European Journal of Natural Historyrae.ru
Scientific journal

European Journal of Natural History

ISSN 2073-4972RSCI IF = 0.204

PATHOGENETIC ASPECTS OF COVID-19 EFFECTS ON THE HUMAN CARDIOVASCULAR SYSTEM

Tursunova N.D1,Shafigulina I.S1,no name1,Chernikov S.N1
1Voronezh N.N. Burdenko State Medical University

Вспышка коронавирусного заболевания, также известного как COVID-19, вызванного новым вирусом SARS-CoV-2, была впервые обнаружена в Китае, 31 декабря 2019 г. За короткий промежуток времени SARS-CoV-2 распространился по всему миру. 30 января 2020 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) официально объявила эпидемию COVID-19 чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение [1, с. 1]. SARS-CoV-2 – это оболочечный одноцепочечный РНК-вирус, относится к семейству Coronaviridae, род Beta Coronaviruses [2, с. 36]. Текущие эпидемиологические данные показывают, что до 80% пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, могут быть бессимптомными или иметь лишь легкие симптомы (т. е. проявлять только легкие респираторные симптомы, как при других типичных коронавирусных инфекциях), в то время как 15 и 5% пациентов с риском развития тяжелой или даже критической формы заболевания, соответственно, с развитием острого респираторного дистресс-синдрома (ОРДС), системного воспаления и распространенного тромбоза, особенно в легких [3, c. 846, 4, c.20]. Сложность тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), связана с непредсказуемым клиническим течением заболевания, которое может быстро развиваться, вызывая тяжелые и смертельные осложнения [4, c.20].

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной преждевременной смерти и инвалидности среди людей. Показатель заболеваемости населения растет с каждым днём. Основной патогенез и прогрессирование, связанные почти со всеми ССЗ, имеют преимущественно атеросклеротическое происхождение, что приводит к развитию ишемической болезни сердца (ИБС), цереброваскулярных заболеваний, венозной тромбоэмболии и заболеваниям периферических сосудов, впоследствии вызывая инфаркт миокарда, сердечные аритмии или инсульт [5, с. 4063]. Доказано, что у пациентов с сопутствующей патологией сердечно-сосудистой системы (ССС) новая COVID-19 инфекция протекает тяжелее и чаще приводит к развитию ОРДС и летальному исходу [6, c.2508; 7, с.249; 8, с.1026]. Поэтому возникла необходимость установить клинические и лабораторные маркеры у пациентов с патологией ССС при COVID-19.

Цель исследования – изучить механизмы влияния и особенности течения новой коронавирусной инфекции при сопутствующей сердечно-сосудистой патологии.

Материалы и методы исследования

В исследование включен 71 пациент с установленным диагнозом COVID-19 и патологией ССС в возрасте от 50 до 86 лет (Ме (IQR) 69 (63-78) лет), большинство женщины 44 (62%). Период наблюдения с марта 2020 года по октябрь 2020 года.

Группу сравнения составил 31 человек без каких-либо изменений со стороны ССС, но с новой коронавирусной инфекцией, в возрасте от 30 до 64 лет (Ме (IQR) 40 (36-51) лет), в группе преобладали женщины 19 (62%).

Степень тяжести новой коронавирусной инфекции оценивали согласно «Временным методическим рекомендациям. Профилактика, диагностика и лечение новой коронавирусной инфекции (COVID-19) МЗ РФ. Версия 8 от 03.09.2020» [9, с.20].

Всем пациентам с впервые COVID-19 выполнялись: общий анализ крови и мочи, биохимические показатели крови, коагулограммы, ПЦР РНК SARS – CoV-2, маркеры воспаления (С – реактивный белок (СРБ), ферритин), Д-димер, компьютерная томография грудной клетки.

Статистическая обработка данных проводилась в программах Excel и Statistica 10.0. Непрерывные и категориальные переменные представлены как Me (LQ-UQ), где Me – медиана, (LQ-UQ) – интерквартильный разброс (IQR) (LQ – 25%, UQ – 75% квартили) и n (%) соответственно. Межгрупповые различия анализировались в зависимости от свойств распределения на основе параметрического критерия Стьюдента или непараметрического критерия Мани – Уитни при уровне значимости p≤0,05.

Результаты исследования и их обсуждения

Основная группа имела следующую сопутствующую патологию ССС (табл. 1): ИБС и кардиосклероз диагностированы у всех пациентов 71 (100%), фибрилляция предсердий – у 14 (20%), стенокардия – у 5 (7%) человек. Более чем у половины пациентов 51 (67%) отмечен высокий риск развития сердечно-сосудистых осложнений. У 43 (61%) наблюдаемых имелся ФК 2 степени. Гипертоническая болезнь (ГБ) зарегистрирована практически у всех пациентов – 70 (99%), причем у трети больных 26 (37%) – 3 степень. Хроническая сердечная недостаточность выявлена у всех наблюдаемых.

Характеристика клинических, инструментальных и лабораторных параметров у пациентов в исследуемых группах представлена в таблице 2.

Согласно полученным данным тяжелее протекала новая COVID-19 инфекция у больных с коморбидной патологией: чаще развивалась ДН и изменения на КТ, что характеризовало течение двусторонней полисегментарной внебольничной пневмонии (табл. 2).

В общем анализе крови выявлено снижение уровня тромбоцитов и ускорение СОЭ, но без значимых различий, что, вероятно, связано с небольшой выборкой. Абсолютное число лейкоцитов было выше в группе с ССЗ, но без значимых различий. СОЭ используется в качестве маркера, указывающего на воспаление [10, c. 2]. Установлено, что СОЭ как отдельный параметр может прогнозировать тяжесть заболевания и смертность у пациентов с COVID-19 [11, c. 1305]. Как отмечают многие авторы, у пациентов с тяжелым и смертельным заболеванием значительно выше количество лейкоцитов и снижено количество тромбоцитов по сравнению с нетяжелым заболеванием и выжившими [3, с.1021; 4, с.21]. Тяжелое течение COVID-19 связано с более высокими уровнями маркеров воспаления, чем легкое, поэтому отслеживание этих маркеров может помочь в раннем выявлении или даже прогнозировании прогрессирования заболевания, особенно при сопутствующей патологии ССС.

При анализе параметров коагулограммы значимых изменений не установлено, кроме Д-димера. D-димер, продукт деградации фибрина, представляет собой относительно небольшой фрагмент белка, который присутствует в крови после деградации тромбов путем фибринолиза. Повышение уровня D-димера у пациентов с COVID-19 может быть полезным для быстрого выявления пациентов с высокой степенью тяжести заболевания, легочными осложнениями и риском венозной тромбоэмболии на фоне протромботического состояния [10, c. 2].

Таблица 1

Характеристика основной группы

Сопутствующая патология ССС

n (%)

Риск развития ССО

n (%)

ФК

n (%)

ГБ

n (%)

ХСН

n (%)

ИБС

71 (100)

2 степень

20 (28)

1

5 (7)

2 степень

44 (62)

1

7 (10)

Кардиосклероз

71 (100)

3 степень

18 (25)

2

43 (61)

3 степень

26 (37)

61 (86)

Фибрилляция

14 (20)

4 степень

33 (42)

3

22 (31)

2 (3)

Стенокардия

5 (7)

4

1 (1)

1 (1)

Таблица 2

Анализ клинических, инструментальных и лабораторных параметров у пациентов с ССЗ и без

Признак

Диапазон нормальных значений

Группа с СС патологией

N=71

Ме (IQR)

Группа без СС патологии n=31

Ме (IQR)

Дыхательная недостаточность (ДН)

 

0 – 6 (8%)

1 – 61 (86%)

2 – 4 (6%)

0 – 14 (45%)

1 – 17 (55%)

Объем поражения легких при КТ

 

минимальный или средний, КТ 1-2 – 68 (95,8%)

значительный или субтотальный, КТ 3-4 – 3 (4,2%)

Минимальный

КТ 1 – у 31(100%)

Общий анализ крови

Гемоглобин, г/л

120-140

139 (133, 150)

141 (137, 152)

Лейкоциты, х109/л

4-9

5,4 (4,3; 8)

4,4 (3,7; 8,9)

СОЭ, мм/час

м. 0-10

ж. 2-15

18 (9;30)

8 (6; 24)

Тромбоциты, х109/л

180-320

175 (131; 225)

198 (163; 245)

Коагулограмма

АЧТВ, сек

20-40

26,8 (23,8; 30,7)

25,7 (24,6; 28,6)

ПВР, сек

9,0-15,0

11,9 (11,4; 12,7)

11,8 (11,4; 12,4)

МНО

1-1,25

1,02 (0,96; 1,06)

1,0 (0,96; 1,04)

Фибриноген, г/л

200-400

363,2 (296; 436)

394 (297; 492)

Тромбиновое время, сек

14-21

17,3 (16; 18,7)

17,4 (16,6; 18,8)

ПТИ, %

95-105

85,7 (77,8; 95,2)

92,9 (85,4; 96,2)

Д-димер, мкг/мл

<0,5

0,59 (0,37; 0,97)

0,3 (0,19;0,5)

Биохимические показатели крови

Общий белок, г/л

55-80

70,2 (65,8; 75,4)

73,5 (67,6; 77,6)

Ферритин, нг/мл

30-400

399,7 (223,6; 557,9)

235,3 (24,5; 309,1)

ЛДГ, U/l

90-280

271 (206,2; 338,9)

207 (174; 255)

Мочевина, ммоль/л

2,5-8,32

6,5 (4,8; 8,1)

4,6 (4; 5,5)*

Креатинин, мкмоль/л

80-130

1,01 (0,9; 1,16)

0,89 (0,77; 1,04)

СРБ, мг/л

0-5

33,9 (11,8; 80,4)

9,6 (2,6; 39,5)*

АЛАТ, нмоль/с.л

<35

31,3 (19,6; 43,2)

21,9 (18,1; 36,1)

АСАТ, нмоль/с.л

<35

32,8 (24,8; 46,2)

28,7 (24,7; 34,9) *

Лактат, ммоль/л

<2

2,5 (2; 3,1)

2,4 (1,7; 3,1)

*p<0,05

В биохимическом анализе крови выявлено снижение общего белка и повышение ферритина, ЛДГ, креатинина, АЛАТ и лактата. Значимое повышение по сравнению с группой контроля таких показателей, как мочевина, СРБ и АЛАТ. CРБ представляет собой неспецифический белок острой фазы, индуцируемый IL-6 в печени, и является чувствительным биомаркером воспаления, инфекции и повреждения тканей. Уровень экспрессии СРБ обычно низкий, но быстро и значительно возрастает во время острых воспалительных реакций. Повышение данного белка отдельно или в сочетании с другими маркерами может свидетельствовать о бактериальных или вирусных инфекциях. При исследовании уровня СРБ у больных COVID-19 было обнаружено, что у пациентов с высоким уровнем СРБ вероятность развития тяжелого заболевания выше [12, c. 2]. Часто ряд авторов отмечает наличие выраженной гиперферритинемии [2, c.74; 3, с.847; 8, с.1025]. Одной из причин гиперферритинемии, наиболее выраженной в группе умерших больных COVID-19, может быть перегрузка железом, как гемовым, так и свободным. Поскольку известно, что при системном воспалении возникает эффект секвестрации железа в макрофагах с последующей гиперактивацией и развитием цитокиного шторма [2, с.74].

Чтобы понять последствия инфекции SARS-CoV-2 для сердечно-сосудистой системы, крайне важно изучить фундаментальные биологические механизмы, лежащие в основе проникновения вируса в клетки-хозяева, последующего иммунного ответа и повреждения органов. ACE2 – это мембранный белок, который высоко экспрессируется в сердце, легких, кишечнике и почках и выполняет множество физиологических функций. Это может способствовать повреждению органа прямым проникновением вируса в течение инфекции или вторичным ответом [6, с. 2]. Основываясь на исследованиях, проведенных на животных, SARS-CoV-2 может подавлять экспрессию ACE2, способствовать инфильтрации нейтрофилов и впоследствии ускорять повреждение легких и миокарда. Предполагается, что такое повреждение является более глубоким у пациентов с ССЗ, поскольку у них может быть более высокая экспрессия ACE2 из-за фармакологических ингибиторов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) и сопутствующих заболеваний. Инфекции SARS-CoV-2 также могут непосредственно приводить к вирусному миокардиту и повышению уровня маркеров повреждения миокарда, тропонина и креатинкиназы [7, c. 2].

Иногда при новой коронавирусной инфекции может развиться острая системная воспалительная реакция и цитокиновый шторм, что может привести к повреждению нескольких органов (в том числе и ССС), ведущему к полиорганной недостаточности. Повышение кардиометаболической потребности, связанное с системной инфекцией в сочетании с гипоксией, вызванной острым респираторным заболеванием, может ухудшить соотношение потребности миокарда в кислороде и привести к острому повреждению миокарда. Системное воспаление, а также повышенное напряжение сдвига из-за увеличения коронарного кровотока могут ускорить разрыв бляшки, что иногда приводит к острому инфаркту миокарда. Различные противовирусные препараты, кортикостероиды и другие методы лечения, направленные на лечение COVID-19, также могут оказывать пагубное воздействие на ССС [13, c. 248].

В дополнение к сердечным повреждениям у пациентов с COVID-19 была замечена гипертония, что увеличивает их смертность. Диффузный эндотелиит и повреждение сосудов, наблюдаемые у пациентов с COVID-19, могут оказывать длительное воздействие на вегетативные регуляторные механизмы, а именно на барорецепторный механизм. Вполне возможно, что повреждение сосудов и почек у пациентов с COVID-19 может привести к гипертонии у этих пациентов и к более тяжелой гипертензии, когда гипертония является предшествующим состоянием для COVID-19 [14, c. 4]. В нашем исследовании гипертоническая болезнь установлена практически у всех пациентов (99%).

Пациенты с инфекцией COVID-19 и ранее существовавшей сердечной недостаточностью чаще находятся в критическом состоянии, с повышенным уровнем использования отделений интенсивной терапии, искусственной вентиляции легких и заместительной почечной терапии. Неблагоприятные исходы более выражены у пациентов с сердечной недостаточностью в пожилом возрасте, с морбидным ожирением и сопутствующим диабетом. Важно отметить, что ранее существовавшая сердечная недостаточность представляет собой независимый фактор риска смертности во время госпитализации по поводу COVID-19 со скорректированным отношением шансов [15, c. 1219]. В нашем исследовании ХСН выявлена у всех наблюдаемых, что, несомненно, сказалось на течении новой коронавирусной инфекции. Существовавшие ранее сердечно-сосудистые заболевания (ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность, цереброваскулярные заболевания), сердечно-сосудистые факторы риска (например, мужской пол, пожилой возраст, артериальная гипертензия, диабет) и другие сопутствующие заболевания (например, хроническая обструктивная болезнь легких, хроническая почечная недостаточность и рак) предрасполагают пациентов с COVID-19 к более тяжелому заболеванию и смертности [15, c. 1219].

Заключение

Таким образом, важно помнить, что сердечно-сосудистые осложнения остаются основной причиной смерти в эпоху пандемии. Пациенты с сопутствующими сердечно-сосудистыми заболеваниями более восприимчивы к инфекции СOVID-19 и тяжелее ее переносят, что связано с воздействием вируса на ССС систему человека.


Bibliographic Reference

Tursunova N.D, Shafigulina I.S, no name, Chernikov S.N PATHOGENETIC ASPECTS OF COVID-19 EFFECTS ON THE HUMAN CARDIOVASCULAR SYSTEM // European Journal of Natural History. 2022. No. 1. pp. 73-77;
URL: https://www.world-science.ru/en/article/view?id=34238 (accessed: 16/09/2026).