Herzschwäche (Herzinsuffizienz) – Ursachen
Pathogenese (Krankheitsentstehung)
Die Herzinsuffizienz (Herzschwäche) stellt einen komplexen pathophysiologischen Zustand dar, bei dem das Herz nicht in der Lage ist, den Körper mit ausreichend Blut zu versorgen. Die zugrundeliegenden Mechanismen variieren je nach Art und Ursache der Herzinsuffizienz, sind jedoch immer mit einer erhöhten Belastung des Herzmuskels und einer gestörten Herzfunktion verbunden.
Häufigste Ursachen in Deutschland
In Deutschland sind zu 90 % der Fälle die folgenden Erkrankungen für die Entwicklung einer Herzinsuffizienz verantwortlich:
- Hypertonie (Bluthochdruck)
- Koronare Herzerkrankung (KHK; Herzkranzgefäßerkrankung)
Alle Erkrankungen, die eine Herzinsuffizienz auslösen, führen entweder zu einer direkten Schädigung des Myokards (Herzmuskel) oder zu einer ständigen erhöhten Belastung, die das Herz überfordern kann. Dies führt dazu, dass das Herz das Blut nicht mehr effektiv durch den Körper pumpen kann. Der Körper versucht diesen Zustand zu kompensieren, was wiederum zu weiteren Veränderungen des Herzmuskels führt.
Pathophysiologische Mechanismen
Bei einer Herzinsuffizienz kommt es zu einer gestörten Balance zwischen dem Sauerstoffangebot und dem Sauerstoffbedarf der Organe. Die wichtigsten pathophysiologischen Mechanismen umfassen:
- Neurohormonelle Aktivierung: Die Aktivierung des sympathischen Nervensystems und des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS) sind zentrale Reaktionen bei einer Herzinsuffizienz. Diese führen zur Freisetzung von Botenstoffen wie Adrenalin, Noradrenalin und Aldosteron, um die Herzleistung zu verbessern. Langfristig wirken diese Mechanismen jedoch schädlich auf das Herz.
- Volumenüberlastung: Um den Blutdruck trotz schwacher Herzleistung aufrechtzuerhalten, wird die Ausscheidung von Flüssigkeit durch die Niere gehemmt. Dies führt zu einer erhöhten Blutmenge, die das Herz noch mehr belastet.
- Herzhypertrophie: Ähnlich wie bei einem Sportler versucht das Herz, durch Hypertrophie (Vergrößerung) der Muskelmasse der erhöhten Belastung entgegenzuwirken. Diese Hypertrophie ist jedoch pathologisch, da das Herzgewebe nicht mehr effizient arbeitet und durch den vergrößerten Muskelquerschnitt die Sauerstoffversorgung nicht mehr ausreicht.
- Fibrose: Die chronische Belastung führt zu einer Vermehrung von Bindegewebe (Fibrose), was die Elastizität und die Funktion des Herzmuskels weiter einschränkt.
Einteilung nach der Pumpfunktion
Die chronische Herzinsuffizienz wird anhand der Pumpfunktion (Ejektionsfraktion) in verschiedene Typen unterteilt. Diese Unterscheidung ist wichtig, um die pathophysiologischen Mechanismen besser zu verstehen und die Therapie anzupassen.
HF-Typ | Kriterien |
---|---|
HFrEF | Herzinsuffizienz mit verminderter Ejektionsfraktion (EF ≤ 40 %). |
HFmrEF | Herzinsuffizienz mit mittlerer Ejektionsfraktion (EF 41-49 %). |
HFpEF | Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (EF ≥ 50 %). |
HFimpEF (HFrecEF) | Herzinsuffizienz mit verbesserter Ejektionsfraktion (EF ≤ 40 % zu Beginn und Verbesserung um ≥ 10 Prozentpunkte). |
Definitionen der Pumpfunktion:
- HFrEF: „Heart Failure with reduced Ejection Fraction“ – Herzinsuffizienz mit systolischer Dysfunktion, d. h. verminderter Auswurfleistung des Herzens.
- HFmrEF: „Heart Failure with mildly reduced Ejection Fraction“ – Herzinsuffizienz mit mittlerer Ejektionsfraktion. Diese Form liegt zwischen HFrEF und HFpEF.
- HFpEF: „Heart Failure with preserved Ejection Fraction“ – Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion, wobei vor allem die Füllung des Herzens während der Diastole beeinträchtigt ist.
- HFimpEF: „Heart Failure with improved Ejection Fraction“ – Herzinsuffizienz mit einer signifikanten Verbesserung der systolischen Funktion nach initialer Reduktion der Ejektionsfraktion.
Pathogenese spezifischer Herzinsuffizienz-Formen
HFpEF (Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion):
- Patienten mit einer HFpEF weisen eine diastolische Dysfunktion auf, die durch eine gestörte Füllung der linken Herzkammer (Ventrikel) während der Diastole gekennzeichnet ist. Dies führt zu einem erhöhten Füllungsdruck im linken Vorhof und erhöhtem Druck in der Lungenstrombahn.
- Ein typisches Merkmal dieser Form ist die Fibrose des linken Ventrikels, die die Dehnbarkeit des Herzmuskels weiter verringert.
- Patienten mit HFpEF sind häufig älter, übergewichtig und leiden an Hypertonie (Bluthochdruck) und Diabetes mellitus.
HFrEF (Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion):
- Die häufigste Ursache ist die ischämische Herzerkrankung (z. B. nach einem Myokardinfarkt/Herzinfarkt). Durch den Verlust von funktionsfähigen Herzmuskelzellen ist die systolische Pumpfunktion stark beeinträchtigt.
- Der chronische Verlust von Kardiomyozyten wird durch die Hypertrophie (Muskelvergrößerung) der verbleibenden Zellen und die Vermehrung von Bindegewebe (Fibrose) kompensiert.
Geschlechtsspezifische Unterschiede
- Männer entwickeln häufiger eine Herzinsuffizienz mit systolischer Dysfunktion (HFrEF).
- Frauen entwickeln häufiger eine diastolische Dysfunktion (HFpEF), da sie im Alter häufiger an arterieller Hypertonie (Bluthochdruck) und diabetischer Mikroangiopathie leiden.
Kardiopulmonale und renale Interaktionen
Patienten mit Herzinsuffizienz zeigen oft Störungen der Mikrozirkulation und eine kardio-renale (Herz-Nieren) Interaktion. Hierbei führt die Herzschwäche zur Schädigung der Nieren (renale Insuffizienz/Nierenschwäche), was wiederum die Herzinsuffizienz weiter verschlimmern kann.
Prognostische Faktoren
Eine besonders ungünstige Prognose haben Patienten, die zusätzlich eine Kachexie entwickeln. Kachexie ist durch einen Gewichtsverlust mit Abnahme der Muskelmasse gekennzeichnet und verschlechtert die Überlebensrate der Patienten erheblich. Der Verlust des Proteins Musclin, das normalerweise dem Muskelschwund entgegenwirkt, scheint hierbei eine Rolle zu spielen [25].
Zusammenfassung und klinische Relevanz
Die Herzinsuffizienz ist eine komplexe, multifaktorielle Erkrankung, die sowohl systolische als auch diastolische Funktionsstörungen umfasst. Die genaue Identifikation der zugrundeliegenden Pathomechanismen ist entscheidend für eine zielgerichtete Therapie und verbessert die Prognose der Patienten erheblich.
Ätiologie (Ursachen)
Biographische Ursachen
- Genetische Erkrankungen:
- Barth-Syndrom – angeborener Defekt des Phospholipid-Stoffwechsels (X-chromosomal-rezessiv vererbt); gekennzeichnet durch dilatative Kardiomyopathie (DCM; Herzmuskelerkrankung, die mit einer krankhaften Erweiterung (Dilatation) des Herzmuskels, besonders des linken Ventrikels (Herzkammer) einhergeht , Myopathie (Muskelerkrankung) der Skelettmuskulatur, Neutropenie (Verminderung der neutrophilen Granulozyten im Blut), verzögertes Wachstum und Organoazidurie; Pathogenese (Krankheitsentstehung): Störung der Atmungskette in den Mitochondrien (Kraftwerke der Zellen); betrifft nur Jungen und tritt schon im frühen Kindesalter auf.
- Frühgeborene (= Geburt vor Vollendung der 37. Schwangerschaftswoche (SSW)) [17]
- Last von 60 % des individuellen Maximums: Ejektionsfraktion (Auswurffraktion) der erwachsenen Frühgeborenen im Schnitt um signifikante 6,7 % unter jener der Kontrollen (71,9 % vs. 78,6 %)
- Last von 80 % des individuellen Maximums: 7,3 % unter jener der Kontrollen (69,8 % vs. 77,1 %)
- kardiale Output-Reserve (Differenz zwischen dem Herzindex bei der jeweiligen Belastungsstufe und dem Herzindex in Ruhe); die Reserve lag bei einer 40%igen Belastung um 56,3 % unter jener der Kontrollen (729 vs. 1.669 ml/min/m2).
- Einschränkung: geringe Probandenzahl
- Lebensalter – zunehmendes Alter:
- Das Maximum des Auftretens der Herzinsuffizienz liegt im 8. Lebensjahrzehnt.
- Frauen: Früher Beginn der Menopause (40. bis 45. Lebensjahr) [6]
- Hormonelle Faktoren – früher Beginn der Menopause (s. u. Alter)
- Sozioökonomische Faktoren – das untere Fünftel (Quintil), das in der größten Armut lebt, erkrankt im Alter zu 61 % häufiger an einer chronischen Herzinsuffizienz; diese Gruppe erkrankt zudem auch 3,51 Jahre (3,25-3,77 Jahre) früher [15]
Verhaltensbedingte Ursachen
- Ernährung
- Konsum von "roten" Fleischwaren (Männer) [3]; Frauen über 50 Jahre [11]
- Geringer Verzehr von Obst und Gemüse (Frauen) [5]
- frittierte Nahrungsmittel (+37 %; Risiko ist dosisabhängig) [21]
- Hohe Aufnahme von Natrium und Kochsalz [2]
- Mikronährstoffmangel (Vitalstoffe) – siehe Prävention mit Mikronährstoffen
- Konsum von "roten" Fleischwaren (Männer) [3]; Frauen über 50 Jahre [11]
- Genussmittelkonsum*
- Alkohol (Frau: > 40 g/Tag; Mann: > 60 g/Tag) – bis zu 7 alkoholische Getränke pro Woche im frühen mittleren Lebensalter war assoziiert mit einem niedrigeren Risiko für eine zukünftige Herzinsuffizienz [7]
- Tabak (Rauchen) – Studie nach dem Prinzip der Mendel’schen Randomisierung konnten nachweisen, dass die genetische Neigung zum Gebrauch von Tabakwaren im Vergleich zur genetischen Rauchabstinenz mit einem etwa 30 % höheren Herzinsuffizienzrisiko einherging (Odds-Ratio, OR 1,28) [19]
- Drogenkonsum
- Cannabis (Haschisch und Marihuana) (+ 10 % Risikosteigerung) [12]
- Körperliche Aktivität
- Körperliche Inaktivität
- Schlafqualität
- Schlafdauer – längerer Schlaf wirkt sich günstig, kürzerer ungünstig aus: länger im Bett zu bleiben, reduzierte das Risiko je zusätzlicher Schlafstunde um rund ein Viertel (OR 0,73) [19]
- Übergewicht (BMI ≥ 25; Adipositas**)
- unabhängiger Risikofaktor für diastolische Herzinsuffizienz bei erhaltener systolischer Funktion (Heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF); systolische Herzinsuffizienz als unmittelbare Folge einer Adipositas ist selten.
- bei Adoleszenten (Lebensphase, die den Übergang von der Kindheit zum Erwachsenenalter markiert) bereits Anstieg des Risikos bei einem BMI im hochnormalen Bereich; bei 22,5–25,0 kg/m² stieg das Risiko um 22 % an (adjustierte Hazard Ratio, HR: 1,22) [9]
Krankheitsbedingte Ursachen
- Angeborene oder erworbene Herzfehler**
- Anorexia nervosa (Magersucht)
- Atherosklerose** (Arteriosklerose, Arterienverkalkung)
- Chronische Lungenerkrankungen inkl. Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) – progrediente (fortschreitende), nicht vollständig reversible (umkehrbare) Obstruktion (Verengung) der Atemwege
- Diabetes mellitus
- Endokrinologische Erkrankungen und Stoffwechselerkrankungen – z. B. Diabetes mellitus (Insulinresistenz)** (ca. 25 % der Fälle), Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion) oder Hypothyreose (Schilddrüsenunterfunktion); Osteoporose/niedrige Knochendichte ist mit Herzinsuffizienz assoziiert [4]
- Entzündliche Herzerkrankungen* – Myokarditis (Herzmuskelentzündung), Endokarditis (Herzinnenhautentzündung), Perikarditis (Herzbeutelentzündung)
- Herzklappenerkrankungen:
- mit Reduktion der systolischen Ventrikelfunktion (= Kontraktion, Auswurf): Aorten- oder Mitralklappeninsuffizienz
- mit normaler LV-Funktion (linksventrikuläre Funktion): Mitralstenose, Trikuspidalinsuffizienz
- Herzrhythmusstörungen** (chronische Herzinsuffizienz: z. B. Vorhofflimmern (VHF); akute Herzinsuffizienz: z. B. akute bradykarde oder tachykarde Herzrhythmusstörung)
- High-Output-Failure (mangelhafte Blut-(O2-)Versorgung der Peripherie bei erhöhtem Herzzeitvolumen (HZV): z. B. bei Anämie* (Blutarmut), Arteriovenöse (AV-) Fisteln, Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion)/Thyreotoxikose)
- Hypertonie**/arterielle Hypertonie (Bluthochdruck) (normale LV-Funktion)
- „Riser“, bei denen die nächtlichen Blutdruckwerte die Tageswerte bei der 24-Stunden-Blutdruckmessung überschritten, waren am meisten gefährdet: Hazard Ratio (Wahrscheinlichkeit in einem Kollektiv für das Auftreten eines Ereignisses) betrug 1,48 (1,05 bis 2,08) für kardiovaskuläre Erkrankungen und 2,45 (1,34 bis 4,48) für die chronische Herzinsuffizienz [20].
- Hypocalcämie (Calciummangel hier wg. operativbedingten Hypoparathyreoidismus/Nebenschilddrüsenunterfunktion) [22]
- Infertilität (Fruchtbarkeitsstörung) der Frau – 16 % gesteigertes Risiko einer Herzinsuffizienz, 27 % gesteigertes HFpPF-Risiko ("Heart Failure with preserved Ejection Fraction"; Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (= diastolische Herzinsuffizienz; Synonym: diastolische Dysfunktion)) gegenüber Frauen mit normaler Fruchtbarkeit [27]
- Insomnie (Schlafstörungen) – Patienten, die unter schweren Schlafstörungen leiden, haben 4,53-fach häufiger eine Herzinsuffizienz als Personen, die keine Probleme mit dem Schlaf haben [1]
- Kardiomyopathie*/** (Herzmuskelerkrankung): dilatative Kardiomyopathie (reduzierte systolische Ventrikelfunktion); hypertrophe Kardiomyopathie (normale LV-Funktion)
- Koronare Herzkrankheit (KHK)*/**
- Myokardinfarkt** (Herzinfarkt) (reduzierte systolische Ventrikelfunktion; akute Herzinsuffizienz bei massivem Herzinfarkt)
Prognosefaktoren für die Entstehung einer Herzinsuffizienz sind Ventrikelgröße (enddiastolisches Volumen, also maximale Füllung) und die Ventrikelmasse [8].
Beachte: Auch stumme Myokardinfarkte erhöhen das Risiko erheblich, eine Herzinsuffizienz zu entwickeln [16]. - Myokardischämie (Minderdurchblutung des Herzmuskels)
- Niereninsuffizienz**, chronische (chronisches Nierenversagen)
- Obstruktives Schlafapnoesyndrom (OSAS; Atemaussetzer im Schlaf, die durch die Verlegung der Atemwege entstehen und häufig mehrere hundert Mal pro Nacht auftreten), speziell im Fall der Rechtsherzinsuffizienz (nicht ausreichende Pumpleistung der rechten Herzkammer)
- Vaskulitiden** (entzündlich-rheumatische Erkrankungen, die durch eine Neigung zu Entzündungen der (meist) arteriellen Blutgefäße gekennzeichnet sind) und anderen Autoimmunerkrankungen
*Die „kardiotoxische Trias“ aus arterieller Hypertonie, koronarer Herzerkrankung und diabetischer Kardiomyopathie bedingt eine ungünstige Prognose.
**Prognostisch relevante Faktoren; weitere prognostisch relevante Faktoren sind: Atemwegserkrankungen, Depression und maligne Erkrankungen
Labordiagnosen – Laborparameter, die als unabhängige Risikofaktoren gelten
- Gesamt-Testosteron-Estradiol-Quotient – ein hoher Testosteron-Estradiol-Quotient ist mit einem erhöhten Risiko für eine Herzinsuffizienz assoziiert [18]
- Glomeruläre Filtrationsrate (GFR) ↓ – Patienten mit einer moderat eingeschränkten Nierenfunktion (> CKD-Stadium 3 bzw. einer GFR < 60 ml/min/1,73 m2) haben ein 3-fach höheres Risiko für eine Herzinsuffizienz als Patienten mit normaler Nierenfunktion (GFR > 90 ml/min/1,73 m2) [14]
- Natriumkonzentration im Serum ↑ (= Zeichen einer Dehydratation, d. h. mangelnde Flüssigkeitszufuhr) – geht einher mit einem erhöhten Risiko auf eine linksventrikuläre Hypertrophie und eine chronische Herzinsuffizienz im späteren Lebensalter [26)
Medikamente
- Calcimimetikum (Etelcalcetid) → Verschlechterung einer Herzinsuffizienz
- Nichtsteroidale Antirheumatika (NSAR; non steroidal anti inflammatory drugs, NSAID) [10; soweit nicht mit anderer Literatur hinterlegt]
- 19 % erhöhtes Risiko für eine dekompensierte Herzinsuffizienz
Ein signifikant höheres Risiko war assoziiert mit der momentanen Einnahme von Diclofenac, Etoricoxib, Ibuprofen, Indomethacin, Ketorolac, Naproxen, Nimesulid, Piroxicam, Rofecoxib - Nicht-selektive NSAIDs: Ibuprofen, Naproxen und Diclofenac führten zu einer Risikoerhöhung um 15 %, 19 % und 21 %
- COX-2-Hemmer Rofecoxib und Etoricoxib führten zu einer Risikoerhöhung um 34 % und 55 %
- Sehr hohe Dosen von
- Diclofenac, Etoricoxib, Indomethacin, Piroxicam und Rofecoxib führten sogar zu einem mehr als doppelt so hohem Risiko (OR: 2,2; 2,3; 2,5; 2,1; 2,0)
- Ibuprofen (OR: 1,9; Konfidenzintervall: 0,8 bis 4,6)
- Größte Gefährdung für eine herzinsuffizienz-bedingte Klinikeinweisung ging von Ketoralac aus (Odds Ratio, OR: 1,94)
- Acetylsalicylsäure (ASS) – 26 % erhöhtes Risiko für eine Herzinsuffizienz-Diagnose [24].
- Kurzzeitige NSAR-Therapie (14 Tage) bei Typ-2-Diabetes geht mit einem erhöhten Risiko für die Neudiagnose einer Herzinsuffizienz einher, vor allem bei Älteren und schlecht eingestelltem HbA1c [30].
- 19 % erhöhtes Risiko für eine dekompensierte Herzinsuffizienz
- Protonenpumpenhemmer (Protonenpumpeninhibitoren, PPI; Säureblocker):
- Typ-2-Diabetiker, die noch keine kardiovaskuläre Erkrankung hatten, und regelmäßig PPI einnahmen (an mindestens vier Tagen die Woche für wenigstens vier Wochen), hatten ein statistisch signifikant erhöhtes Risiko eine Herzinsuffizienz zu erleiden (+35 %) [28].
- Beachte: "Die Indikation von Arzneistoffen, die den klinischen Zustand von Patienten mit Herzinsuffizienz negativ beeinflussen können, sollte kritisch geprüft werden. Dazu zählen z. B. Antiarrhythmika der Klassen I und III, Calciumkanalblocker (außer Amlodipin, Felodipin) und nichtsteroidale Antiphlogistika". Siehe dazu in Tabelle 19: Ausgewählte Medikamente, die den klinischen Zustand von Patienten mit HFrEF negativ beeinflussen können [13].
Umweltbelastung – Intoxikationen (Vergiftungen)
- Luftschadstoffe: Exposition gegenüber Feinstaub (PM 2,5), Stickoxiden und 9,3 dB Straßenverkehrslärm.
Ehemalige Raucher und Krankenschwestern mit Bluthochdruck zeigten die stärksten Assoziationen mit Partikeln mit einem Durchmesser < 2,5 µm (P-Effekt-Modifikation <0,05) [23].
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