PATOFIZJOLOGIA

PATOFIZJOLOGIA

OSTREJ I PRZEWLEKŁEJ

OSTREJ I PRZEWLEKŁEJ

NIEWYDOLNOŚĆ SERCA

NIEWYDOLNOŚĆ SERCA

KATEDRA PATOFIZJOLOGII

COLLEGIUM MEDICUM U J

2003/2004

NIEWYDOLNOŚĆ SERCA

DF.
Jest to choroba, w której serce jest niezdolne do
przetłoczenia ilości krwi niezbędnej dla
metabolizmu tkanek,
LUB ROBI TO PRZY DUŻYCH CIŚNIENIACH
NAPEŁNIANIA= NIEWYDOLNOŚĆ
MIOKARDIUM .

NIEWYDOLNOŚĆ KRĄŻENIA

- zmiany występują w elementach układu
krążenia (serce, objętość krwi, łożysko
naczyniowe, HbO

2

)

- nie zawsze związana z niewydolnością
miokardium - ostra niedomykalność zastawki
aorty w zapaleniu wsierdzia, zwężenie zastawki
dwudzielnej lub trójdzielnej czy zaciskające
zapalenie osierdzia.
Niewydolność serca zawsze powoduje
niewydolność krążenia.

PODZIAŁ NIEWYDOLNOŚCI

ETIOPATOGENETYCZNY

1. Forma wstępna i następcza
niewydolności

ANATOMICZNY

1. Prawokomorowa i lewokomorowa.

HEMODYNAMICZNY/ wyrównana lub nie/

1. Skurczowa i rozkurczowa

2. Z niskim i wysokim wyrzutem sercowym.

PRZEBIEG

1. Ostra i przewlekła.

SPRZĘŻENIE zwrotne dodatnie w NS

(circulus viciosus)

Przeciążenie

hemodynamiczne

Wzrost zużycia

energii

Czynniki

wzrostu

Niedobory

energii

Martwica

Apoptoza

Hypertrofia

Niedokrwienie

mięśnia

sercowego

Wydłużenie

miocytów

Remodeling

serca

Rozstrzeń serca

Rozstrzeń serca

GŁÓWNE MECHANIZMY

GŁÓWNE MECHANIZMY

KOMPENSACYJNE W NS

KOMPENSACYJNE W NS

Niewydolność serca

Odpowiedź z

baroreceptorów

Aktywacja RAS

spadek GFR

Wzrost napięcia

ściany lewej

komory

Serce

Nerki

Mózg

Aktywacja SNS

Retencja wody

Przerost

miocytów

 Częstość akcji

serca

 Kurczliwość

 Obciążenie

wstępne

Przerost

komory

 Pojemność

minutowa

serca

HIPOTEZA WSTĘPNEJ (ZASTOINOWEJ) NS -

James Hope 1832

=>> spadek wyrzutu sercowego powoduje zastój
krwi w przedsionkach i układzie żylnym.

ZMIANY HEMODYNAMICZNE

1. Wzrost ciśnienia i objętości końcowo-
rozkurczowej w komorze i przedsionku.

2. Wzrost ciśnienia w łożysku naczyń kapilarnych
i żylnych poniżej niewydolnej komory

3. Wzrost ciśnienia w krążeniu płucnym

HIPOTEZA NASTĘPCZEJ NS - MacKenzie 1912

=>> spadek wyrzutu sercowego zmniejsza
efektywną objętości krwi w układzie tętniczym
(Effective arterial blood volume - EABV) .

ZMIANY HEMODYNAMICZNE

1. Zmniejszenie perfuzji życiowo ważnych
narządów

2. Osłabienie, męczliwość, brak tolerancji
wysiłku (ischemia endotelium)

3. Zwiększenie objętości płynu
pozakomórkowego i zastój

PRZYCZYNY NIEWYDOLNOŚCI

PRAWOKOMOROWEJ

1. Niewydolność lewej komory

2. Obstrukcja naczyń przedkapilarnych płuc

1. wrodzona (przecieki, zwężenie)

2. idiopatyczne nadciśnienie płucne

3. Serce płucne/cor pulmonale/

• Skurcz naczyń płucnych/hipoksja
• Zatorowość płucna
• Choroby obstrukcyjne płuc

• Pierwotna niewydolność prawokomorowa

• Zawał prawej komory

Skutki zastoju
żylnego:

• Hepatomegalia
• Wodobrzusze
• Splenomegalia
• Jadłowstręt
• Obrzęki obwodowe
• Wypełnienie żył
szyjnych

Skutki spadku
przepływu:

• Łatwe męczenie
się

• Oliguria
• Tachykardia
• Zmiany tętna

OBJAWY KLINICZNE NIEWYDOLNOŚCI

OBJAWY KLINICZNE NIEWYDOLNOŚCI

PRAWOKOMOROWEJ SERCA:

PRAWOKOMOROWEJ SERCA:

PRZYCZYNY NIEWYDOLNOŚCI

LEWOKOMOROWEJ

1. PRZECIĄŻENIE OBJĘTOŚCIOWE - Niedomykalność

zastawek (mitralna, aortalnej - wysoki rzut minutowy
(anemia, nadczynność tarczycy)

2. PRZECIĄŻENIE CIŚNIENIOWE - Nadciśnienie (pierwotne,

wtórne) -Zwężenie ujścia (stenoza aortalna, przerost
przegrody)

3.UTRATA MIĘŚNIÓWKI/ KURCZLIWOŚCI

•

Zawał - Kolagenozy

•

Trucizny, alkohol, kobalt, doksyrubina

•

Infekcje: wirusowe, bakteryjne

4. UTRUDNIENIE WYPEŁNIENIA

•

Zwężenie zastawki mitralnej

•

Choroby osierdzia

•

Choroby naciekowe

•

Zaburzenia rytmu

Skutki zastoju
żylnego:

• Duszność
• Ortopnoe
• Napadowa duszność
nocna

• Kaszel
• Sinica
• Trzeszczenia

Skutki spadku
przepływu:

• Łatwe męczenie się
• Oliguria
• Tachykardia
• Zmiany tętna

Objawy kliniczne niewydolności

Objawy kliniczne niewydolności

lewokomorowej serca

lewokomorowej serca

KRYTERIA DIAGNOSTYCZNE

ZASTOINOWEJ NIEWYDOLNOŚCI SERCA

(Kryteria Framingham)

DUŻE:

- napadowa duszność nocna (ortopnoe)

- poszerzenie żył szyjnych
- trzeszczenia
- powiększona sylwetka serca
- wzrost ciśnienia żylnego > 16 cm H

2

O

- wzrost czasu krążenia >25 sek
- odruch wątrobowo-szyjny
MAŁE:
- obrzęki kończyn, kaszel nocny,

hepatomegalia, tachykardia

-> 120 /min), duszność wysiłkowa,
hydrothorax,
-spadek VC do 1/3

PATOGENEZA OBJAWÓW NS /1/

1. Pierwsza jest duszność: - wysiłkowa, ortopnoe
- napadowa nocna/dyspnea
paroxysmalis/

- spoczynkowa

PTG = restrykcyjne zaburzenia wentylacji - aktywacja
receptorów J/juxtacapillary. Różnicowanie duszności
(dyspnoe) pochodzenia sercowego i płucnego/Oddech
Cheyne-Stokesa/

2. Niezdolność do wysiłku, zmącenie.
Klasy NYHA. I - bez ograniczeń, wysiłek codzienny bez
duszności, palpitacji i zmęczenia. II - niewielkie
ograniczenie. Bez zmian w spoczynku po wysiłku duszność,
palpitacje, zmęczenie lub angina. III - znaczne
ograniczenie aktywności fizycznej, bez zmian w spoczynku.
IV - niezdolność do wykonywania wysiłku- każdy wysiłek
-dolegliwości.

3. Objawy z dróg moczowych - nocturia (częstomocz
nocny)-

4. Bóle w klatce piersiowej/angina pectoris, ischemia/

5. Kacheksja sercowa.

PATOGENEZA OBJAWÓW NS /2/

Badanie fizykalne

1. Rzężenia, przesięki opłucnowe.

2. Przesunięcie i wydłużenie uderzenia koniuszkowego

3. Słyszalny trzeci ton serca S3 - w skurczowej i
rozkurczowej NS/Rytm cwałowy/

4. Słyszalny czwarty ton S4- częściej u chorych z
niewydolnością rozkurczową
/Rytm cwałowy/,szmery skurczowe -wtórne do rozstrzeni
komór.

5. Tętno naprzemienne-całkowicie, tony Korotkowa nie
znikają w próbie V. Brak zmian częstości akcji
serca/tachycardia-bradykardia/

6. Blada, zimna i spocona skóra.

W izolowanej NS prawokomorowej (cor pulmonale,
nadciśnienie płucne) uwypuklenie przegrody
międzykomorowej utrudnia wypełnienie LK
co może nasilać zastój płucny (Odwrócony efekt
Bernheima)

NIEWYDOLNOŚĆ SKURCZOWA:

Przebiegająca ze spadkiem kurczliwości
mięśniówki

* Średnia – rzut minutowy w spoczynku
prawidłowy dzięki zwiększeniu objętości końcowo
- rozkurczowej i ciśnienia w kapilarach płucnych
(objaw duszność)

* Ciężka - spadek ilości NE, gęstości β
-receptorów w mięśniu sercowym.

- brak skutków hemodynamicznych
pobudzenia

adrenergicznego

- brak wzrostu rzutu minutowego po

wysiłku

- wzrost ciśnienia /objętości

końcoworozkurczowej /

10
0

50

10
0

20
0

a

d

c

b

Objętość [ ml ]

Ciśnienie [mm Hg]

NIEWYDOLNOŚĆ SKURCZOWA - krzywa przesunięta w
prawo

a’

b’

c’

d’

EDV

80

135

ESV

40

105

SV

40

30

EF(%)

50

20

PATOFIZJOLOGIA NIEWYDOLNOŚCI

ROZKURCZOWEJ(1)

Przebiegająca ze spadkiem zdolności do rozluźniania komór w okresie
rozkurczu

A.

Rozluźnienie rozkurczowe

=

proces czynny zależny od:

1. Zwrotnego wychwytu Ca

++

przez reticulum

konieczne

2. Wycieku jonów Ca z miocytów

ATP
3. Wymiennika Na/Ca (20% całości)

Ischemia  ATP zaburzenia rozluźniania
mięśnia

Przeciążenie hemodynamiczne zwrotnego wychwytu Ca

++

(objętościowe lub ciśnieniowe)

zdolności do rozluźnienia

Stymulacja β-adrenergiczna cAMP - fosforylacja fosfolambanu

zwrotnego wychwytu

poprawa rozluźnienia

PATOFIZJOLOGIA NIEWYDOLNOŚCI

ROZKURCZOWEJ(2)

B. Hemodynamicznie-Spadek wypełnienia komór

EDV

W NS heterogenność komorowa/asynchroniczność

diastoliczna.

Na początku rozkurczu - relaksacja - asynchroniczna

dotyczy tylko części włókien mięśniowych i dochodzi do
spadku podatności dP/dV.

Pod koniec rozkurczu spadek podatności i wzrost

sztywności mięśniówki.

Jest to skutek:
1. Wzrostu ciśnienia wypełniania – przeciążenie

objętościowe (niedomykalność zastawek)

2. Wzrost grubości ściany (przerost, zwłóknienie,

ischemia)

3. Ograniczenie objętości końcowo - rozkurczowej

(zapalenie osierdzia)

10
0

50

10
0

20
0

a

d

c

b

Objętość [ ml ]

Ciśnienie [mm Hg]

NIEWYDOLNOŚĆ ROZKURCZOWA - krzywa P/V przesunięta do
góry i w lewo.

b’

a’

d’

c’

EDV

80

70

ESV

40

30

SV

40

40

EF(%)

50

56

NS Z WYSOKIM I NISKIM WYRZUTEM

SERCOWYM

Niski wyrzut (wrodzone zastawkowe lub
reumatyczne wady serca, nadciśnienie, choroba
wieńcowa - CAD, kardiomiopatie)

Objawy: krążenie obwodowe niewydolne (skurcz)
- kończyny białe, zimne, sine, AVO

2

> 5 ml/l,

ciśnienie pulsowe niskie.

Wysoki wyrzut (thyreotoxicosis, przetoki A-V
tętniczo-żylne, choroby beri-beri i Pageta,
anemia i ciąża)

Objawy: kończyny ciepłe, różowe; ciśnienie
pulsowe prawidłowe

lub wysokie.

Niewydolność
krążenia

Wysoki rzut
minutowy

Niewydolność
krążenia

Niski rzut minutowy

 Obwodowy
opór
naczyniowy

 Pojemności

minutowej
serca

 Objętości krwi

EABV

 Aktywności układu

sympatycznego

 AVP

 RBF,
zatrzymanie
sodu i wody

 RAA

ZMIANY NEUROHORMONALNE I PARAKRYNNE

ZMIANY NEUROHORMONALNE I PARAKRYNNE

W NS (1)

W NS (1)

Podstawa hemodynamiczna - spadek rzutu minutowego, CO.

A. UKŁAD AUTONOMICZNY (Pobudzenie proporcjonalne do
dysfunkcji komór)
1. Pobudzenie współczulne β-adrenergiczne, osłabienie
hamowania przywspółczulnego (spadek ilości receptorów M),
wzrost poziomu NE w surowicy - wzrost wyrzutu i spadek
aksonalnego wychwytu zwrotnego NE

2. Pobudzenie α

1

-adrenergiczne rec. mięśniówki serca:

- inotropowo dodatni,
- zmiany genotypu - uwalnianie czynników wzrostu -

przerost mięśniówki
- spadek zawartości NE w mięśniówce przedsionków i
komór.

4. Zaburzenia funkcji baroreceptorów - osłabienie odruchów
presyjnych i depresyjnych z baroreceptorów.

Leki naczynio - rozszerzające u zdrowych powodują wzrost HR i
poziomu NE.
W NS brak /niewielki wzrost HR, poziom NE wyjściowo wysoki.

ZMIANY NEUROHORMONALNE I

ZMIANY NEUROHORMONALNE I

PARAKRYNNE W NS (2)

PARAKRYNNE W NS (2)

B. Mechanoreceptory przedsionków (włókna C)
Fizjologia - wzrost ciśnienia w PP=hamowanie uwalniania
AVP spadek impulsacji w nerwach nerkowych, wzrost
RBF i GFR , diureza.

W NS - desensytyzacja mechanoreceptorów
przedsionkowych wskutek wzrostu aktywności pompy Na/K
/ Naparstnica/ Aktywacja chemoreceptorów sercowych.

SKUTEK---- W NS rozkurczowej poziom AVP jest wysoki--
zatrzymanie wody, skurcz naczyń, obrzęki, wodobrzusze,
hiponatriemia.
Brak hamowania układu adrenergicznego.

C. Unerwienie adrenergiczne układu krążenia trzewnego i
nerkowego – Fizjologia; wysiłek fizyczny - skurcz łożyska
naczyń trzewnych i nerkowych-wzrost przepływu
mięśniowego.
W NS - brak efektu naczynio-skurczowego łożyska
trzewnego przy wysiłku.

ZMIANY NEUROHORMONALNE I PARAKRYNNE

ZMIANY NEUROHORMONALNE I PARAKRYNNE

W NS (3)

W NS (3)

D. 1)Sercowy RAS ( 90% aktywności) - aktywacja przez
konwertazę a w NS przez chymazę, RAS humoralny 10%
aktywności wzrost aktywności w zaawansowanej NS .

W NS z niskim wyrzutem dochodzi do aktywacji RAS, który
wspólnie z układem adrenergiczno-nadnerczowym jest
odpowiedzialny za utrzymanie ciśnienia tętniczego.

2) Receptory angiotensynowe - A

1

A

2

– w naczyniach A1, w

miocardium A

1

i A

2

(1:2) W NS spadek gęstości obu rodzajów

receptorów. Angiotenzyna powoduje przerost miocytów i
proliferację fibrocytów przez indukcję genów (c-fos, c-jun, c-
myc)

E. Krążąca wazopresyna AVP jest podniesiona u większości
chorych z NS (szczególnie w formie ostrej NS)

Receptory wasopresynowe V

1

i V

2

. Blokada - V1 zwiększa rzut

minutowy, blokada V

2

zwiększa stężenie sodu, PRA i poziom

AVP – bez wyraźnych zmian hemodynamicznych

ZMIANY NEUROHORMONALNE I PARAKRYNNE

ZMIANY NEUROHORMONALNE I PARAKRYNNE

W NS (4)

W NS (4)

F. Peptydy natriuretyczne (ANP , BNP , CNP-), lokalizacja:
ziarnistości przedsionków, mięśniówki komór i naczyń.
Fizjologia ANP, B, C = | = SNS, RAS, AVP
W NS - BNP rośnie 10 razy a CNP 3 razy.

Peptydy natriuretyczne = laboratoryjny

wskaźnik niewydolności serca

G. Endotelina (1-3) (Stres ortostatyczny- wzrost ET - 1)
W NS rośnie poziom ET-1 proporcjonalnie do ciśnienia/oporu
przepływu płucnego Wysoka ET odpowiedzialna za nadciśnienie
płucne w NS a jej poziom nie zmienia się pod wpływem stresu
ortostatycznego.

H. Cytokiny - TNF-α, IL-1 - działają depresyjnie na mięsień
sercowy w jego zapaleniach, posocznicy. Odgrywają pewną rolę w
przebudowie serca , podwyższone w kacheksji sercowej.

Unerwienie aferentne serca a aktywacja

Unerwienie aferentne serca a aktywacja

neurohormonalna w NS - 1.

neurohormonalna w NS - 1.

Lokalizacja mechano i chemoreceptorów -

przedsionek komory

Współczulne - piersiowy

układ współczulny

Połączenia-wagalne - pień

mózgu

SYMP-PARAS

Mechanoreceptory

Chemoreceptory

Odruchy sercowo -
sercowe i sercowo -
nerkowe - depresyjne
(sprzężenie zwrotne
ujemne)

Odruchy sercowo -
presyjne - (sprzężenie
zwrotne dodatnie)

Unerwienie aferentne serca a aktywacja

Unerwienie aferentne serca a aktywacja

neurohormonalna w NS - 2.

neurohormonalna w NS - 2.

Aktywacja włókien

Aktywacja włókien

aferentnych

aferentnych

Współczulnych: kininy,
adenozyna, ischemia,
powiększenie serca.

Odpowiedzialna za ból

Ischemia/zawał przedni
LK - pobudzenie
współczulne serca i
naczyń (tachykardia,
nadciśnienie)

Wagalnych: zwiększenie
objętości serca, wzrost
kurczliwości, ANP

Odpowiedzialna za regulacje
objętości płynów

Ischemia/ zawał dolnej części
LK - wagalnych aferentnych -
odruch sercowo-protekcyjny
Bezolda-Jarischa - bradykardia

Stenoza aortalna /triada
angina, NS syncope/ -
wagalnych aferentnych przez
nadmierną kurczliwość -
omdlenia wago - wagalne
/pulsus tardus et parvus/.

Unerwienie aferentne serca a aktywacja

Unerwienie aferentne serca a aktywacja

neurohormonalna w NS -3.

neurohormonalna w NS -3.

Peptydy natriuretyczne stymulują wagalne
unerwienie aferentne.

•  ANP - wzrost

objętości serca.
(Cardiac volume
expansion)

• PRA/aktywności

reninowej osocza 

• antagonizm RAS

stymulacja
włókien
wagalnych
aferentnych 

bradykardia,

 ciśnienia,
natriureza,

 aktywności

wsp. nerwów
nerkowych

W NS - depresja mechanorecepcji a wzmocnienie
chemorecepcji.

FUNKCJA RECEPTORÓW SERCOWYCH W NS

FUNKCJA RECEPTORÓW SERCOWYCH W NS

Skurcz
naczyń

 Objętości

osocza,

Tachycardia

 Objętości

osocza

Bradykardia

Mechano

Mechanorecep

tory + peptydy

natriuretyczne

Pobudzenie
adrenergiczne

Zatrzymanie
wody i soli

Obrzęki i
przesięki


P


P

NS

Desentytyzacja
mechanorecep,
aktywacja

chemoreceptorów

Tachykard
ia

ADH



ADH


impulsacji
efferentne
j

 RBF
 GFR

Skurc

Skurc

z

z

naczy

naczy

ń

ń


impulsacji
efferentnej



RBF



GFR

nadner
cza

Chemoreceptor

y

WSKAZÓWKI TERAPEUTYCZNE LECZENIA

NIEWYDOLNOŚCI SERCA

1. Redukcja obciążenia serca – zmniejszenie

aktywności fizycznej

2. Dieta – zmniejszenie spożycia soli
3. Zmniejszenie obciążenia wstępnego =Diuretyki

(pętlowe, tiazydowe, osmotyczne)–

4. Zmniejszenie obciążenia następczego = Naczynio-

rozszerzające – nitraty, blokery ACE , blokery
kanałów wapniowych, antyadrenergiczne centralne
i obwodowe.

5. Zwiększenie kurczliwości (inotropowe):

1. Preparaty naparstnicy (digoxin) –

szczególnie w migotaniu przedsionków i
tachykardii komorowej (zatrucie
naparstnicą – w hipokaliemii)

2. Aminy sympatykomimetyczne – dopamina,

dobutamina w infuzji dożylnej – w leczeniu
opornej NS (Kardiochirurgia)

3. Inhibitory fosfodiesterazy.