Pathomechanismen der Herzinsuffizienz (Part I)

Pathomechanismen
der Herzinsuffizienz (Part I)
• myokardiale Hypertrophie und ventrikuläre Dilatation
• sympathoadrenerge Aktivierung
• Aktivierung des Renin-Angiotensin-Systems (RAS)
Alterspezifische Todesursachen in Deutschland
Statistisches Bundesamt, aktualisiert 2003
Inzidenz der chronischen Herzinsuffizienz nach
Alter und Geschlecht
Kannel WB 1996; Eur J Clin Pharmacol 49: S3-S9.
Herzinsuffizienz
„Herzinsuffizienz ist ein komplexes klinisches Syndrom,
welches durch eine kardiale Dysfunktion und
neurohumorale Fehlregulation charakterisiert ist, und
dementsprechend einhergeht mit Belastungsintoleranz,
Flüssigkeitsretention und verkürzter Lebensdauer.“
M. Packer
Task Force on Heart Failure
der Europäischen Kardiologischen Gesellschaft
Definition umfasst im wesentlichen 3 Punkte:
1. Nachweis einer abnormalen systolischen und/oder
diastolischen Herzfunktion.
2. Typische Symptome, die nachweislich auf die
abnormale Funktion des Herzens zurückzuführen sind.
(z. B.: Leistungseinschränkung, Dyspnoe, Natrium- und Wasserretention)
3.
Ansprechen auf Therapie.
Zwei der 3 Kriterien müssen gegeben sein, um die
Definition der Herzinsuffizienz zu erfüllen.
Remme & Swedberg 2001; Eur. Heart J 22: 1527-60.
Funktionelle NYHA-Klassifikation bei
Herzinsuffizienz
I.
Herzerkrankung ohne Einschränkung der körperlichen
Leistungsfähigkeit
II. Herzerkrankung mit leichter Einschränkung der
körperlichen Leistungsfähigkeit
(keine Beschwerden in Ruhe, alltägl. körperl. Belastung verursacht Erschöpfung,
Rhythmusstörungen, Luftnot oder Angina pectoris)
III. Herzerkrankung mit höhergradiger Einschränkung der
körperlichen Leistungsfähigkeit
(keine Beschwerden in Ruhe, geringe körperl. Belastung verursacht Erschöpfung,
Rhythmusstörungen, Luftnot oder Angina pectoris)
IV. Herzerkrankung mit Beschwerden bei allen körperl.
Aktivitäten und bereits in Ruhe (Bettlägrigkeit)
Prognose bei Herzinsuffizienz
Überlebenswahrscheinlichkeit
1,0
0,9
NYHA II
0,8
NYHA III
0,7
NYHA IV
0,6
0
3
6
9
12
15 Monate
Muntwyler al. 2002; Eur Heart J 23:1861-66.
Todesursache von Patienten mit
Herzinsuffizienz
Merit-HF 1999; Lancet 353: 1001-7.
Hauptursache des plötzlichen Herztodes:
Herzrhythmusstörungen
intaktes Reinzleitungssystem
gestörte Reinzleitung
Einteilung der Herzinsuffizienz (1)
Akute vs. Chronische Herzinsuffizienz
akute Myokardischämie mit/ohne Myokardinfarkt; akute Myokarditis vs.
Hypertonie, Aortenstenose, Myokardinfarkt Aorten-, Mitral- oder Koronarinsuffizienz
Rechts- vs. Linksherzinsuffizienz
z.B. Pulmonale Hypertonie vs. z.B. Aortenstenose
Systolische vs. Diastolische
Ventrikel ist nicht in der Lage ein ausreichendes HZV zu pumpen vs.
Pumpleistung normal, Füllung des Ventrikels jedoch behindert
Einteilung der Herzinsuffizienz (2)
Low cardiac output failure vs. High cardiac output failure
alle Formen einer eingeschränkten linksventrikulären Pumpfunktion (KHK, Hypertonie) vs.
Anämie, Fieber, Thyrotoxikose, arteriovenöse Shunts
Vorwärtsversagen vs. Rückwärtsversagen
alle Erkrankungen, die zu einer myokardialen Kontraktionsstörung führen (DCM, Myokardinfarkt) vs.
Myokardhypertrophie, -ischämie, -fibrose
Klinisches Bild der Herzinsuffizienz (1)
Klinisches Bild der Herzinsuffizienz (2)
Herzvergrößerung
Lungenödem
Ursachen der Herzinsuffizienz
Risiko eine Herzinsuffizienz zu entwickeln in
Abhängigkeit vom Schweregrad
der arteriellen Hypertonie
Kannel WB & Cupples; Drugs Ther 1988; 2: 387-95.
Koronare Herzerkrankung-Ischämie
Angebot
Bedarf
• Koronarer Blutfluss
• Vorlast (EDV)
) Kollateralversorgung des Gebietes
• Nachlast
• Koronare Sauerstoffsättigung
(systemischer Gefäßwiderstand)
• Hämoglobingehalt des Bluts
• Herzfrequenz
• Kontraktilität der Herzmuskelzellen
(beeinflusst z.B. durch Katecholamine)
Ischäm
ie
Ungleichgewicht zwischen Sauerstoffangebot und Sauerstoffbedarf
Klinische Ereigniskette der Risikofaktoren
zur Ausbildung eines Myokardinfarktes
Myokardischämie
Koronarthrombose
Myokardinfarkt
Infarktgröße ist abhängig von:
• der Größe des minderperfundierten Areals
• dem Ausmaß der kollateralen Restdurchblutung
• der Ischämiedauer
• der hämodynamischen Situation
Determinanten der Herzfunktion
• Herzfrequenz,
• Vorlast
(enddiastolisches Ventrikelvolumen),
• Nachlast
(Auswurfwiderstand bzw. arterieller Gefäßwiderstand)
und
• die entwickelte Kontraktionskraft
(elektromechanische Kopplung und deren Regulation)
Frank-Starling-Mechanismus
Eine Dehnung des Myokards während der Diastole
erhöht die Kontraktilität des Herzens während der Systole.
„...der regulatorische Mechanismus, der das Herz befähigt, mehr
oder weniger Arbeit zu leisten, ..., ist in den Wandungen des Herzens
selbst gelegen, vermutlich in den Muskelfasern, aus denen die
Wandungen des Herzens bestehen...“
Starling 1920
Kennzeichen der Herzinsuffizienz:
Vergrößertes Herz
Warum ist auch ein mäßig vergrößertes Herz „schlecht“, wo doch die
Kontraktionskraft bei Zunahme der Vordehnung bzw. Füllung
ansteigt ?
• Wandspannung
• Gefügedilatation
• Überproportionaler Sauerstoff- und Energiebedarf
bei i.d.R. eingeschränkter Blutversorgung
Muskellänge und Kontraktionskraft (1)
Gordon et al. J Physiol 184: 170-92; 1966
Ruhe-Dehnungskurven
Druck-Volumen-Beziehung (1)
Kurve der maximalen isovolumetrischen Kontraktion
Kurve der maximalen isotonischen Kontraktionen
Linie der Maxima der Unterstützungszuckung
(= „U-Kurve“).
Druck-Volumen-Beziehung (2)
C
Systol.
B
D
Rest-Vol.
Aortendruck
Diastol.
A Enddiastolischer
Füllungsdruck
Schlag-Vol.
Hypertrophie-Entstehung (1)
La Place´sches Gesetz: K = P x r
2xD
Hypertrophie
K=
Pxr
2xD
K Wandspannung
P systol. Ventrikeldruck
D Dicke der Ventrikelwand
r Ventrikeldurchmesser
Dilatation
K = P2 xxDr
Ventrikuläres „Remodeling“
nach Myokardinfarkt
Ehring & Heusch 1996; In: Kübler & Triithart (Eds) Calciumantagonisten 57-121, Steinkopff Verlag Darmstadt.
Hypertrophie-Entstehung (2)
Konzentrische Hypertrophie
Exzentrische Hypertrophie
Druck-Volumen-Beziehung am hypertrophierten
und dilatierten insuffizienten Herzen
M. Böhm 2000; In: Herzinsuffizienz, Thieme Verlag Stuttgart.