Table Of ContentH. Voller (Hrsg.) • Chronischer Myokardschaden
Heinz Voller
Herausgeber
Chronischer
Myokardschaden
Grundlagen
und spezielle
Krankheitsbilder
Anschrift des Herausgebers:
Priv.-Doz. Dr. med. Heinz Voller
Arztlicher Leiter
Klinik am See
Fachklinik fur Herz-und Kreislauferkrankungen
Seebad 84
15562 Riidersdorf
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Chronischer Myokardschaden : Grundlagen und spezielle
Krankheitsbilder / Heinz Voller Hrsg. - Darmstadt: Steinkopff, 1999
ISBN-13: 978-3-7985-1154-5 e-ISBN-13: 978-3-642-93703-3
DOl: 10.1007/978-3-642-93703-3
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der
Ubersetzung, des Nachdrucks, des Vortrages, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funk
sendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfiiltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in
Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Verviel
faltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der
gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. Septem
ber 1965 in der Fassung vom 24. Juni 1985 zuliissig. Sie ist grundsiitzlich vergiitungspflichtig. Zuwider
handlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
© 1999 by Dr. Dietrich SteinkopffVeriag GmbH & Co. KG, Darmstadt
Verlagsredaktion: Beate Riihlemann - Herstellung: Heinz J. Schafer
Umschlaggestaltung: Erich Kirchner, Heidelberg
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in dieser Veroffent
lichung berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daB solche Namen im
Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von
jedermann frei benutzt werden diirften.
Satz: Typoservice, Griesheim
Gedruckt auf siiurefreiem Papier
VOIWOrt
Patienten mit chronischem Myokardschaden weisen die hOchste Zahl wiederholter Kran
kenhausaufenthalte und eine schlechte Prognose auf. Haufigste Ursache ist die koronare
Herzerkrankung mit Zustand nach Myokardinfarkt. Die arterielle Hypertonie hat bei recht
zeitig erfolgter Therapie in der Atiologie des chronischen Myokardschadens an Bedeutung
verloren. Neben angeborenen und erworbenen Herzklappenfehlem sind die dilatative und
vor allen Dingen die entztindliche Kardiomyopathie heutzutage Herausforderungen im
Hinblick auf Diagnoseschritte und Therapieempfehlung. Der Besitz fundierter Kenntnisse
tiber die Pathophysiologie der Linksherzinsuffizienz ist wesentliche Voraussetzung, urn
neue medikamentose Therapieansatze nachvollziehen zu konnen. Der differenzierte Ein
satz bildgebender Verfahren zum Nachweis vitalen Gewebes sollte vor der Durchfiihrung
herzchirurgischer Behandlungsmethoden erfolgen, die in Erganzung zur Herztransplanta
tion neue, vielversprechende Konzepte beinhalten. Das gemeinsame Ziel aller Therapie
verfahren ist letztlich, eine befriedigende Belastbarkeit des Patienten zu erreichen, die
zusatzlich durch individuell abgestuftes korperliches Training erzielt werden kann.
Ais Herausgeber bedanke ich mich in erster Linie bei den Autoren ftir Ihre engagierte
Mitarbeit. In gleicher Weise danke ich Herm Dr. Ottfried Zierenberg und Herm Henry
Schwarzer von der Firma Merck Sharp & Dohme GmbH. Der Dank gilt nicht zuletzt auch
Frau B. Rtihlemann yom SteinkopffVerlag flir die sorgfaltige Bearbeitung des Buches.
Rtidersdorfbei Berlin, im Januar 1999 Heinz VOller
Inhaltsverzeichnis
Vorwort ............................................................ v
Grundlagen
Pathophysiologie der Herzinsuffizienz
Ertl, G. ............................................................ 1
Neue diagnostische und therapeutische Wege beim chronischen
Myokardschaden
Dietz, R. ........................................................... 3
Chirurgische Therapiekonzepte bei Herzinsuffizienz
Konertz, w. ......................................................... 11
Einsatz bildgebender Verfahren zum Nachweis vitalen Gewebes
Sechtem, D. ........................................................ 19
Chronischer Myokardschaden: Adaptationsprozesse unter korperlicher
Belastung
Schuler, G. ......................................................... 49
Verbesserung der aeroben Kapazitat durch korperliches Training bei
chronischer Herzinsuffizienz - Welche Patienten und welche Trainings
methoden sind geeignet?
Meyer, K. .......................................................... 57
Spezielle Krankheitsbilder
Pathophysiologische Erkenntnisse und Therapieempfehlungen
bei ischamischer Kardiomyopathie
Voller, H., R. Dietz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Kardiale Schadigungen bei arterieller Hypertonie
Scheler, S., W. Motz .................................................. 83
Diagnostik und Therapie der entziindlichen Kardiomyopathie
Kiihl, D., M. Pauschinger, H.-P. Schultheiss ............................... 91
Zeitlicher Verlauf von myokardialen Umbauprozessen nach
Herzklappenersatz bei chronischer Druck-und Volumenbelastung
Mandinov, L., B. Villari, J. Schneider, W. Maier, M. C. Schaub, O. M. Hess 105
Pathophysiologie der Herzinsuffizienz
G. Ertl
Medizinische Universitatsklinik Wlirzburg
Verfolgt man die Definitionen der Herzinsuffizienz in der Vergangenheit, so verbergen sich
dahinter jeweils gliltige pathophysiologische Konzepte, diagnostische Kriterien und
Therapieprinzipien. Die morphologischen Veriinderungen des Herzens standen zunachst im
Vordergrund, hier insbesondere die GroBenzunahme und Fibrosierung. Es wurde eine
Reihe von Parametem entwickelt, welche die verminderte Kontraktilitat des Herzens quan
tifizieren sollten. Dabei bestand die Therapie in der Anwendung positiv inotroper Sub
stanzen. Die Beteiligung anderer Organe wurde lediglich als Folge ohne pathogenetische
Bedeutung fUr die Herzinsuffizienz angesehen. Die Erkenntnis eines Circulus vitiosus aus
nachlassender kardialer Leistung und zunehmender Last aufgrund des Anstiegs des peri
pheren Widerstandes (Nachlast) und einer Fllissigkeits- und Natriumretention (Vorlast)
rlickte den peripheren Kreislauf und die Therapie der Herzinsuffizienz mit Vasodilatantien
ins Zentrum des Interesses. Die Moglichkeit, zirkulierende Hormone exakt zu messen (Ein
fUhrung des Radioimmuno-assay) belegte eine wichtige Rolle neurohumoraler Systeme und
fUhrte zur Therapie mit spezifischen Antagonisten dieser Systeme. Neuerdings wurde
erkannt, daB neurohumorale Systeme nicht nur die Lastbedingungen des Herzens durch
systemische Vasokonstriktion oder Dilatation sowie Natrium- bzw. Wasserretention und
-exkretion regulieren, sondem auch, wachstumssteuemd fUr kardiale Zellen, morphologi
sche Veranderungen des Herzens direkt bedingen konnen. Hieraus entwickelt sich ein kom
plexes Modell aus Wechselbeziehungen zwischen morphologischen, neurohumoralen und
hamodynamischen Veriinderungen. Die modemen Konzepte begreifen die Herzinsuffizienz
als klinisches Syndrom, an dem neben Herz und Kreislauf die Niere, das periphere und
zentrale Nervensystem und letztlich aile Organe im Sinne einer Allgemeinerkrankung
beteiligt sind.
Der Surrogatparameter, der morphologische Veriinderungen des Herzens beschreibt und
sehr eng mit der Prognose des Patienten verbunden ist, ist das linksventrikulare Volumen.
Patienten mit einem groBen Myokardinfarkt und einer eingeschriinkten linksventrikularen
Ejektionsfraktion weisen eine progrediente linksventrikulare Dilatation auf. Sie zeigen aber
auch enge Beziehungen zwischen morphologischen und hamodynamischen Veriinderun
gen. Es kommt namlich im Gegensatz zu volumenstabilen Patienten zu einer progredien
ten Zunahme des linksventrikularen Flillungsdruckes und zu einer Abnahme des Schlag
volumens. 1m weiteren Verlauf zeigte sich, daB Patienten, die im Beobachtungszeitraum
verstorben waren, generell eine Zunahme ihres linksventrikularen Volumens aufwiesen.
Todesursache war vermutlich eine HerzrhythmusstOrung, da die meisten an einem plOtz
lichen Herztod starben und in den zuvor durchgeflihrten sequenziellen 24-Std.-EKGs eine
zunehmende elektrische Instabilitat aufwiesen. Eine Beziehung dieser Beobachtungen zu
neurohumoralen Systemen liegt nahe. Insbesondere konnte aus Daten der SOLVD-Studie
geschlossen werden, daB Patienten mit a priori hohen Katecholaminspiegeln eine unglin
stige Prognose und ein hohes Risiko flir die Entwicklung einer Herzinsufftzienz hatten,
obwohl eine solche zum Zeitpunkt der Messung der Katecholamine noch nicht vorlag.
2 G. Ertl
--------------------------------------------------------------
Die morphologischen Veriinderungen beschriinken sich jedoch nieht auf den makrosko
pischen Bereieh. Es findet sich eine Zunahme der Bindegewebsanteile auch im durch den
Infarkt nieht betroffenen Uberlebenden Myokard. Auch die molekulare Struktur der ein
zelnen Zellen iindert sich; Kardiomyozyten weisen ein zunehmend embryonales Protein
muster auf, welches z.B. das Kreatinkinase-System betrifft. M6glicherweise repriisentie
ren diese Veriinderungen den Versuch, die mechanische Energiegewinnung auf zellularer
Ebene effizienter zu machen. Betrachtet man die energetisch ungUnstige Situation des dila
tierten Herzens, so wird doch die totale mechanische Energie mit einem geringeren Sauer
stoffverbrauch erbracht, auf zellularer Ebene arbeitet das Herz also effizienter. Auch die
lokale Produktion wichtiger Mediatoren der Zellfunktion und des Zellwachstums, wie die
Komponenten des Renin-Angiotensin-Systems, kann sieh iindem. Kardiales Endothelin 1
und seine Rezeptoren finden sich im Myokard von Ratten mit groBem Myokardinfarkt in
deutlich hOherer Konzentration als bei scheinoperierten Tieren. Die Gabe von Betarezep
torenblockem verhindert die Verschiebung des Proteinmusters hin zu einer embryonalen
Struktur. Die Behandlung mit einem Endothelin A- und B-Antagonisten verhindert die
linksventrikulare Dilatation teilweise. Hingegen fiihrt die selektive Blockade des Endo
thelin A -Rezeptors, sehr fruh nach Infarkt begonnen, eher zu einer Volumenzunahme. Viele
Untersuchungen zeigen nieht nur die enge Beziehung zwischen neurohumoralen Systemen,
hamodynamischen und morphologischen Veriinderungen des Herzens, sondem weisen
auch daraufhin, daB die Aktivierung neurohumoraler Systeme in verschiedenen Phasen der
Entwieklung der Herzinsuffizienz entweder wiehtige kompensatorische oder deletare Wir
kungen haben k6nnen. Dies macht das Verstiindnis der pathophysiologischen Vorgiinge bei
der Herzinsuffizienz schwierig. Therapeutische Konzepte, die sich spezifisch mit der Inter
ferenz mit neurohumoralen Systemen beschiiftigen, mUssen deren Wirkung auf Herz und
GefaBe, zentrale Wirkungen, Wirkungen auf unterschiedliche Zelltypen des Herzens und
schlieBlich den Zeitverlauf bei der Entwieklung der Herzinsuffizienz berucksiehtigen.
Anscbrift des Verfassers:
Prof. Dr. med. G. Ertl
Direktor der Medizinischen Universitatsklinik Wiirzburg
Iosef-Schneider-StraBe 2
97080 Wiirzburg
Neue diagnostische und therapeutische Wege
beim chronischen Myokardschaden
R. Dietz
Franz-Volhard-Klinik, Charite, Humboldt-Universitat Berlin
Einleitung
Patienten mit einem chronischen Myokardschaden stell en sich haufig sehr spat im Veriauf
ihrer Erkrankung einem Arzt vor. Die Diagnostik zu diesem Zeitpunkt erbringt das Bild
eines stark dilatierten linken Ventrikels mit deutlich vergroBerten enddiastolischen und end
systolischen Volurnina und einer hochgradig eingeschrankten Pumpfunktion und haufig
auch auffallend dunnen Wanden fUr die GroBe des linken Ventrikels. Zu diesem Zeitpunkt
kann es sehr schwierig sein, sich aus den Befunden einschlieBlich Anamnese, korperiicher
Untersuchung, EKG und Echokardiographie ein Bild von dem initialen KrankheitsprozeB
zu machen. Wenn die Koronarangiographien zudem unauffallige Koronararterien zeigen,
sprechen wir in der Kardiologie von dem Bild einer idiopathischen dilatativen Kardio
myopathie. Diese Bezeichnung ist ein Eingestandnis unseres Unwissens. Wir konnen mit
den derzeit vorhandenen klinischen Methoden in der Regel nicht weiter charakterisieren,
ob es sich urn eine genetische Form der Myokarderkrankung, einen Zustand nach einer
Myokarditis oder einen Myokardschaden durch unbekannte Noxen gehandelt hat. Dieses
Wissen ware dann besonders sinnvoll und notwendig, wenn daraus differential-therapeuti
sche Ansatze entstunden.
Bisherige Fonn der Behandlung
Unabhangig von der Genese des Myokardschadens steht uns heute fUr die medikamentose
Behandlung ein gestuftes Therapieschema zur Verfugung, das wir bei diesen Patienten
einsetzen. Es besteht aus der - in der Endphase - kombinierten Anwendung von Digitalis,
Diuretika, ACE-Hemmem und bei gegebener Indikation auch der Gabe von Betablockem.
4 R. Dietz
Bekannte Ursachen, die zu einem chronischen
Myokardschaden fiihren und deren mogiiche
Behandlung
Ischamischer Myokardschaden
Die haufigste Ursache fUr einen chronischen Myokardschaden ist nach wie vor die koro
nare Herzerkrankung. Hierbei ist es nicht selten der vorausgegangene Myokardinfarkt, der
in der Folgezeit zu morphologischen, strukturellen und funktionellen Anderungen des
Restmyokards ftihrt. Diese Umbauvorgange nach einem durchgemachten Myokardinfarkt
werden unter dem Begriff "Remodeling" zusammengefaBt. Dieser Begriff ist mit einem
negativen Inhalt belegt: Die Umbauvorgange auf molekularer und zellularer Ebene.sowie
auf der Ebene der Gewebekomposition und Organstruktur beinhalten aIle eine Tendenz zu
einer weiteren Verschlechterung der Funktion des Organs Herz. Die spannende Frage fUr
neue Ansatze in der Verhinderung dieser Umbauvorgange lautet: Was ist die treibende Kraft
hinter all diesen Umbauvorgangen? Was fUhrt schluBendlich dazu, daB vitales und gut funk
tionierendes Restmyokard in seiner Funktion zunehmend beeintrachtigt wird?
Wandspannung als Bindeg1ied zwischen geanderter Hamodynamik
und molekularbiologischen Veranderungen
1m Myokard ist die zunehmende mechanische Dehnung der Triggermechanismus, der eine
Signalkaskade auslost. Diese fUhrt tiber eine Sekretion von Angiotensin II zur Aktivierung
der Proteinkinase C. Die folgende schrittweise Aktivierung von Kinasen kann allerdings
auch unabhangig von der Angiotensin-II-Sekretion direkt erfolgen (16). Bine erh6hte
Angiotensin-II-Freisetzung in Kardiomyozyten fUhrt zu einem Shift in der Genexpression
bei Nagem von der Vl-zur V3-Isoform der schweren Myosinkette. Diese Anderung in der
Genexpression kann durch die Gabe von AT-I-Rezeptorantagonisten gehemmt werden (7).
Die Dbertragung dieser Befunde auf den Menschen ist nicht zulassig. Hier gibt es keinen
Shift von der Genexpression der Vl- zur V3-Isoform, jedoch eine Reexpression im
Ventrikelmyokard der atrialen Leichtkette I. Dieses konnte von Morano et al. (9) gezeigt
werden an verschiedenen Formen der rechtsventrikularen Druck-bzw. Volumenbelastung.
Bisherige Behandlungsstrategien
Patienten mit einem Zustand nach groBem Myokardinfarkt werden heute idealerweise
bereits in der fruhen Postmyokardinfarktphase mit der Kombination von Betablockem und
ACE-Hemmem behandelt. Ob AT-I-Rezeptorantagonisten eine den ACE-Hemmem
gegentiber gleiche, tiberlegene oder verminderte Effektivitat bei diesem Krankheitsbild
aufweisen, ist nicht geklart. Es ware auch denkbar, daB bei diesem Krankheitsbild die
kombinierte Gabe von ACE-Hemmem und AT-I-Antagonisten in der Fruhphase besonders
sinnvoll ist.
Neue diagnostische und therapeutische Wege beim chronischen Myokardschaden 5
Welche neuen Behandlungsstrategien zeichnen sich ab?
Am Modell des ktinstlich erzeugten Infarktes an der Ratte durch Ligatur des Ramus des
cendens anterior wird ein ProzeB des Remodelings ausgelost, der dem des menschlichen
Krankheitsbildes sehr iihnlich ist. An diesem Modell haben Sakai et al. (12) die Wirkung
eines Endothelin-Antagonisten untersucht. Aufflillig war bereits die morphologische
Charakterisierung von behandelten gegentiber unbehandelten Tieren: Der ProzeB des
Remodelings mit progressiver GroBenzunahme des Gesamtventrikels und Ausdtinnung des
Restmyokards konnte nach Vorbehandlung mit einem Endothelin-Antagonisten starkredu
ziert werden. Die Messung der hamodynamischen Parameter zeigte, daB der enddiastoli
sche Druck bei den Tieren nach induziertem Infarkt nahezu auf das 20fache angestiegen
war und durch den Endothelin-Antagonisten urn ca. 50 % reduziert werden konnte. Auch
die linksventrikullire Kontraktilitlit war mit der Gabe des Endothelin-Antagonisten zwar
nicht normalisiert, aber deutlich gebessert.
Die Expression von Endothelin I im Myokardgewebe war bei den herzinsuffizienten
Tieren gegentiber der Kontrollgruppe urn den Faktor 5 gesteigert. Diese vermehrte Expres
sion von Endothelin I fand sich bei den herzinsuffizienten Tieren nur im Myokardgewebe
selbst, wlihrend in anderen Organen wie z.B. der Niere keine unterschiedliche Expression
vorhanden war.
Was bedeutet dieser Behandlungsansatz fUr die Mortalitlit nach experimentellem Myo
kardinfarkt?
Wlihrend in der sham-behandelten Gruppe nach 90 Tagen nur noch 40 % der Tiere leb
ten, konnten in der mit dem Endothelin-Antagonisten behandelten Gruppe 80 % am Leben
erhalten werden.
Welche Wirkungen hat ein Endothelin-Antagonist auf die Himodynamik bei Patienten
mit chronischer Herzinsuffizienz?
Kiowski hat dazu Akutuntersuchungen (ACE-Report 1996) vorgelegt. Die Gabe eines
Endothelin-Antagonisten (z.B. Bosentan) fUhrte danach zu einer Steigerung des Cardiac
Index, zu einer Zunahme des Schlagvolumen-Index, zu einer Abnahme des systemischen
Gesamtwiderstandes, wie auch zu einer geringerenAbnahme des Lungenwiderstandes. Ob
sich die positiven Effekte aus den Tierversuchen bei experimentellem Infarkt in eine ent
sprechende Mortalitlitsreduktion fUr Patienten nach durchgemachtem Myokardinfarkt
umsetzen lassen, ist z.Z. allerdings noch vo11ig offen.
Tachykardie-induzierte Funktionsminderung des Myokards
Ais tierexperimentelles Modell der Herzinsuffizienz existieren an verschiedenen Tier
spezies Formen des Herzversagens, die durch unterschiedlich lange Phasen einer Schritt
macher-induzierten Tachykardie entstehen. Das entstehende Bild gleicht dem einer dila
tativen Kardiomyopathie. Eble et al. (3) konnten durch tachykarde rechtsventrikullire
Stimulation am Schwein nach drei Wochen das Bild einer dilatativen Kardiomyopathie
erzeugen mit Verdoppelung der linksventrikulliren Diameter und einer Abnahme der links
ventrikulliren Funktion auf weniger als die Hlilfte. Die genauere Analyse der linksventri
kulliren Funktion wlihrend des tachykarden Pacings zeigt folgendes: Druck-Volumen
Beziehungen weisen mit zunehmender Dauer des tachykarden rechtsventrikulliren Pacings
