Пламенный насос. Естественная история сердца - Билл Шутт

Нетрудно понять, почему человек с больным сердцем может пасть жертвой усилий по расчистке снега – особенно тяжелого и влажного, который столь распространен на северо-востоке США, когда после бурана типичная подъездная дорога может вместить несколько тонн снега. Считается, что большая часть возникших в такую погоду инфарктов происходит из-за того, что расчистка снега – особенно если приходится его перекидывать – заставляет сердце биться быстрее и сильнее. Как и при любом упражнении, это повышает артериальное давление, что потенциально может повредить и без того зачастую не слишком исправный насос. Менее очевидно то, как холод обостряет ситуацию.

При воздействии низких температур (например, если влезть вместе с лопатой в сугроб) человеческое тело пытается сохранить тепло в основных органах, таких как мозг, сердце, легкие и печень. Для этого оно уменьшает приток крови в капиллярном русле периферийно расположенных структур – руках, ногах, кончике носа, – перенаправляя ее в ранее упомянутые важные части тела. Процесс, который это обеспечивает, называется «локальная вазоконстрикция», то есть сужение кровеносных сосудов в определенных областях тела. Такое происходит, когда крошечные мышечные клапаны, прекапиллярные сфинктеры, получают соответствующий сигнал от мозга. Когда мышечные волокна сжимаются, кровь, оставшаяся вверх по течению от клапанов, обходит капиллярные русла подобно автомобилям на шоссе, объезжающим временно закрытый участок. При этом кровь течет через ткани по сосудам, которые называются «метартериолы», не снабжая капилляры.

В домашнем тепле нечто подобное происходит после еды, но в этом случае кровь отводится в другой набор капилляров, а именно – в те, что расположены в стенках желудочно-кишечного тракта. Там прекапиллярные сфинктеры не получают сигнал закрыться. В результате кровь поступает в капиллярные русла пищеварительной системы, забирая питательные вещества, всосавшиеся через внутреннюю оболочку желудка и кишечника (привет, диффузия!), и возвращает богатую питательными веществами кровь обратно в сердце, чтобы распределить по организму.

Однако, чтобы прояснить ситуацию, нужно упомянуть, что путь, по которому венозная кровь возвращается из пищеварительного тракта, не совсем прямой. Кровь делает крюк к печени через сосуд под названием «воротная вена печени». Клетки печени, гепатоциты, извлекают сахар из крови и собирают его, выстраивая молекулу, похожую на крахмал, – гликоген, – которую можно легко хранить на всякий случай. После этого все еще насыщенная питательными веществами кровь выходит из печени и через нижнюю полую вену попадает в правое предсердие. Именно поэтому мы не получаем передозировку сахара после того, как съедим полдесятка пирожных.

Что касается судьбы гликогена, хранящегося в печени, – его можно быстро расщепить в тех же гепатоцитах и вернуть в кровь в виде глюкозы. Как правило, это происходит, когда сигнальные хеморецепторы определяют, что уровень сахара в крови слишком низок, что обычно происходит между приемами пищи. Эти структуры встроены в стенки сонных артерий (которые снабжают кровью голову) и аорты. Как следует из их названия, хеморецепторы стимулируются изменениями концентрации химических веществ (таких как глюкоза, кислород или углекислый газ), протекающих мимо них в крови, и, когда уровень глюкозы падает слишком сильно, они передают эту информацию в мозг с помощью нервных импульсов. Затем мозг инициирует соответствующую реакцию, например: «Слишком много глюкозы… Отложите часть в виде гликогена» или «Недостаточно глюкозы… Расщепите немного гликогена».

Еще в крови содержится воскообразный липид под названием «холестерин». Несмотря на свою дурную репутацию, холестерин выполняет несколько жизненно важных функций. Он входит в состав большей части клеточных мембран, помогает проводить нервные импульсы и используется как строительный материал для таких веществ, как витамин D, половые гормоны, желчь (которая помогает переваривать жир) и гормон стресса кортизол.

Холестерин переносится в крови вместе с белками, транспортирующими липиды. Они бывают двух форм: липопротеины высокой плотности (ЛПВП) и липопротеины низкой плотности (ЛПНП). Обычно они могут проникать в стенки кровеносных сосудов и выходить из них, но ЛПНП иногда застревают, вызывая накопление жировых отложений внутри этих стенок. Такие образования, атеросклеротические бляшки, вызывают болезнь – атеросклероз. Он опасен тем, что накопление бляшек может уменьшить кровоток. Простой способ продемонстрировать эту концепцию – включить садовый шланг, а затем наступить на него. По мере того, как вы надавливаете, сопротивление внутри шланга увеличивается, тем самым уменьшая поток воды. Что произойдет, если вы будете держать ногу на шланге в течение нескольких минут? Если увеличение давления выше вашей ноги достаточно велико, шланг может лопнуть – что очень опасно в случае кровеносного сосуда, так как это может привести к неконтролируемому кровотечению и даже смерти. Но об этом позже.

Итак, какое отношение вся эта информация, связанная с пищеварением, имеет к проблемам с сердцем, вызванным холодной погодой?

Коронарные артерии – это кровеносные сосуды, которые снабжают сердечную мышцу – миокард. Поскольку активное пищеварение направляет кровь к органам, расположенным вблизи вашей талии, оно уменьшает коронарный кровоток. Для людей, чьи коронарные артерии уже сужены болезнью и чьи сердца, возможно, получают едва достаточно крови, чтобы функционировать в ненапряженных условиях, дополнительный стресс от физической нагрузки на холоде может привести к значительному уменьшению количества крови, поступающей в сердечную мышцу, и, следовательно, к опасному снижению количества кислорода и питательных веществ, которые она получает[60] 33.

Более того, уровень холестерина в нашей крови часто бывает самым высоким – и самым опасным – зимой. Кардиолог Параг Джоши и его команда из Университета Джонса Хопкинса изучили уровень холестерина у 2,8 миллиона американцев в период с 2006 по 2013 год34. Они определили, что тенденция больше есть и меньше заниматься спортом в холодные месяцы привела к увеличению уровня холестерина ЛПНП (так называемого «плохого холестерина») на 3,5 % у мужчин и на 1,7 % у женщин. Кроме того, уменьшение количества солнечного света в зимние месяцы может вызвать снижение уровня витамина D, который, как считается, уменьшает содержание холестерина ЛПНП в крови.

Теперь вам должно быть ясно, что именно я хочу сказать: избегайте перенапряжения на холоде, особенно если вы только что плотно поели, так как при этом больше крови направляется в ваш пищеварительный тракт, или если вы недавно начали есть больше продуктов с высоким содержанием холестерина, таких как обработанное мясо, жареная пища, фастфуд или десерты. Курильщикам тоже стоит быть поосторожнее, так как никотин вызывает сужение сосудов, увеличивающее сопротивление току крови. Да, и никаких коктейлей перед уборкой снега, поскольку алкоголь тоже сильное сосудосуживающее. Вместо этого, когда вы решите убрать то, что большая зимняя буря оставила перед вашим домом, оставайтесь согретыми, делайте частые перерывы, возьмите лопату поменьше и сгребайте снег, вместо того чтобы кидать его. А еще лучше заплатите мальчишке, чтобы он расчистил подъезд и тротуар у вашего дома.