МАКРОСКОПІЧНО: мозковий шар потовщений (3-4 мм замість 1-2 мм). НАСЛІДОК: посилене вивільнення катехоламінів → підтримання високого АТ (вазоконстрикція, підвищення серцевого викиду).
Крок 3 — гіперплазія кіркового шару: АКТГ стимулює клітини пучкової зони (синтез кортизолу) і опосередковано клубочкової зони (синтез альдостерону — хоч основний стимул для альдостерону — ангіотензин II). Клітини проліферують і гіпертрофуються. МОЛЕКУЛЯРНО: АКТГ → cAMP → PKA → активація StAR (steroidogenic acute regulatory protein) → транспорт холестерину в мітохондрії → синтез стероїдів. ЯК ВИГЛЯДАЄ: клітини кори збільшені, цитоплазма світла (багато холестерину), при судані III оранжева. МАКРОСКОПІЧНО: кора потовщена, жовтувата.
Крок 4 — утворення аденом кори: при тривалій стимуляції частина клітин пучкової зони може утворити регенераторну (гіперпластичну) аденому — доброякісну пухлину з мономорфних клітин. Механізм: хронічна стимуляція → накопичення соматичних мутацій в генах, що контролюють проліферацію → моноклональна проліферація → аденома. ЯК ВИГЛЯДАЄ: жовтуватий вузлик 0,5-2 см, чітко відмежований, на розрізі однорідний. Мікроскопічно — мономорфні клітини пучкової зони, багато ліпідів.
Крок 5 — фаза виснаження: якщо гіпертензія дуже тривала (десятиліття) і тяжка, може настати виснаження надниркових залоз. Клітини, що працювали з перевантаженням, виснажуються → атрофуються → зменшуються в розмірах, ліпідів мало, секреція знижується. ЯК ВИГЛЯДАЄ: кора стоншена, сіро-коричнева. НАСЛІДОК: зниження синтезу кортизолу і альдостерону → можлива відносна надниркова недостатність при стресі.
Гіпофіз
Мікроскопічно передня доля гіпофіза: гіперплазія базофільних клітин (кортикотрофів, що продукують АКТГ) — клітини крупні, цитоплазма базофільна (багато шорсткого ЕПР для синтезу АКТГ), при забарвленні PAS-реакцією позитивні (АКТГ — глікопротеїн). Кількість базофільних клітин збільшена. Задня доля: гіперплазія пітуїцитів (гліальні клітини задньої долі) і розширення капілярів — задня доля зберігає і вивільняє вазопресин (АДГ, антидіуретичний гормон) і окситоцин (обидва мають пресорні властивості). При імуногістохімії на вазопресин — інтенсивне забарвлення в задній долі.
Зміни інших органів
В інших органах зміни виникають або внаслідок гіпертонічних кризів (діапедезні крововиливи, дрібні інфаркти від тромбозу артеріол з фібриноїдним некрозом), або від хронічної гіпоксії (через гіалінозартеріол → хронічна ішемія → атрофія паренхіми, склероз).
Підшлункова залоза: гіаліноз артеріол → хронічна ішемія → атрофія екзокринної частини (ацинуси зменшені, зникають), розростання сполучної тканини → дифузний склероз → порушення травлення. Ендокринна частина (острівці Лангерганса) відносно стійкіша, але також може атрофуватися → порушення секреції інсуліну → цукровий діабет.
Кишечник: гіалінозартеріол підслизового шару → хронічна ішемія слизової → атрофія ворсинок → порушення всмоктування. При кризах — діапедезні крововиливи в слизову, можливі виразки від некрозу.
Печінка: зміни вторинні — через хронічну правошлуночкову недостатність (від гіпертрофії ЛШ → легенева гіпертензія → правошлуночкова недостатність) → застій крові в печінці → мускатна печінка. Морфологія: макроскопічно строката (червоно-жовта), мікроскопічно — центролобулярний застій, жирова дистрофія периферії часточок.
