A szívelégtelenség patofiziológiája a következő változásokkal jár :

A szívműködési zavar az érrendszeri funkció, a vérmennyiség és a neurohumorális állapot változásait idézi elő. Ezek a változások kompenzációs mechanizmusokként szolgálnak a szívteljesítmény (elsősorban a Frank-Starling-mechanizmus révén) és az artériás vérnyomás (a szisztémás vazokonstrikció révén) fenntartására. Ezek a kompenzációs változások azonban hónapok és évek alatt ronthatják a szívműködést. Ezért a krónikus szívelégtelenség néhány leghatékonyabb kezelése a nem szívtáji tényezők, például az artériás és vénás vérnyomások modulálását foglalja magában értágító és vizelethajtó gyógyszerek adásával.

Szívműködés

összességében, a szívelégtelenséggel járó szívműködés változásai a szívteljesítmény csökkenését eredményezik. Ez a stroke-térfogat csökkenéséből adódik, amely szisztolés diszfunkció, diasztolés diszfunkció vagy a kettő kombinációja miatt következik be. Röviden, a szisztolés diszfunkció az intrinsic inotrópia (kontraktilitás) elvesztéséből ered, amelyet az inotrópia szabályozásáért felelős jelátviteli mechanizmusok megváltozása okozhat. A szisztolés diszfunkció az életképes, összehúzódó izomzat elvesztéséből is adódhat, ahogyan az akut szívinfarktus után következik be. A diasztolés diszfunkció a kamra diasztolés tulajdonságaira utal, és akkor fordul elő, amikor a kamra kevésbé rugalmas (azaz “merevebb”) lesz, ami rontja a kamrai töltést. A kamra csökkent töltése a vér kisebb mértékű kilökődését eredményezi. Mind a szisztolés, mind a diasztolés diszfunkció magasabb kamrai végdiasztolés nyomást eredményez, amely a Frank-Starling-mechanizmus felhasználásával kompenzációs mechanizmusként szolgál a lökettérfogat növelésére. A szívelégtelenség egyes típusaiban (pl. tágult kardiomiopátia) a kamra anatómiailag tágul, ami a töltött térfogat növekedésének akkomodálásával segít normalizálni az előfeszültségi nyomásokat.

A szívelégtelenségben a szívműködés javítását célzó terápiás beavatkozások közé tartozik a kardiostimuláló gyógyszerek (pl., béta-agonisták és digitalis), amelyek serkentik a szívfrekvenciát és a kontraktilitást, valamint olyan értágító gyógyszerek, amelyek csökkentik a kamrai utóterhelést, és ezáltal növelik a lökettérfogatot.

Neurohumorális státusz

Neurohumorális válaszok jelentkeznek szívelégtelenség során. Ezek közé tartozik a szimpatikus idegek és a renin-angiotenzin rendszer aktivációja, valamint az antidiuretikus hormon (vazopresszin) és a pitvari natriuretikus peptid fokozott felszabadulása. Ezeknek a neurohumorális válaszoknak a nettó hatása az artériás érszűkület (az artériás nyomás fenntartásának elősegítése), a vénás szűkület (a vénás nyomás növelése) és a kamrai töltés fokozása érdekében megnövekedett vértérfogat. Általánosságban ezek a neurohumorális válaszok kompenzációs mechanizmusoknak tekinthetők, de súlyosbíthatják a szívelégtelenséget is a kamrai utóterhelés növelésével (ami csökkenti a lökettérfogatot) és az előterhelés olyan mértékű növelésével, hogy tüdő- vagy szisztémás pangás és ödéma alakul ki. Ezért fontos megérteni a szívelégtelenség patofiziológiáját, mert ez szolgál a terápiás beavatkozás indoklásául.

Az is bizonyított, hogy más tényezők, például a nitrogén-oxid és az endotelin (mindkettő megnövekszik szívelégtelenségben) szerepet játszhatnak a szívelégtelenség patogenezisében.

A szívelégtelenség néhány gyógyszeres kezelése a neurohumorális változások csillapításával jár. Például bizonyos béta-blokkolókról kimutatták, hogy jelentős hosszú távú előnyöket biztosítanak, valószínűleg azért, mert blokkolják a túlzott szimpatikus aktiváció szívre gyakorolt hatását. Az angiotenzin-konvertáló enzim gátlókat, az angiotenzinreceptor-blokkolókat és az aldoszteronreceptor-antagonistákat általában a renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer hatásának gátlása révén alkalmazzák a szívelégtelenség kezelésére.

Szisztémás érműködés

A szívelégtelenség során csökkent szívteljesítmény kompenzálására a szervezeten belüli visszacsatolási mechanizmusok a szimpatikus adrenerg idegrendszer aktiválásával az artériás ellenálló erek szűkítésével próbálják fenntartani a normál artériás nyomást, ezáltal növelve a szisztémás érellenállást. A vénák is összeszűkülnek a vénás nyomás emelése érdekében. Az artériás baroreceptorok fontos összetevői ennek a visszacsatolási rendszernek, különösen akut szívelégtelenségben. A humorális aktiváció, különösen a renin-angiotenzin rendszer és az antidiuretikus hormon (vazopresszin) szintén hozzájárul a szisztémás érszűkülethez.

A fokozott szimpatikus aktivitás, valamint a keringő angiotenzin II és a megnövekedett vazopresszin hozzájárul a szisztémás érellenállás növekedéséhez. Az e mechanizmusok némelyikét gátló gyógyszerek, mint például az angiotenzin-konvertáló enzim gátlók, az angiotenzinreceptor-blokkolók, javítják a kamrai lökettérfogatot azáltal, hogy csökkentik a kamra utóterhelését. Az olyan értágító gyógyszerek, mint a hidralazin és a nátrium-nitroprusszid szintén a kamra utóterhelésének csökkentésére és ezáltal a szívtérfogat növelésére szolgálnak.

Vértérfogat

A szívelégtelenségben kompenzációs vérmennyiség-növekedés következik be, amely a kamrai előterhelés növelésére és ezáltal a Frank-Starling-mechanizmus révén a lökettérfogat növelésére szolgál. A vértérfogatot számos tényező növeli. A csökkent vese perfúzió csökkent vizeletürítést és folyadékvisszatartást eredményez. Továbbá a csökkent vese perfúzió és a vesék szimpatikus aktiválásának kombinációja serkenti a renin felszabadulását, ezáltal aktiválja a renin-angiotenzin rendszert. Ez viszont fokozza az aldoszteronszekréciót. A keringő argininvazopresszin (antidiuretikus hormon) is emelkedik, ami hozzájárul a vese vízvisszatartásához. A humorális aktiváció végeredménye a nátrium és a víz renális reabszorpciójának növekedése. A vér térfogatának ebből eredő növekedése segít fenntartani a szív teljesítményét; a megnövekedett térfogat azonban káros lehet, mert megemeli a vénás nyomást, ami tüdő- és szisztémás ödémához vezethet. Ha az ödéma a tüdőben jelentkezik, az megerőltetéses nehézlégzést (légszomj a megerőltetés során) eredményezhet. Ezért a szívelégtelenségben szenvedő betegek többségét diuretikus gyógyszerekkel kezelik, hogy az ödéma csökkentése érdekében csökkentsék a vértérfogatot és a vénás nyomásokat.

A szív- és érrendszeri változások integrációja

A fentiekben leírtak szerint mind a szisztolés, mind a diasztolés szívelégtelenség a szisztémás érellenállás, a vértérfogat és a vénás nyomások változásához vezet. Ezek a változások grafikusan vizsgálhatók a jobb oldalon látható szív- és érfunkciós görbék segítségével. A szívteljesítmény csökkenése a szívműködési görbe meredekségének lefelé tolódását okozza. Ez önmagában a jobb pitvari vagy a centrális vénás nyomás emelkedéséhez (B pont), valamint a szívteljesítmény nagymértékű csökkenéséhez vezetne. A vértérfogat növekedése és a vénaszűkület (csökkent vénás compliance) a szisztémás érfunkciós görbe párhuzamos jobbra tolódását okozza (C pont). Mivel a szisztémás érellenállás is nő, az érfunkciós görbe meredeksége lefelé tolódik (D pont). Az érfunkció ezen változásai a szívfunkciós görbe lefelé irányuló eltolódásával együtt a jobb pitvari vagy a centrális vénás nyomás nagymértékű emelkedését eredményezik (D pont), ami segít részben ellensúlyozni a szívteljesítmény nagymértékű csökkenését, amely a szisztémás érrendszeri válaszok hiányában következne be (B pont). Ezért a szisztémás válaszok (érszűkület és megnövekedett vértérfogat) segítenek kompenzálni a szívteljesítmény csökkenését; ezek a kompenzációs válaszok azonban a vénás nyomás nagymértékű emelkedését okozzák, ami ödémához vezethet. Továbbá a szisztémás érellenállás növekedése növeli a bal kamra utóterhelését, ami tovább csökkentheti annak teljesítményét.

Újrafogalmazva 2015. 06. 30-án