Pathophysiologie-Seminar Wintersemester 2002/2003

Pathophysiologie-Seminar Wintersemester 2002/2003
Institut für klinische Physiologie der FU-Berlin
Herzinsuffizienz - Neue Diagnostik- und Therapieansätze
Referent: Torsten Semmler
Betreuer: Prof. Dr. Ebel
1. Pathophysiologische Grundlagen
Förderleistung des gesunden Herzens:
in Ruhe:
5 l/min
Maximum bei Belastung: 25-30 l/min
Beeinträchtigung dieser Leistung
bei Belastung → latente Insuffizienz
in Ruhe
→ manifeste Insuffizienz
unter das Minimum → Kreislaufschock
Die Funktionsstörungen können sich chronisch oder akut ausbilden.
Folgen der Herzinsuffizienz:
Minderperfusion nach dem insuffizienten Ventrikel → Vorwärtsversagen
Venöse Stauung davor → Rückwärtsversagen
Vorwärtsversagen:
Der minimal aufrechtzuerhaltende Druck im arteriellen System des Körperkreislaufs beträgt 90 mmHg. Bei Unterschreitung dieses Wertes kommt es zu
Gegenregulationen.
-Sympathikusaktivierung, erhöhte Katecholaminfreisetzung (Erhöhung von
Schlagvolumen, Herzfrequenz und peripherem Widerstand)
Dies führt zu einer Umverteilung des reduzierten Herzvolumens auf die einzelnen
Organe:
Relativ gut (konstant)
versorgt:
Herz, Gehirn, Intstinum
Muskulatur
Relativ schlecht
versorgt:
Haut, Nieren
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Die Minderperfusion der Nieren führt zu Reninfreisetzung und damit zu erhöhter
Natrium und Wasserretention sowie einer weiteren Erhöhung des peripheren
Widerstands.
Rückwärtsversagen:
Hauptsymptom beim Rückwärtsversagen ist das Stauungsödem durch erhöhte
Natrium und Wasserretention und den erhöhten Druck im vorgeschalteten
Kreislaufsegment.
Linksherzinsuffizienz:
- Abnahme des Herzzeitvolumens mit daraus folgender Minderperfusion der
Organe (Abnahme der zerebralen Leistungsfähigkeit, Muskelschwäche,
Störung der renalen Ausscheidungsfunktionen, verminderte Rückresorption
im Magen-Darm-Trakt)
- Rückstau des Blutvolumens in den Lungenkreislauf (Lungenödem,
Ventilationsstörungen)
- Erhöhter Druck im Lungenkreislauf → Rechtsherzvergrößerung (Cor
pulmonale)
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Rechtsherzinsuffizienz:
- verminderter Gasaustausch
- Minderperfusion im Körperkreislauf durch vermindertes Blutangebot an den
linken Ventrikel
- Venöser Rückstau im Körperkreislauf → Ödeme (Pleuraerguss, Aszitis,
Stauungsleber, -niere
- Erhöhte Thromboseneigung durch Verlangsamung der Blutströmung
Globalinsuffizienz:
In der Praxis treten im Verlauf der Erkrankung durch Folgeschädigungen am
jeweils anderen Ventrikel oft Kombinationen der Symptome von Link- und
Rechtsherzinsuffizienz auf.
Einteilung der Hezinsuffizienz (Klinik)
NYHA Classification (New York Heart Association)
Stadium
I
II
III
IV
Keine Symptome
Symptome bei stärkerer Belastung
Symptome bei leichter Belastung
Symptome in Ruhe
Ursachen der Herzinsuffizienz
- Kontraktionsschwäche (z.B. Sauerstoffmangel, Infektionen (myokarditis),
Intoxikationen, akute Überlastung
- Sekundär auch durch chronische Belastungszustände (Hypertonie, Vitien)
- Lungenembolie
- Behinderung der Herzfüllung (Fibrose der Herzwand, Herztamponade)
- bradykarde / tachykarde Rhythmusstörungen
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Hormonelle Regelmechanismen:
Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
Anmerkungen:
Renin wird außer in der Niere auch
in vielen anderen Zellen des Körpers
gebildet
Die Umwandlung von Angiotensin I
zu Angiotensin II geschieht durch
die Peptidase
„Angiotensin Converting Enzyme“
(ACE), die ebenfalls in vielen
Geweben (auch Endothel) gebildet
wird.
Neben Angiotensin II wird die
Aldosteronbildung noch durch
weitere Faktoren stimuliert: (ACTH,
Katecholamine, Hyperkalämie,
Endothelin…)
Angiotensin II:
- wirkt hypertensiv durch konstriktorischen Effekt auf Arteriolen
- starker Stimulator für die Biosynthese und Sekretion von Aldosteron
Aldosteron: (Mineralocorticoid aus der zona glomerulose der Nebennierenrinde)
- Rückresorption von Natrium- und Chloridionen im proximalen und distalen
Nierentubulus
- Gesteigerte Ausscheidung von Kalium → Abnahme der Kaliumkonzentration im Plasma
Aldosteronsekretion und –plasmakonzentration
Aldosteron-Sekretion / Tag
Gesunde Personen
Patienten mit Herzinsuffizienz
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100-150 µg oder
277-485 nmol
400-500 µg oder
1100-1400 nmol
Aldosteron-PlasmaKonzentration
5-15 ng/l oder
139-416 pmol/l
Bis zu 300 ng/dl oder
bis zu 8322 pmol/l
Natriuertic Peptide (Natriuretischer Faktor)
- Teil der neurohormonalen Regulation
Typ A: wird in den
Vorhöfen gebildet
Typ B: wird im Myokard
der Ventrikel gebildet
Typ C: wird im vaskulären
Endothel gebildet
Wirkung:
- vermehrte Natrium- und Wasserauscheidung (Hemmung der
Natriumrückresorption in den medullären Sammelrohren)
- Vasodilatation
Bei hämodynamischem Stress (Druck- / Volumenerhöhung) kommt es in einigen
Zellen dieser Gewebe zu einer erhöhten Transcription von Genen, die für diese
Peptide kodieren. Nach ihrer Bildung werden sie ins Blut sezerniert.
Entdecker dieses Peptids ist Tom Mack, der hier am Institut für Klinische
Physiologie 2 Jahre mitgearbeitet hat.
Diagnose der HI
- wichtig: schnelle Diagnose
- Goldstandard: Echokardiographie (teuer, nicht überall verfügbar)
Neue Methode: (klinische Studie mit 1586 Patienten): Schnelltestmessung von BNP
- Einschlusskriterium: unklare Dispnoe
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Zusammenhang zwischen Konzentration Zusammenhang zwischen Konzentration von
von BNP und Vorliegen von kardial BNP und NYHA Class
bedingten Atembeschwerden
Ergebnisse:
BNP-Level korrelieren sehr gut mit dem Vorhandensein einer Herzinsuffizienz und
auch mit deren Ausprägungsgrad.
Setzt man den cut-off auf 100 pg/ml liegt die „Trefferquote“ dieses Tests bei 83%.
Einige Therapieansätze
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1. ACE-Hemmer
Problem:
- Umwandlung von Angiotensin I → Angiotensin II geschieht auch durch
weitere Enzyme (z.B. Chymase, eine Protease, die im Herz gebildet wird)
- Außer ACE werden noch andere Enzyme gehemmt (z.B. Hemmung der
Inaktivierung von Bradykinin → Stickstoffmonoxidanstieg)
2. Angiotensin-Rezeptorblockade (in Kombination mit ACE-Hemmern)
Problem:
- Aldosteron-Escape-Phänomen (Aldosteron wird unabhängig von RAAS
weiter sezerniert (z.B. durch Endothelin)
- Klinische Studien zeigten keinen signifikanten Erfolg gegenüber ACEHemmer Monotherapie
3. Neutral-Endopeptidase-Hemmer (in Komb. mit ACE-Hemmern)
NEP ist ein Enzym das mehrere biologisch aktive Peptide inaktiviert (z.B.
Bradykinin, ANP, BNP)
Problem:
- auch hier zeigen klinische Studien nur geringen Erfolg
4. Aldosteron-Antagonisten
Auch hier gab es eine Studie, die Konventionelle Therapie (ACE-Hemmer,
Schleifendiuretika, Digoxin) gegen Konventionelle Therapie + Spironolacton
getestet hat. Dabei zeigte sich für die Spironolacton Gruppe ein Benefit von etwa
30 % gegenüber der Vergleichsgruppe, dessen Resultat in diesem Fall die
Steigerung der Überlebensrate zur Folge hatte. Deshalb wurde die Studie aus
ethischen Gründen abgebrochen.
Problem:
- trotz guter Wirksamkeit hat Spironolacton starke Nebenwirkungen
(Progesterone und Antiadroge Wirkungen)
Aus diesem Grund werden heute spzifischere pharmaklogische
Weiterentwicklungen eingesetzt
5. Endothelin-Antagonisten
Über Hemmung der Endothelin-Rezeptoren wird die Aldosteronsekretion gesenkt.
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