Patogeneza srčnega popuščanja

Ta članek govori o kroničnem srčnem popuščanju. To je zato, ker akutno srčno popuščanje brez predhodne dolgotrajne srčne bolezni, strogo gledano, v klinični praksi ni zelo pogosto. Primer takega stanja je verjetno akutni miokarditis revmatične in nerevmatične geneze. Najpogosteje se akutno srčno popuščanje pojavi kot zaplet kronične, morda na ozadju neke sočasne bolezni, zanj pa je značilen hiter razvoj in resnost posameznih simptomov srčnega popuščanja, kar kaže na dekompenzacijo.

V zgodnjih fazah srčne disfunkcije ali srčnega popuščanja periferni krvni obtok ostaja ustrezen potrebam tkiv. To je olajšano z aktivacijo primarnih prilagoditvenih mehanizmov že v zgodnjih, predkliničnih fazah srčnega popuščanja, ko še ni očitnih težav in le skrben pregled omogoča ugotovitev prisotnosti tega sindroma.

Prilagoditveni mehanizmi pri srčnem popuščanju

Zmanjšanje kontraktilne funkcije miokarda sproži primarne prilagoditvene mehanizme za zagotovitev ustreznega srčnega iztisa.

Srčni iztis je volumen krvi, ki ga ventrikli iztisnejo med eno sistolično kontrakcijo.

Izvajanje prilagoditvenih mehanizmov ima svoje klinične manifestacije; ob skrbnem pregledu lahko posumimo na patološko stanje, ki ga povzroča latentno kronično srčno popuščanje.

Tako se v patoloških stanjih, za katera je hemodinamsko značilna preobremenitev ventrikularnega volumna, aktivira Frank-Starlingov mehanizem za vzdrževanje ustreznega srčnega iztisa: s povečanjem raztezanja miokarda med diastolo se njegova napetost poveča med sistolo.

Povečanje končnega diastoličnega tlaka v prekatu vodi do povečanja srčnega iztisa: pri zdravih posameznikih olajša prilagajanje prekatov telesni aktivnosti, pri srčnem popuščanju pa postane eden najpomembnejših kompenzacijskih dejavnikov. Klinični primer volumetrične diastolične preobremenitve levega prekata je aortna insuficienca, pri kateri med diastolo skoraj sočasno pride do regurgitacije dela krvi iz aorte v levi prekat in pretoka krvi iz levega preddvora v levi prekat. Pojavi se znatna diastolična (volumska) preobremenitev levega prekata, na katero se med sistolo poveča napetost, kar zagotavlja zadosten srčni iztis. To spremlja povečanje površine in povečanje apikalnega impulza; sčasoma se oblikuje leva stranska "srčna grba".

Klinični primer volumske preobremenitve desnega prekata je velika defekt medprekatnega septuma. Povečana volumska preobremenitev desnega prekata povzroči patološki srčni impulz. Pogosto se oblikuje deformacija prsnega koša v obliki bisternalne "srčne grbe".

Frank-Starlingov mehanizem ima določene fiziološke meje. Povečanje srčnega iztisa pri nespremenjenem miokardu se pojavi pri preraztegovanju miokarda na 146-150 %. Pri večji obremenitvi se povečanje srčnega iztisa ne pojavi in pojavijo se klinični znaki srčnega popuščanja.

Drug mehanizem primarne prilagoditve pri srčnem popuščanju je hiperaktivacija lokalnih ali tkivnih nevrohormonov, ko se aktivira simpatično-adrenalni sistem in njegovi efektorji: norepinefrin, adrenalin, sistem renin-angiotenzin-aldosteron in njegovi efektorji - angiotenzin II in aldosteron, pa tudi sistem natriuretičnih faktorjev. Ta mehanizem primarne prilagoditve deluje v patoloških stanjih, ki jih spremlja okvara miokarda. Klinična stanja, pri katerih se vsebnost kateholaminov poveča, so nekatere srčne miopatije: akutni in kronični miokarditis, kongestivna kardiomiopatija. Klinična izvedba povečanja vsebnosti kateholaminov je povečanje števila srčnih kontrakcij, kar do določenega časa pomaga vzdrževati srčni izpust na ustrezni ravni. Vendar pa je tahikardija neugoden način delovanja srca, saj vedno vodi do utrujenosti miokarda in dekompenzacije. Eden od reševalnih dejavnikov v tem primeru je izčrpavanje koronarnega pretoka krvi zaradi skrajšanja diastole (koronarni pretok krvi je zagotovljen v diastolični fazi). Ugotovljeno je, da je tahikardija kot prilagoditveni mehanizem pri srčni dekompenzaciji povezana že v prvi fazi srčnega popuščanja. Povečanje ritma spremlja tudi povečana poraba kisika v miokardu.

Izčrpanost tega kompenzacijskega mehanizma se pojavi s povečanjem srčne frekvence na 180 utripov na minuto pri majhnih otrocih in več kot 150 utripov na minuto pri starejših otrocih; minutni volumen se zmanjša po zmanjšanju udarnega volumna srca, kar je povezano z zmanjšanjem polnjenja njegovih votlin zaradi znatnega skrajšanja diastole. Zato povečanje aktivnosti simpatično-adrenalnega sistema s povečanjem srčnega popuščanja postane patološki dejavnik, ki poslabša utrujenost miokarda. Kronična hiperaktivacija nevrohormonov je torej nepovraten proces, ki vodi do razvoja kliničnih simptomov kroničnega srčnega popuščanja v enem ali obeh krvožilnih sistemih.

Miokardna hipertrofija kot dejavnik primarne kompenzacije je vključena v stanja, ki jih spremlja tlačna preobremenitev ventrikularnega miokarda. Po Laplaceovem zakonu je tlačna preobremenitev enakomerno porazdeljena po celotni površini ventrikla, kar spremlja povečanje intramiokardne napetosti in postane eden glavnih sprožilcev miokardne hipertrofije. V tem primeru se hitrost miokardne relaksacije zmanjša, medtem ko se hitrost krčenja ne zmanjša bistveno. Tako se pri uporabi tega mehanizma primarne prilagoditve ne pojavi tahikardija. Klinična primera takšne situacije sta aortna stenoza in arterijska hipertenzija (hipertenzija). V obeh primerih se koncentrična miokardna hipertrofija oblikuje kot odgovor na potrebo po premagovanju ovire, v prvem primeru mehanske, v drugem pa visokega arterijskega tlaka. Najpogosteje je hipertrofija koncentrične narave z zmanjšanjem votline levega prekata. Vendar pa se povečanje mišične mase pojavi v večji meri kot povečanje njene kontraktilnosti, zato je raven delovanja miokarda na enoto njegove mase nižja od normalne. Miokardna hipertrofija v določeni klinični fazi velja za ugoden kompenzacijsko-adaptacijski mehanizem, ki preprečuje zmanjšanje srčnega iztisa, čeprav to vodi do povečane potrebe po kisiku v srcu. Vendar pa se miogena dilatacija posledično poveča, kar vodi do povečanega srčnega utripa in manifestacije drugih kliničnih manifestacij srčnega popuščanja.

Desni prekat redko tvori tovrstno hipertrofijo (na primer pri stenozi pljučne arterije in primarni pljučni hipertenziji), saj so energijske zmogljivosti desnega prekata šibkejše. Zato se v takih situacijah poveča dilatacija votline desnega prekata.

Ne gre pozabiti, da se s povečanjem miokardne mase pojavi relativni primanjkljaj koronarnega pretoka krvi, kar znatno poslabša stanje poškodovanega miokarda.

Vendar je treba opozoriti, da v nekaterih kliničnih situacijah velja miokardna hipertrofija za relativno ugoden dejavnik, na primer pri miokarditisu, ko hipertrofijo kot rezultat procesa imenujemo poškodbna hipertrofija. V tem primeru se življenjska prognoza pri miokarditisu izboljša, saj miokardna hipertrofija omogoča vzdrževanje srčnega iztisa na relativno ustrezni ravni.

Ko so primarni kompenzacijski mehanizmi izčrpani, se srčni izpust zmanjša in pride do zastojev, zaradi česar se povečajo motnje perifernega krvnega obtoka. Tako se pri zmanjšanju srčnega izpusta levega prekata poveča končni diastolični tlak v njem, kar postane ovira za popolno praznjenje levega preddvora in posledično povzroči povečanje tlaka v pljučnih venah in pljučnem krvnem obtoku, nato pa retrogradno v pljučni arteriji. Povečanje tlaka v pljučnem krvnem obtoku povzroči sproščanje tekočine iz krvnega obtoka v intersticijski prostor in iz intersticijskega prostora v alveolarno votlino, kar spremlja zmanjšanje vitalne kapacitete pljuč in hipoksija. Poleg tega se v alveolarni votlini meša tekoči del krvi in zračna pena, kar klinično poslušamo s prisotnostjo vlažnega piskanja različnih velikosti. Stanje spremlja moker kašelj, pri odraslih - z obilnim sputumom, včasih s progami krvi ("srčna astma"), pri otrocih pa le moker kašelj, sputum se najpogosteje ne izloča zaradi nezadostno izraženega refleksa kašlja. Posledica naraščajoče hipoksije je povečanje vsebnosti mlečne in piruvične kisline, kislinsko-bazično ravnovesje se premakne proti acidozi. Acidoza prispeva k zožitvi pljučnih žil in vodi do še večjega povečanja tlaka v pljučnem krvnem obtoku. Refleksni krč pljučnih žil s povečanjem tlaka v levem atriju, kot realizacija Kitajevega refleksa, prav tako poslabša stanje pljučnega krvnega obtoka.

Povišan tlak v žilah pljučnega obtoka vodi do pojava majhnih krvavitev, spremlja pa ga tudi sproščanje rdečih krvničk na diapedezim v pljučno tkivo. To prispeva k odlaganju hemosiderina in razvoju rjave induracije pljuč. Dolgotrajna venska kongestija in kapilarni krč povzročata proliferacijo vezivnega tkiva in razvoj sklerotične oblike pljučne hipertenzije, ki je nepovratna.

Mlečna kislina ima šibek hipnotičen (narkotičen) učinek, kar pojasnjuje povečano zaspanost. Zmanjšanje rezervne alkalnosti z razvojem dekompenzirane acidoze in kisikovega dolga vodi do pojava enega prvih kliničnih simptomov - dispneje. Ta simptom je najbolj izrazit ponoči, saj se v tem času odstrani zaviralni učinek možganske skorje na vagusni živec in pride do fiziološkega zoženja koronarnih žil, kar v patoloških pogojih še poslabša zmanjšanje kontraktilnosti miokarda.

Povišan tlak v pljučni arteriji postane ovira za popolno praznjenje desnega prekata med sistolo, kar vodi do hemodinamske (volumske) preobremenitve desnega prekata in nato desnega preddvora. Skladno s tem se s povišanjem tlaka v desnem atriju pojavi regrogradno povišanje tlaka v venah sistemskega krvnega obtoka (v. cava superior, v. cava inferior), kar vodi do motenega funkcionalnega stanja in pojava morfoloških sprememb v notranjih organih. Raztezanje ustja vene cave zaradi motenega "črpanja" krvi s strani srca iz venskega sistema preko simpatične inervacije refleksno vodi do tahikardije. Tahikardija se postopoma spremeni iz kompenzacijske reakcije v reakcijo, ki moti delo srca zaradi skrajšanja "obdobja počitka" (diastole) in pojava utrujenosti miokarda. Neposredna posledica oslabitve desnega prekata so povečana jetra, saj se jetrne vene odpirajo v spodnjo votlo veno blizu desne strani srca. Zastoji do neke mere vplivajo tudi na vranico; Pri srčnem popuščanju se lahko poveča pri bolnikih z velikimi in gostimi jetri. Tudi ledvice so podvržene kongestivnim spremembam: diureza se zmanjša (nočni čas lahko včasih prevlada nad dnevnim), urin ima visoko specifično težo in lahko vsebuje nekaj beljakovin in eritrocitov.

Zaradi dejstva, da se vsebnost reduciranega hemoglobina (sivo-rdeče barve) poveča ob ozadju hipoksije, koža postane modrikasta (cianotična). Ostra stopnja cianoze pri motnjah na ravni pljučnega krvnega obtoka včasih daje bolnikom skoraj črno barvo, na primer pri hudih oblikah Fallotove tetrade.

Poleg arterijske cianoze, ki je odvisna od zmanjšanja vsebnosti oksihemoglobina v arterijski krvi, obstaja tudi centralna ali periferna cianoza (konica nosu, ušesa, ustnice, lica, prsti na rokah in nogah): povzroča jo upočasnitev pretoka krvi in izčrpavanje oksihemoglobina v venski krvi zaradi povečane izrabe kisika v tkivih.

Zastoji v portalni veni povzročajo stagnirajočo preobremenjenost v žilnem sistemu želodca in črevesja, kar vodi do različnih prebavnih motenj - driske, zaprtja, občutka teže v epigastrični regiji, včasih do slabosti, bruhanja. Zadnja dva simptoma sta pogosto prva manifestna znaka kongestivnega srčnega popuščanja pri otrocih.

Edem in vodenica votlin kot manifestacija odpovedi desnega prekata se pojavita kasneje. Vzroki za edematozni sindrom so naslednje spremembe.

• Zmanjšan ledvični pretok krvi.
• Prerazporeditev intrarenalnega pretoka krvi.
• Povečan tonus kapacitivnih žil.
• Povečano izločanje renina z neposrednim stimulativnim učinkom na receptorje ledvičnih tubulov itd.

Povečana prepustnost žilne stene kot posledica hipoksije prav tako prispeva k razvoju perifernega edema. Zmanjšanje srčnega iztisa, povezano z izčrpanjem primarnih kompenzacijskih mehanizmov, prispeva k vključitvi sekundarnih kompenzacijskih mehanizmov, katerih cilj je zagotavljanje normalnega arterijskega tlaka in zadostne prekrvavitve vitalnih organov.

Sekundarni kompenzacijski mehanizmi vključujejo tudi povečan vazomotorni tonus in povečan volumen krvi v krvnem obtoku. Povečan volumen krvi v krvnem obtoku je posledica praznjenja krvnih depojev in neposredna posledica povečane hematopoeze. Oboje je treba obravnavati kot kompenzacijski reakciji na nezadostno oskrbo tkiv s kisikom, reakcijo, ki se izraža v povečanem obnavljanju krvi z novimi nosilci kisika.

Povečanje krvne mase ima lahko sprva le pozitivno vlogo, kasneje pa postane dodatno breme za krvni obtok, ko srce oslabi, pa se kroženje povečane krvne mase še upočasni. Povečanje skupnega perifernega upora se klinično odraža v povečanju diastoličnega arterijskega tlaka, kar skupaj z znižanjem sistoličnega arterijskega tlaka (zaradi zmanjšanja srčnega iztisa) vodi do znatnega znižanja pulznega tlaka. Majhne vrednosti pulznega tlaka so vedno dokaz omejenosti obsega prilagoditvenih mehanizmov, ko lahko zunanji in notranji vzroki povzročijo resne premike v hemodinamiki. Možne posledice teh sprememb so motnje v žilni steni, kar vodi do sprememb reoloških lastnosti krvi in navsezadnje do enega od hudih zapletov, ki jih povzroča povečana aktivnost hemostatskega sistema - trombemboličnega sindroma.

Spremembe v presnovi vode in elektrolitov pri srčnem popuščanju nastanejo zaradi motenj ledvične hemodinamike. Zaradi zmanjšanja srčnega iztisa se tako zmanjša ledvični pretok krvi in zmanjša glomerularna filtracija. Ob ozadju kronične aktivacije nevrohormonov se ledvične žile zožijo.

Ko se srčni izpust zmanjša, se pretok krvi v organih prerazporedi: pretok krvi se poveča v vitalnih organih (možgani, srce) in zmanjša ne le v ledvicah, temveč tudi v koži.

Posledica predstavljenih kompleksnih motenj je med drugim povečano izločanje aldosterona. Povečano izločanje aldosterona posledično vodi do povečane reabsorpcije natrija v distalnih tubulih, kar prav tako poslabša resnost edema.

V poznih fazah srčnega popuščanja je eden od vzrokov za razvoj edema disfunkcija jeter, ko se zmanjša sinteza albuminov, kar spremlja zmanjšanje koloidno-onkotskih lastnosti plazme. Pri srčnem popuščanju je še vedno veliko vmesnih in dodatnih členov primarne in sekundarne prilagoditve. Tako povečanje volumna krvi v krvnem obtoku in povečanje venskega tlaka zaradi zadrževanja tekočine vodita do povečanja tlaka v ventriklih in povečanja srčnega iztisa (mehanizem Frank-Starling), pri hipervolemiji pa je ta mehanizem neučinkovit in vodi do povečanja preobremenitve srca - povečanja srčnega popuščanja, pri zadrževanju natrija in vode v telesu pa do nastanka edema.

Vsi opisani prilagoditveni mehanizmi so torej usmerjeni v ohranjanje ustreznega srčnega iztisa, vendar z izrazito stopnjo dekompenzacije "dobri nameni" sprožijo "začaran krog", ki klinično situacijo še poslabša in poslabša.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]