De pathofysiologie van hartfalen omvat veranderingen in :

Hartdisfunctie leidt tot veranderingen in de vasculaire functie, het bloedvolume en de neurohumorale status. Deze veranderingen dienen als compensatiemechanismen om de cardiale output (voornamelijk door het Frank-Starling-mechanisme) en de arteriële bloeddruk (door systemische vasoconstrictie) op peil te houden. Deze compenserende veranderingen kunnen echter gedurende maanden en jaren de hartfunctie verslechteren. Daarom hebben sommige van de meest effectieve behandelingen van chronisch hartfalen betrekking op het moduleren van niet-cardiale factoren zoals arteriële en veneuze druk door het toedienen van vasodilaterende en diuretische geneesmiddelen.

Cardiale functie

Over het geheel genomen, resulteren de veranderingen in de hartfunctie die met hartfalen gepaard gaan in een afname van de cardiac output. Dit is het gevolg van een afname van het slagvolume die te wijten is aan systolische disfunctie, diastolische disfunctie, of een combinatie van beide. Kort gezegd is systolische disfunctie het gevolg van een verlies van intrinsieke inotropie (contractiliteit), wat kan worden veroorzaakt door veranderingen in signaaltransductiemechanismen die verantwoordelijk zijn voor de regulering van inotropie. Systolische disfunctie kan ook het gevolg zijn van het verlies van levensvatbare, samentrekkende spieren, zoals optreedt na een acuut myocardinfarct. Diastolische disfunctie verwijst naar de diastolische eigenschappen van de ventrikel en treedt op wanneer de ventrikel minder soepel (d.w.z. “stijver”) wordt, waardoor de ventriculaire vulling wordt belemmerd. Een verminderde vulling van de ventrikel leidt tot minder bloeduitstoot. Zowel systolische als diastolische disfunctie resulteren in een hogere ventriculaire einddiastolische druk, die als compensatiemechanisme dient door gebruik te maken van het Frank-Starling-mechanisme om het slagvolume te vergroten. Bij sommige vormen van hartfalen (bv. verwijde cardiomyopathie) verwijdt de ventrikel anatomisch, wat helpt om de voorspanningsdruk te normaliseren door de toename van het gevulde volume op te vangen.

Therapeutische interventies om de hartfunctie bij hartfalen te verbeteren omvatten het gebruik van cardiostimulerende geneesmiddelen (bv, beta-agonisten en digitalis) die de hartslag en contractiliteit stimuleren, en vaatverwijdende geneesmiddelen die de ventriculaire nabelasting verminderen en daardoor het slagvolume vergroten.

Neurohumorale status

Neurohumorale reacties treden op tijdens hartfalen. Deze omvatten activering van de sympathische zenuwen en het renine-angiotensinesysteem, en verhoogde afgifte van antidiuretisch hormoon (vasopressine) en atriaal natriuretisch peptide. Het netto-effect van deze neurohumorale reacties is arteriële vasoconstrictie (om de arteriële druk op peil te houden), veneuze constrictie (om de veneuze druk te verhogen) en een verhoogd bloedvolume om de ventriculaire vulling te vergroten. In het algemeen kunnen deze neuro-humorale reacties worden beschouwd als compensatiemechanismen, maar ze kunnen hartfalen ook verergeren door de ventriculaire afterload te verhogen (waardoor het slagvolume daalt) en de preload te verhogen tot het punt waar pulmonale of systemische congestie en oedeem optreden. Daarom is het belangrijk de pathofysiologie van hartfalen te begrijpen, omdat deze de basis vormt voor therapeutisch ingrijpen.

Er zijn ook aanwijzingen dat andere factoren, zoals stikstofmonoxide en endotheline (die beide bij hartfalen verhoogd zijn), een rol kunnen spelen bij de pathogenese van hartfalen.

Sommige behandelingen met medicijnen tegen hartfalen bestaan uit het afzwakken van de neuro-humorale veranderingen. Van bepaalde bètablokkers is bijvoorbeeld aangetoond dat ze op lange termijn een aanzienlijk voordeel opleveren, waarschijnlijk omdat ze de effecten van overmatige sympathische activering op het hart blokkeren. Angiotensine-converterende enzymremmers, angiotensinereceptorblokkers en aldosteronreceptorantagonisten worden algemeen gebruikt om hartfalen te behandelen door de werking van het renine-angiotensine-aldosteronsysteem te remmen.

Systemische vasculaire functie

Om de verminderde cardiale output tijdens hartfalen te compenseren, proberen terugkoppelingsmechanismen in het lichaam de normale arteriële druk te handhaven door arteriële weerstandsvaten te vernauwen door activering van het sympathische adrenerge zenuwstelsel, waardoor de systemische vasculaire weerstand toeneemt. Aders worden ook vernauwd om de veneuze druk te verhogen. Arteriële baroreceptoren zijn belangrijke onderdelen van dit feedbacksysteem, vooral bij acuut hartfalen. Humorale activering, met name het renine-angiotensinesysteem en het antidiuretisch hormoon (vasopressine), dragen ook bij tot systemische vasoconstrictie.

Verhoogde sympathische activiteit, en verhoogde circulerende angiotensine II en verhoogde vasopressine dragen bij tot een toename van de systemische vasculaire weerstand. Geneesmiddelen die sommige van deze mechanismen blokkeren, zoals angiotensine-converterende enzymremmers en angiotensine-receptorblokkers, verbeteren het ventriculaire slagvolume door de nabelasting van de ventrikel te verminderen. Vasodilaterende geneesmiddelen zoals hydralazine en natriumnitroprusside worden ook gebruikt om de afterload op de ventrikel te verminderen en daardoor de cardiale output te vergroten.

Bloedvolume

Bij hartfalen is er een compenserende toename van het bloedvolume die dient om de ventriculaire preload te vergroten en daardoor het slagvolume te vergroten door het Frank-Starling-mechanisme. Het bloedvolume wordt door een aantal factoren verhoogd. Verminderde nierperfusie leidt tot verminderde urineproductie en vochtretentie. Bovendien stimuleert een combinatie van verminderde nierperfusie en sympathische activering van de nieren de afgifte van renine, waardoor het renine-angiotensinesysteem wordt geactiveerd. Dit versterkt op zijn beurt de aldosteronsecretie. Er is ook een toename van circulerend arginine vasopressine (antidiuretisch hormoon) dat bijdraagt tot het vasthouden van water door de nieren. Het uiteindelijke resultaat van humorale activering is een toename van de renale reabsorptie van natrium en water. De resulterende toename van het bloedvolume helpt de cardiale output op peil te houden; het toegenomen volume kan echter schadelijk zijn omdat het de veneuze druk verhoogt, wat kan leiden tot longoedeem en systemisch oedeem. Wanneer oedeem in de longen optreedt, kan dit leiden tot inspanningsdyspneu (kortademigheid tijdens inspanning). Daarom worden de meeste patiënten met hartfalen behandeld met diuretica om het bloedvolume en de veneuze druk te verlagen en zo het oedeem te verminderen.

Integratie van cardiale en vasculaire veranderingen

Zoals hierboven beschreven, leiden zowel systolisch als diastolisch hartfalen tot veranderingen in de systemische vasculaire weerstand, het bloedvolume en de veneuze druk. Deze veranderingen kunnen grafisch worden onderzocht met behulp van de cardiale en vasculaire functiecurven, zoals hiernaast is afgebeeld. De afname van de hartprestatie veroorzaakt een neerwaartse verschuiving in de helling van de hartfunctiecurve. Dit alleen al zou leiden tot een toename van de rechteratrium- of centrale veneuze druk (punt B), alsmede tot een grote afname van de cardiale output. De toename van het bloedvolume en veneoconstrictie (verminderde veneuze compliance) veroorzaken een parallelle verschuiving naar rechts van de systemische vasculaire functiecurve (punt C). Omdat de systemische vasculaire weerstand ook toeneemt, verschuift de helling van de vasculaire functiecurve naar beneden (punt D). Deze veranderingen in de vasculaire functie, in combinatie met de neerwaartse verschuiving in de hartfunctiecurve, resulteren in een grote toename van de rechteratrium- of centrale veneuze druk (punt D), die helpt om de grote afname van de cardiale output, die zich zou voordoen bij afwezigheid van de systemische vasculaire reacties (punt B), gedeeltelijk te compenseren. De systemische reacties (vasculaire vernauwing en verhoogd bloedvolume) helpen dus het verlies van cardiale prestaties te compenseren; deze compensatieresponsen veroorzaken echter een grote toename van de veneuze druk die tot oedeem kan leiden. Bovendien verhoogt de toename van de systemische vasculaire weerstand de afterload op de linker ventrikel, wat de output ervan verder kan verlagen.

Herzien 06/30/2015