Herzinsuffizienz (HF) ist ein klinisches Syndrom, bei dem das Herz aufgrund einer strukturellen und/oder funktionellen Herzanomalie nicht in der Lage ist, den Stoffwechselbedarf des Körpers zu decken, was zu einem niedrigen Herzzeitvolumen, einem erhöhten ventrikulären Füllungsdruck oder beidem führt. Die Herzinsuffizienz kann die systolische und/oder diastolische Funktion des linken und/oder rechten Herzens betreffen. Die Linksherzinsuffizienz führt typischerweise zu Kurzatmigkeit und Müdigkeit, die Rechtsherzinsuffizienz führt typischerweise zu peripherer und abdomineller Flüssigkeitsansammlung; die Ventrikel können gemeinsam oder einzeln betroffen sein. Die Diagnose erfolgt zunächst klinisch und wird durch Thoraxröntgen, Echokardiographie, hämodynamische Untersuchungen und Laboruntersuchungen gestützt. Die Behandlung umfasst die Aufklärung der Patienten, die Behandlung der Ursache(n) des Herzinsuffizienz-Syndroms, medikamentöse Therapie einschließlich neurohormoneller Modulation, implantierbare Herzschrittmacher/Defibrillatoren, mechanische Kreislaufunterstützung und Herztransplantation.
Die Herzinsuffizienz betrifft weltweit mehr als 64 Millionen Menschen (1). In den Vereinigten Staaten leiden etwa 6,7 Millionen Menschen an Herzinsuffizienz, und jährlich kommen etwa 1 Million neue Fälle hinzu; bis 2030 wird die Zahl der Betroffenen voraussichtlich auf 8,7 Millionen ansteigen (2, 3).
(Siehe auch Tabelle .)
Allgemeine Literatur
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Kardiovaskuläre Physiologie
Herzkontraktilität (Kraft und Geschwindigkeit der Kontraktion), ventrikuläre Leistung sowie Sauerstoffbedarf des Myokards werden bestimmt durch:
Vorlast
Nachladung
Substratverfügbarkeit (z. B. Sauerstoff, Fettsäuren, Glukose)
Herzfrequenz und Rhythmus
Menge an lebensfähigem Myokard
Das Herzzeitvolumen ist das Produkt aus Schlagvolumen und Herzfrequenz; es wird auch vom venösen Rückfluss, vom peripheren Gefäßtonus und von neurohumoralen Faktoren beeinflusst.
Die Vorlast entspricht dem Füllungszustand des Herzens am Ende der Entspannungsphase (Diastole) unmittelbar vor der Kontraktion (Systole). Die Vorlast repräsentiert damit das Ausmaß der enddiastolischen Muskelfaserdehnung und das enddiastolische Volumen, das vom diastolischen Ventrikelvolumen und -druck und der Zusammensetzung der Myokardwand beeinflusst wird. Typischerweise ist der linksventrikuläre enddiastolische Druck (LVEDP), besonders wenn er höher als normal ist, ein vernünftiger Messwert der Vorlast. Eine linksventrikuläre Dilatation, Hypertrophie und Veränderungen der myokardialen Dehnbarkeit (Compliance) verändern die Vorlast. Die Vorlast ist nicht identisch mit dem gesamten intravaskulären Volumenstatus des Körpers, ist jedoch weitgehend eine Funktion desselben.
Die Nachlast ist die Kraft, die der Muskelfaserkontraktion am Beginn der Systole entgegensteht. Sie wird vom LV-Kammerdruck, dem Radius und der Wanddicke zum Zeitpunkt der Öffnung der Aortenklappe beeinflusst. Klinisch korreliert der systemische systolische Blutdruck bei oder kurz nach dem Öffnen der Aortenklappe mit dem systolischen Wandspitzenwert und nähert sich der Nachlast an.
Der Frank-Starling-Mechanismus beschreibt die Beziehung zwischen Vorlast und Herzleistung. Er besagt, dass die systolische Leistung (häufig anhand des Schlagvolumens abgeschätzt) innerhalb des normalen physiologischen Bereichs proportional zur Vorlast ist (siehe Abbildung ). Bei Patienten mit Herzinsuffizienz sind die systolische Leistungsfähigkeit und die myokardiale Kontraktilität im Vergleich zu Personen mit gesundem Herzen bei gleicher Vorlast vermindert. Die Kontraktilität ist klinisch schwer zu messen (weil sie eine Herzkatheterisierung mit Druck-Volumen-Analyse erfordert), wird aber durch die Ejektionsfraktion (EF), die den prozentualen Anteil des bei jeder Kontraktion ausgeworfenen enddiastolischen Volumens (Schlaganfallvolumen/Enddiastolisches Volumen) darstellt, angemessen reflektiert. EF kann für gewöhnlich nichtinvasiv durch eine Echokardiographie, nukleare Bildgebung oder MRT festgestellt werden.
Die Kraft-Frequenz-Beziehung bezieht sich auf das Phänomen, bei dem die wiederholte Stimulation eines Muskels innerhalb eines bestimmten Frequenzbereichs zu einer erhöhten Kontraktionskraft führt. Der normale Herzmuskel weist bei typischen Herzfrequenzen eine positive Kraft-Frequenz-Beziehung auf, sodass eine schnellere Frequenz eine stärkere Kontraktion (und einen entsprechend höheren Substratbedarf) verursacht. Bei einigen Arten von Herzinsuffizienz kann die Kraft-Frequenz-Beziehung negativ werden, sodass die myokardiale Kontraktilität abnimmt, wenn die Herzfrequenz über eine bestimmte Rate steigt.
Die kardiale Reserve ist die Fähigkeit des Herzens, seine Leistung über die Ruhewerte hinaus bei emotionaler oder körperlicher Belastung zu steigern; der Gesamtsauerstoffverbrauch kann sich von 250 ml/min auf ≥ 1500 ml/min bei maximaler Belastung steigern. Mechanismen umfassen:
Steigende Herzfrequenz
Zunahme der diastolischen Füllungsvolumina
Zunahme der Kontraktilität und des Schlagvolumens
Selektive Änderung des systemischen Gefäßwiderstands, um den Blutfluss zu bestimmten Organen zu lenken (z. B. Skelettmuskulatur während körperlicher Betätigung)
Erhöhung der Gewebeextraktion von Sauerstoff (Unterschied zwischen dem Sauerstoffgehalt im arteriellen Blut und im gemischtvenösen oder pulmonalarteriellen Blut)
Bei gut trainierten jungen Erwachsenen kann die Herzfrequenz von 55 bis 70 Schläge/min in Ruhe auf > 180 Schläge/min ansteigen und das Herzzeitvolumen von 6 l/min auf ≥ 25 l/min zunehmen. Unter Ruhebedingungen enthält das arterielle Blut ungefähr 18 ml Sauerstoff/dl, das gemischtvenöse oder pulmonalarterielle Blut enthält ungefähr 14 ml/dl. Die Sauerstoffextraktion liegt somit bei ungefähr 4 ml/dl. Bei erhöhtem Bedarf kann die Sauerstoffextraktion auf 12 bis 14 ml/dl ansteigen. Dieser Mechanismus hilft auch, den reduzierten Blutfluss im Gewebe bei Vorliegen einer Herzinsuffizienz zu kompensieren.
Frank-Starling-Mechanismus
Normalerweise nimmt die Herzleistung zu, wenn die Vorlast zunimmt (obere Kurve). Ab einem bestimmten Punkt jedoch erreicht die Herzleistung ein Plateau und nimmt danach ab. Bei Herzinsuffizienz aufgrund einer systolischen Funktionsstörung (untere Kurve) verschiebt sich die Gesamtkurve nach unten, was auf eine verringerte Herzleistung bei einer gegebenen Vorlast hinweist, und mit steigender Vorlast nimmt die Herzleistung weniger stark zu. Durch die Behandlung (mittlere Kurve) wird die Herzleistung verbessert, wenn auch nicht normalisiert. |
Pathophysiologie der Herzinsuffizienz
Bei einer Herzinsuffizienz kann das Herz die peripheren Gewebe nicht adäquat mit Blut entsprechend ihrem metabolischen Bedarf versorgen und die kardial bedingte Erhöhung des pulmonalarteriellen und systemischen venösen Druckes kann zur Stauung in den Organen führen. Dieser Zustand kann durch Veränderungen der systolischen oder diastolischen Funktion oder häufig auch von beiden hervorgerufen werden. Obwohl eine primäre Anomalie eine Änderung in der Kardiomyozyten-Funktion sein kann, gibt es auch Veränderungen im Kollagenumsatz der extrazellulären Matrix. Strukturelle Herzdefekte (z. B. angeborene Defekte, Herzklappenstörungen), Herzrhythmusstörungen (einschließlich anhaltend hoher Herzfrequenz) und hoher metabolischer Bedarf (z. B. aufgrund von Thyreotoxikose) können ebenso Herzinsuffizienz verursachen.
Klassifikation der Herzinsuffizienz
Herzinsuffizienz kann als primäre Links- oder Rechtsherzinsuffizienz klassifiziert werden oder gemäß der „Universal Definition and Classification of Heart Failure“ (1), die sich auf die linksventrikuläre Ejektionsfraktion stützt.
Die traditionelle Unterscheidung in Links- und Rechtsherzversagen ist etwas irreführend, da das Herz eine integrierte Pumpe ist und Veränderungen der einen Kammer schließlich auch das ganze Herz betreffen. Diese Begriffe bezeichnen jedoch die Hauptseite der pathologischen Störung, die zur Herzinsuffizienz führt, und können für die initiale Untersuchung und Behandlung nützlich sein. Weitere gebräuchliche Begriffe zur Differenzierung von Formen und Ursachen der Herzinsuffizienz sind akut oder chronisch; High-Output oder Low-Output; dilatiert oder nicht dilatiert; sowie ischämische, hypertensive oder idiopathische dilatative Kardiomyopathie. Die Behandlung unterscheidet sich auch je nachdem, ob es sich um akute oder chronische HF handelt.
Linksherzinsuffizienz
Herzinsuffizienz tritt am häufigsten infolge einer linksventrikulären Dysfunktion auf (2). Dementsprechend hat die Universelle Klassifikation der Herzinsuffizienz die Herzinsuffizienz anhand der linksventrikulären systolischen Funktion in die Kategorien „verminderte“, „erhaltene“, „minimal verminderte“ und „verbesserte“ Ejektionsfraktion unterteilt (1). Bei Linksherzinsuffizienz nimmt das Herzzeitvolumen ab und der pulmonalvenöse Druck steigt an. Wenn der pulmonalkapilläre Druck den onkotischen Druck der Plasmaproteine übersteigt (ungefähr 24 mmHg), kommt es zum Austreten von Flüssigkeit aus den Kapillaren in den interstitiellen Raum und in die Alveolen, wodurch die pulmonale Compliance reduziert wird und die Atemarbeit ansteigt. Die Lymphdrainage erhöht sich zwar, kann aber den Anstieg der pulmonalen Flüssigkeit nicht kompensieren. Erhebliche Flüssigkeitsansammlungen in den Alveolen (Lungenödem) verändern das Ventilations-Perfusions-Verhältnis (V/Q) erheblich. Desoxygeniertes pulmonalarterielles Blut passiert schlecht ventilierte Alveolen, was die systemische arterielle Oxygenierung (arterieller Sauerstoffpartialdruck [PaO2]) verringert und Dyspnoe verursacht. Dyspnoe kann aber bereits vor Änderungen des V/Q-Verhältnisses auftreten, wahrscheinlich aufgrund des erhöhten pulmonalvenösen Druckes und der vermehrten Atemarbeit, der genaue Mechanismus ist aber unklar.
Bei schwerem oder chronischem LV-Versagen entwickeln sich Pleuraergüsse, die die Dyspnoe weiter verschlimmern. Die Minutenventilation nimmt zu; dadurch sinkt der arterielle Kohlendioxidpartialdruck (PaCO₂) und der Blut-pH steigt an (respiratorische Alkalose). Ein erhebliches interstitielles Ödem der kleinen Luftwege kann die Atmung behindern und den PaCO2 erhöhen – ein Zeichen des bevorstehenden Atemversagens.
Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion (HFrEF)
Bei der HFrEF (auch systolische Herzinsuffizienz genannt) überwiegt die globale LV-systolische Dysfunktion. Der LV zieht sich schlecht zusammen und entleert sich unzureichend, was zu Folgendem führt:
erhöhtem diastolischem Volumen und Druck
verminderter Ejektionsfraktion (≤ 40%)
Es treten zahlreiche Störungen der Energienutzung, der Energieversorgung, der elektrophysiologischen Funktion sowie der Interaktion der kontraktilen Elemente auf, mit Veränderungen der intrazellulären Kalziumregulation und der Produktion von zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP).
Vorherrschende systolische Dysfunktion ist häufig bei Herzinsuffizienz aufgrund von Myokardinfarkt, Myokarditis und dilatativer Kardiomyopathie. Die systolische Dysfunktion kann primär den linken Ventrikel (LV) oder den rechten Ventrikel (RV) betreffen; ein LV-Versagen führt häufig auch zu einem RV-Versagen.
Herzinsuffizienz mit erhaltener Auswurffraktion (HFpEF)
Bei HFpEF (auch diastolische Herzinsuffizienz genannt) ist die LV-Füllung beeinträchtigt, was zu folgenden Symptomen führt:
Erhöhter enddiastolischer LV-Druck in Ruhe oder unter Belastung
Normalerweise normales enddiastolisches LV-Volumen
Die globale Kontraktilität und damit die LV-Auswurffraktion bleiben normal (≥ 50%).
Bei einigen Patienten kann jedoch eine ausgeprägte Einschränkung der linksventrikulären Füllung zu einem unangemessen niedrigen enddiastolischen LV-Volumen und damit zu niedrigem Herzzeitvolumen und systemischen Symptomen führen. Erhöhte Drücke im linken Vorhof (LA) können pulmonale Hypertonie und pulmonale Stauung hervorrufen.
Die diastolische Dysfunktion entsteht üblicherweise durch die gestörte ventrikuläre Relaxation (einem aktiven Vorgang) bei einer erhöhten ventrikulären Steifigkeit, bei einem Herzklappenfehler oder bei konstriktiver Perikarditis. Akute Myokardischämie ist ebenso eine Ursache der diastolischen Dysfunktion. Die Resistenz gegen Füllungen nimmt mit zunehmendem Alter zu, was sowohl die Funktionsstörung der Kardiomyozyten als auch den Verlust der Kardiomyozyten und eine erhöhte interstitielle Kollagenablagerung widerspiegelt; daher ist die diastolische Dysfunktion bei älteren Menschen besonders häufig. Die diastolische Dysfunktion ist bei der hypertophen Kardiomyopathie, andere Krankheiten mit ventrikulärer Hypertrophie (z. B. Hypertonie, signifikante Aortenstenose) und bei Amyloidinfiltration vorherrschend. Die LV-Füllung und -Funktion kann auch dann gestört sein, wenn eine erhebliche Zunahme des RV-Drucks das Ventrikelseptum nach links verschiebt.
Die diastolische Dysfunktion wird als wichtige Ursache der Herzinsuffizienz anerkannt. Ungefähr 50% der Patienten mit Herzinsuffizienz haben HFpEF; die Prävalenz steigt mit dem Alter und bei Patienten mit Diabetes (3). HFpEF ist ein komplexes, heterogenes, systemisches Multiorgansyndrom, oft mit mehreren gleichzeitigen Pathophysiologien. Daten deuten darauf hin, dass mehrere Komorbiditäten (z. B. Fettleibigkeit, Hypertonie, Diabetes, chronisches Nierenleiden) zu systemischen Entzündungen, einer ausgedehnten endothelialen Dysfunktion, kardialen mikrovaskulären Dysfunktionen und schließlich zu molekularen Veränderungen im Herzen führen, die eine erhöhte Myokardfibrose und ventrikuläre Versteifung verursachen. Obwohl HFrEF typischerweise mit einer primären Myokardverletzung assoziiert ist, kann HFpEF aufgrund von Anomalien in der Peripherie mit einer sekundären Myokardverletzung assoziiert sein.
Herzinsuffizienz mit mäßiggradig eingeschränkter Ejektionsfraktion (HFmrEF)
Herzinsuffizienz mit leicht reduzierter Ejektionsfraktion (HFmrEF) ist definiert als eine linksventrikuläre Ejektionsfraktion von 41 bis 49%. Es ist unklar, ob es sich bei dieser Gruppe um eine eigenständige Population handelt oder ob sie aus einer Mischung von Patienten mit HFpEF oder HFrEF besteht.
Herzinsuffizienz mit verbesserter Auswurffraktion (HFimpEF)
Patienten mit Herzinsuffizienz, deren linksventrikuläre Ejektionsfraktion sich gegenüber einem früheren Wert um mehr als 10 % absolut verbessert hat und zudem über 40 % liegt, werden als Patienten mit HFimpEF eingestuft.
Rechtsherzinsuffizienz
Eine Rechtsherzinsuffizienz tritt am häufigsten als Folge einer Linksherzinsuffizienz oder gleichzeitig mit dieser auf. Isoliertes Rechtsherzversagen wird deutlich seltener beobachtet. Bei Herzversagen, das mit einer Rechtsherzinsuffizienz verbunden ist (siehe Rechtsherzinsuffizienz), steigt der systemische venöse Druck an und verursacht einen Flüssigkeitsaustritt und ein daraus resultierendes Ödem, vor allem in den herabhängenden Körperregionen (Füße und Knöchel bei ambulanten Patienten) und den viszeralen Organen. Die Leber ist am stärksten betroffen, aber Magen und Darm können auch gestaut sein; es kann eine Flüssigkeitsansammlung in der Peritonealhöhle (Aszites) auftreten. Eine RV-Insuffizienz führt zu einer mäßigen hepatischen Dysfunktion mit mäßigen Anstiegen des konjugierten und unkonjugierten Bilirubins, der Prothrombinzeit (PT) und der hepatischen Enzyme (insbesondere alkalische Phosphatase und Gamma-Glutamyltransferase [GGT]). Die beeinträchtigte Leber verstoffwechselt weniger Aldosteron, was die Flüssigkeitsansammlung weiter verstärkt. Die chronische venöse Stauung in den Bauchorganen kann zur Anorexie, Malabsorption von Nahrung und Medikamenten und Proteinverlust-Enteropathie (charakterisiert durch Diarrhöen und eine erhebliche Hypoalbuminämie), chronischen gastrointestinalen Blutverlusten und selten auch zu einem ischämischen Darminfarkt führen.
Reaktionen auf Herzinsuffizienz
Myokardiale Reaktion
Wenn die linksventrikuläre Kontraktilität beeinträchtigt ist, wie bei HFrEF, ist eine höhere Vorlast erforderlich, um das Herzzeitvolumen aufrechtzuerhalten. Infolgedessen kommt es im Verlauf der Zeit zu einem ventrikulären Remodeling. Während der Remodellierung wird der LV weniger oval und stärker sphärisch, dilatiert und hypertrophiert; der RV dilatiert und kann hypertrophieren. Das zunächst kompensatorische Remodelling ist letztlich mit negativen Folgen verbunden, da die Veränderungen schließlich zu einer Erhöhung der diastolischen Steifigkeit und der Wandspannung führen (d. h., es entwickelt sich eine diastolische Dysfunktion), die die Herzleistung, insbesondere bei körperlicher Belastung, beeinträchtigt. Eine erhöhte Wandspannung erhöht den Sauerstoffbedarf und beschleunigt die Apoptose (den programmierten Zelltod) der Herzmuskelzellen. Die Dilatation der Ventrikel kann auch zu Mitral- oder Trikuspidalklappeninsuffizienz (durch Ringdilatation) führen, wodurch sich enddiastolische Volumina weiter erhöhen.
Hämodynamische Reaktion
Bei einem reduzierten Herzzeitvolumen wird die Sauerstoffabgabe an das Gewebe durch eine Erhöhung der Sauerstoffausschöpfung aufrechterhalten und manchmal auch durch eine Rechtsverschiebung der Sauerstoffbindungskurve (siehe Abbildung ) um die Sauerstoffabgabe zu erleichtern.
Ein reduziertes Herzzeitvolumen mit niedrigem systemischen Blutdruck aktiviert die arteriellen Baroreflexe, erhöht den Sympathikotonus und erniedrigt den Parasympathikotonus. Als ein Ergebnis, erhöhen sich Herzfrequenz und Kontraktilität, die Arteriolen in ausgewählten Gefäßbetten verengen sich, es tritt eine Venokonstriktion auf, und es kommt zur Natrium- und Wasserretention. Diese Veränderungen kompensieren die reduzierte ventrikuläre Leistung und tragen zur Erhaltung der hämodynamischen Homöostase in den frühen Stadien der Herzinsuffizienz bei. Diese kompensatorischen Veränderungen erhöhen jedoch die Herzarbeit, die Vorlast und die Nachlast, sie reduzieren die koronare und renale Durchblutung, sie führen zur Flüssigkeitsansammlung und Stauung, die Kaliumausscheidung wird erhöht und es können Kardiomyozytennekrosen und Arrhythmien hervorgerufen werden.
Renale Reaktion
Wenn sich die Herzfunktion verschlechtert, sinkt der Nierenblutfluss aufgrund des niedrigen Herzzeitvolumens. Darüber hinaus steigt der renale venöse Druck, was zu Nierenvenenstauungen führt. Diese Veränderungen führen zu einer Abnahme der glomerulären Filtrationsrate (GFR), und der Blutfluss innerhalb der Nieren wird neu verteilt. Die Filtrationsfraktion und das filtrierte Natrium nehmen ab, aber die tubuläre Resorption nimmt zu, was zur Natrium - und Wasserretention führt. Der Blutfluss wird bei Anstrengung zunehmend weg von den Nieren umverteilt, aber der renale Blutfluss nimmt in Ruhe zu.
Die verminderte Durchblutung der Nieren (und möglicherweise die verminderte arterielle Dehnung während der Systole infolge der abnehmenden Herzfunktion) aktiviert das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, erhöht die Natrium- und Wasserretention und den renalen und peripheren Gefäßtonus. Diese Wirkungen werden von der hohen Sympathikusaktivität, die die Herzinsuffizienz begleitet, verstärkt.
Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-Vasopressin-(antidiuretisches Hormon [ADH]) System führt zu einer Kaskade von potenziell deletären Langzeitwirkungen. Angiotensin II verschlechtert die Herzinsuffizienz durch eine Vasokonstriktion, inkl. einer efferenten renalen Vasokonstriktion, und durch die Steigerung der Aldosteronbildung, die nicht nur die Natriumreabsorption im distalen Nephron steigert und zur myokardialen und vaskulären Kollagenablagerung und Fibrose führt. Angiotensin II erhöht die Freisetzung von Noradrenalin, stimuliert die Freisetzung von Vasopressin und triggert die Apoptose. Angiotensin II kann an der vaskulären und myokardialen Hypertrophie beteiligt sein und auf diese Weise zur Remodellierung des Herzens und der peripheren Gefäße beitragen, wodurch die Herzinsuffizienz potenziell verschlechtert wird. Aldosteron kann im Herzen und in den Gefäßen unabhängig von Angiotensin II (möglicherweise vermittelt durch Corticotropin, Stickstoffmonoxid, freie Radikale oder andere Stimuli) synthetisiert werden und deletäre Wirkungen in diesen Organen haben.
Herzinsuffizienz, die zu einer fortschreitenden Nierenfunktionsstörung führt (einschließlich Nierenfunktionsstörungen, die durch Medikamente zur Behandlung der Herzinsuffizienz verursacht werden), trägt zur Verschlechterung der Herzinsuffizienz bei und wird als kardiorenales Syndrom bezeichnet.
Neurohumorale Reaktion
Unter Stressbedingungen helfen neurohumorale Reaktionen, die Herzfunktion zu steigern und den Blutdruck sowie die Organperfusion aufrechtzuerhalten. Die chronische Aktivierung dieser Reaktionen beeinträchtigt das normale Gleichgewicht zwischen myokardstimulierenden und vasokonstriktiven Hormonen sowie myokardrelaxierenden und vasodilatierenden Hormonen.
Das Herz enthält viele neurohumorale Rezeptoren (alpha-1-, beta-1-, beta-2-, beta-3-adrenerge Rezeptoren, Angiotensin II Typ 1 [AT1]- und Typ 2 [AT2]-Rezeptoren, muskarinerge Acetylcholinrezeptoren, Endothelin-, Serotonin-, Adenosin-, Zytokin-, natriuretische Peptidrezeptoren). Die Rollen all dieser Rezeptoren sind nicht vollständig definiert. Bei Patienten mit einer Herzinsuffizienz sind die Beta-1-Rezeptoren (die 70% der kardialen Beta-Rezeptoren ausmachen) herabreguliert, wahrscheinlich als Folge der hohen Sympathikusaktivität. Die Herabregulation beeinträchtigt die Kontraktilität der Herzmuskelzellen und erhöht die Herzfrequenz.
Die Plasmanoradrenalinspiegel sind erhöht, was hauptsächlich die Stimulierung des Sympathikus widerspiegelt, denn die Plasmaadrenalinspiegel sind nicht erhöht. Schädliche Wirkungen sind die Vasokonstriktion mit erhöhter Vor- und Nachlast, eine direkte myokardiale Schädigung inkl. Apoptose, ein eingeschränkter renaler Blutfluss und eine Aktivierung anderer neurohumoraler Systeme, inkl. des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Vasopressin-Systems.
Vasopressin wird als Antwort auf einen Blutdruckabfall über verschiedene neurohumorale Reize freigesetzt. Ein erhöhtes Vasopressin vermindert die renale Ausscheidung von freiem Wasser, was möglicherweise zur Hyponaträmie bei der Herzinsuffizienz beiträgt. Vasopressin-Spiegel bei Patienten mit HI und normalem Blutdruck schwanken.
Das atriale natriuretische Peptid (ANP) wird als Antwort auf erhöhtes Vorhofvolumen oder erhöhten Vorhofdruck freigesetzt; das natriuretische Peptid vom B-Typ (BNP; B = brain) wird von den Ventrikeln als Antwort auf die Dehnung des Ventrikels freigesetzt. Diese Peptide erhöhen die renale Ausscheidung von Natrium; allerdings wird bei Patienten mit Herzinsuffizienz die Wirkung durch den verminderten renalen Perfusionsdruck, die Rezeptordownregulation und vielleicht durch einen verstärkten enzymatischen Abbau abgeschwächt. Darüber hinaus üben erhöhte Konzentrationen von natriuretischen Peptiden eine gegenregulierende Wirkung auf das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System sowie die Katecholamin-Stimulation aus.
Da eine endotheliale Dysfunktion bei einer Herzinsuffizienz eintritt, werden weniger endogene Vasodilatatoren (z. B. Stickstoffmonoxid, Prostaglandine) und mehr Vasokonstriktoren (z. B. Endothelin) gebildet, wodurch sich die Nachlast erhöht.
Das insuffiziente Herz und andere Organe bilden den Tumornekrosefaktor-Alpha. Dieses Zytokin erhöht den Katabolismus und ist möglicherweise für die kardiale Kachexie (Abnahme des fettfreien Gewebes ≥ 10%), die eine schwere symptomatische Herzinsuffizienz begleiten kann, und für andere schädliche Veränderungen verantwortlich. Das versagende Herz ist auch metabolischen Veränderungen mit einer erhöhten Verwertung von freien Fettsäuren und verringerter Glukoseverwertung ausgesetzt; diese Änderungen können Ansatzpunkte für die Behandlung werden.
Altersbedingte Veränderungen
Altersbedingte Veränderungen im Herzen und im Herz-Kreislauf-System verringern die Schwelle für das Auftreten einer Herzinsuffizienz. Das interstitiale Kollagen im Myokard erhöht sich, der Herzmuskel versteift und die Myokardentspannung ist verlängert. Diese Veränderungen führen zu einer deutlichen Abnahme der diastolischen linksventrikulären Funktion, auch bei gesunden älteren Menschen. Mit dem Alter tritt ebenso eine geringe Abnahme der systolischen Funktion auf. Eine altersbedingte Abnahme der myokardialen und vaskulären Reaktion auf beta-adrenerge Stimulation beeinträchtigt die Fähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems, auf erhöhte Arbeitsanforderungen zu reagieren, weiter.
Als Folge dieser Veränderungen sinkt das Maximum der körperlichen Leistungsfähigkeit erheblich (etwa 8%/Dekade nach dem 30. Lebensjahr), und das Herzzeitvolumen bei maximaler Belastung sinkt in geringerem Maße. Dieser Rückgang kann durch regelmäßige körperliche Bewegung verlangsamt werden. Daher entwickeln ältere Patienten wahrscheinlicher als jüngere Patienten Symptome einer Herzinsuffizienz in Reaktion auf den durch systemische Erkrankungen oder relativ harmlose kardiovaskuläre Insulte ausgelöstenStress. Zu den Stressoren gehören Infektionen (insbesondere Pneumonie), Hyperthyreose, Anämie, Bluthochdruck, Myokardischämie, Hypoxie, Hyperthermie, Nierenversagen, perioperative Volumenbelastung durch intravenöse Flüssigkeiten, Nichtbefolgen von Medikamentenregimen oder salzarmer Diät sowie die Einnahme bestimmter Medikamente (insbesondere nichtsteroidaler Antiphlogistika).
Literatur zur Pathophysiologie
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Ätiologie der Herzinsuffizienz
Sowohl kardiale als auch systemische Faktoren können die Herzleistung einschränken und eine Herzinsuffizienz verursachen oder verschlimmern (siehe Tabelle ).
Ursachen der Herzinsuffizienz
Typ | Beispiele |
|---|---|
Kardial | |
Myokardschädigung | Einige Chemotherapeutika |
Herzklappenkrankheiten | |
Arrhythmien | Bradyarrhythmien Tachyarrhythmien |
Reizleitungsstörungen | |
Reduzierte Substratverfügbarkeit (z. B. von freien Fettsäuren oder Glukose) | Ischämie |
Infiltrative oder Matrixstörungen | Chronische Fibrose (z. B. systemische Sklerose) |
Systemisch | |
Störungen, die erhöhte Anforderungen an das Herzzeitvolumen stellen | |
Störungen, die den Widerstand gegen den Herzauswurf (Nachlast) erhöhen | |
Eine Links-HI entwickelt sich charakteristischerweise bei einer ischämischen Herzkrankheit, bei Hypertonie, Mitralinsuffizienz, Aorteninsuffizienz oder Aortenklappeninsuffizienz, Aortenstenose, den meisten Formen der Kardiomyopathie, und kongenitalen Herzkrankheiten (z. B. Ventrikelseptumdefekt, persistierender Ductus ateriosus mit großem Shunt).
Eine Rechts-HI ist am häufigsten Folge eines vorangehenden LV-Versagens (das den pulmonalvenösen Druck erhöht und zu einer pulmonalarteriellen Hypertonie führt und auf diese Weise den RV überlastet) oder die Folge einer schweren Lungenkrankheit (in diesem Fall wird es „Cor pulmonale“ genannt). Weitere Ursachen sind multiple Lungenembolien, RV-Infarkt, pulmonale arterielle Hypertonie, Trikuspidalinsuffizienz, Trikuspidalstenose, Mitralstenose, Lungenarterienstenose, Pulmonalklappenstenose, pulmonale venöse Verschlusskrankheit, arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiomyopathie oder angeborene Erkrankungen wie Ebstein-Anomalie oder Eisenmenger-Syndrom. Manche Zustände ähneln dem RV-Versagen, mit Ausnahme dass die Herzfunktion normal sein kann; diese Zustände umfassen eine Volumenüberladung und erhöhte systemische venöse Drücke bei einer Polyzythämie oder Übertransfusion, akute Niereninsuffizienz mit Natrium- und Wasserretention, Einengung einer der beiden Vv. cavae und Hypoproteinämie, die aus einem beliebigen Grund entsteht und zu niedrigem onkotischem Druck im Plasma und peripheren Ödemen führt.
Ein biventrikuläres Versagen entsteht bei Krankheiten, die das ganze Herz betreffen (z. B. bei viraler Myokarditis, Amyloidose und Chagas-Krankheit) oder bei seit längerem bestehendem LV-Versagen, welches RV-Versagen auslöst.
Das High-output-Versagen entsteht bei einer andauernd hohen Herzfrequenz, was unter Umständen dazu führen kann, dass ein normales Herz nicht mehr in der Lage ist, ein adäquates HZV aufrechtzuerhalten. Zu den Bedingungen, die das Herzzeitvolumen erhöhen können, gehören schwere Anämie, Lebererkrankung im Endstadium, Beriberi, Thyreotoxikose, fortgeschrittener Morbus Paget, arteriovenöse Fistel und andauernde Tachykardie.
Kardiomyopathie ist ein allgemeiner Begriff, der eine Erkrankung des Myokards bezeichnet. Am häufigsten beschreibtder Begriff eine primäre Krankheit des ventrikulären Myokards, die nicht durchkongenitale anatomische Defekte entstanden ist, und nicht durch valvuläre, systemischeoder pulmonalvaskuläre Krankheiten, nicht durch isolierte perikardiale, nodaleoder Reizleitungskrankheiten und nicht durch eine epikardiale koronareHerzkrankheit (KHK). Der Begriff wird manchmal verwendet, um die Ätiologie (z. B. ischämische vs. hypertensive Kardiomyopathie) zu reflektieren. Eine Kardiomyopathie führt nicht immer zur symptomatischen Herzinsuffizienz. Sie ist oft idiopathisch und wird als dilatative kongestive, hypertrophe oder infiltrativ-restriktive oder Kardiomyopathie mit apikaler Ballonierung bezeichnet (auch bekannt als Takotsubo oder Stress-Kardiomyopathie).
Stadieneinteilung der Herzinsuffizienz
Ein internationaler Konsensus definiert das Stadieneinteilungssystem für Herzinsuffizienz (HF), um die Notwendigkeit der Herzinsuffizienz-Prävention zu betonen (1, 2):
A: Hohes HF-Risiko, aber keine strukturellen oder funktionellen Herzfehler oder Symptome.
B: Strukturelle oder funktionelle Herzfehler, aber keine Symptome von HF
C: Strukturelle Herzerkrankung mit HI-Symptomen
D: Refraktäre HF, die fortgeschrittene Therapien (z. B. mechanische Kreislaufunterstützung, Herztransplantation) oder palliative Pflege erfordert
Der klinische Schweregrad (oder die funktionelle Klassifikation) variiert erheblich und wird in der Regel nach dem System der New York Heart Association (NYHA) klassifiziert (siehe Tabelle ); die Beispiele für gewöhnliche Aktivität können für ältere, geschwächte Patienten modifiziert werden. Da die HI ein so weites Spektrum an Schweregraden aufweist, unterteilen einige Experten die NYHA-Klasse III in IIIA oder IIIB (3, 4). Klasse IIIB wird in der Regel Patienten vorbehalten, die kürzlich eine Exazerbation ihrer Herzinsuffizienz erlitten haben, wobei die Definition nicht standardisiert ist.
New York Heart Association (NYHA) Funktionsklassifikation der Herzinsuffizienz
NYHA-Klasse | Definition | Einschränkung | Beispiel |
|---|---|---|---|
I | Normale körperliche Aktivität verursacht keine übermäßige Müdigkeit, Atemnot oder Herzklopfen. | Keine | Kann jede Tätigkeit durchführen, für die ≥ 7 METs benötigt werden:
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II | Keine Beschwerden im Ruhezustand; normale körperliche Aktivität verursacht Müdigkeit, Atemnot, Herzklopfen oder Angina. | Mild | Kann eine Aktivität durchführen, die ≥ 5 aber ≤ 7 MET erfordert:
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III | Keine Beschwerden im Ruhezustand; bereits weniger als die gewöhnliche körperliche Aktivität verursacht Müdigkeit, Atemnot, Herzklopfen oder Angina. IIIa: Ohne kürzliche Exazerbation der Herzinsuffizienz oder kürzlich aufgetretene Ruhedyspnoe IIIb: Mit kürzlicher HI-Exazerbation oder kürzlich aufgetretener Ruhedyspnoe | Moderat | Kann eine Aktivität durchführen, die ≥ 2 und ≤ 5 MET erfordert:
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IV | Symptome treten in Ruhe auf; jede körperliche Aktivität verstärkt die Beschwerden | Schwer | Symptome bei allen Aktivitäten Kann keine Aktivität durchführen, die ≥ 2 MET erfordert (alle oben aufgeführten Aktivitäten) |
HF = Herzinsuffizienz, MET = Metabolisches Äquivalent, ein Maß für den Energieaufwand im Vergleich zur Ruhe; mph = Meilen pro Stunde. | |||
Heidenreich PA, Bozkurt B, Aguilar D, et al. 2022 AHA/ACC/HFSA Guideline for the Management of Heart Failure: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines [published correction appears in J Am Coll Cardiol. 2023 Apr 18;81(15):1551. doi: 10.1016/j.jacc.2023.03.002.]. J Am Coll Cardiol. 2022;79(17):e263-e421. doi:10.1016/j.jacc.2021.12.012; Yancy CW, Jessup M, Bozkurt B, et al. 2013 ACCF/AHA guideline for the management of heart failure: executive summary: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on practice guidelines. Circulation. 2013;128(16):1810-1852. doi:10.1161/CIR.0b013e31829e8807; and Dolgin M, Association NYH, Fox AC, Gorlin R, Levin RI, New York Heart Association. Criteria Committee. Nomenclature and criteria for diagnosis of diseases of the heart and great vessels. 9th ed. Boston, MA: Lippincott Williams and Wilkins; March 1, 1994. | |||
MET-Werte für Aktivitäten stammen von:Herrmann SD, Willis EA, Ainsworth BE, et al. 2024 Adult Compendium of Physical Activities: A third update of the energy costs of human activities. J Sport Health Sci. 2024;13(1):6-12. doi:10.1016/j.jshs.2023.10.010 | |||
Literatur zur Stadieneinteilung
1. Bozkurt B, Coats AJ, Tsutsui H, et al. Universal Definition and Classification of Heart Failure: A Report of the Heart Failure Society of America, Heart Failure Association of the European Society of Cardiology, Japanese Heart Failure Society and Writing Committee of the Universal Definition of Heart Failure. J Card Fail. Published online March 1, 2021. doi:10.1016/j.cardfail.2021.01.022
2. Heidenreich PA, Bozkurt B, Aguilar D, et al. 2022 AHA/ACC/HFSA Guideline for the Management of Heart Failure: A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 2022;145:e895–e1032. doi: 10.1161/CIR.0000000000001062
3. Levy WC, Mozaffarian D, Linker DT, et al. The Seattle Heart Failure Model: prediction of survival in heart failure. Circulation. 2006;113(11):1424-1433. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.584102
4. Thibodeau JT, Mishkin JD, Patel PC, Mammen PP, Markham DW, Drazner MH. IIIB or not IIIB: a previously unanswered question. J Card Fail. 2012;18(5):367-372. doi:10.1016/j.cardfail.2012.01.016
Wichtige Punkte
Herzinsuffizienz ist die Unfähigkeit des Herzens, die Gewebe mit ausreichend Blut für den Stoffwechselbedarf zu versorgen.
Herzinsuffizienz betrifft am häufigsten den linken Ventrikel, kann aber den rechten oder beide Ventrikel betreffen.
Die Herzinsuffizienz wird anhand der linksventrikulären Ejektionsfraktion eingeteilt in Herzinsuffizienz mit reduzierter, geringgradig reduzierter, erhaltener oder verbesserter Ejektionsfraktion.
