Čo spôsobuje aortálnu stenózu?

Za posledných 30 rokov sa etiológia defektov aortálnej chlopne zmenila. Zatiaľ čo prevalencia post-reumatických lézií aortálnej chlopne sa znížila z 30 na 18 % a frekvencia chirurgickej korekcie bikuspidálnej aortálnej chlopne z 37 na 33 %, zaznamenal sa nárast kalcifikačnej aortálnej stenózy z 30 na 46 %, najmä u jedincov nad 65 rokov.

Vrodená aortálna stenóza

Vrodené malformácie aortálnej chlopne môžu zahŕňať: unicuspidálnu, bicuspidálnu alebo tricuspidálnu chlopňu alebo prítomnosť klenutej bránice.

Unikuspidálna chlopňa spôsobuje ťažkú obštrukciu už v dojčenskom veku a je príčinou úmrtia detí mladších ako 1 rok.

Stenóza vrodenej bikuspidálnej chlopne vedie k vzniku turbulentného prietoku krvi, traumatizácii chlopňových cípov, čo následne vedie k fibróze, zvýšenej rigidite a kalcifikácii cípov a zúženiu aortálneho otvoru u dospelých.

Vrodená malformácia trikuspidálnej chlopne sa vyznačuje prítomnosťou nerovnomerne veľkých cípov s dôkazmi o zrastení v komisúrach, zatiaľ čo turbulentný prietok krvi spôsobený stredne závažnou vrodenou chybou môže viesť k fibróze a nakoniec ku kalcifikácii a aortálnej stenóze.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Získaná aortálna stenóza

Reumatická aortálna stenóza vzniká v dôsledku zápalového procesu, sprevádzaného zrastením komisúr, vaskularizáciou cípov a fibrózneho kruhu, čo vedie k rozvoju marginálnej fibrózy. Následne sa na oboch povrchoch cípov (ventrikulárnom aj aortálnom) objavujú kalcifikácie a otvor aortálnej chlopne sa zmenšuje a nadobúda okrúhly alebo trojuholníkový tvar. Reumatické poškodenie chlopne je charakterizované aortálnou stenózou aj regurgitáciou. V srdci sa často diagnostikujú aj ďalšie príznaky reumatického procesu, najmä poškodenie mitrálnej chlopne.

Kalcifikovaná aortálna stenóza (CAS) vznikajúca u starších pacientov je spôsobená mechanickým opotrebovaním chlopne a dlhodobým zápalom s infiltráciou cípov makrofágmi a T-lymfocytmi s následným ukladaním kryštálov pyrofosforečnanu vápenatého vo fibróznom kruhu, čo vedie k zúženiu aortálneho otvoru a šíreniu do cípov aortálnej chlopne. Medzi príčinami zápalovej reakcie sa najčastejšie uvádza oxidovaný LPG (analogicky s aterosklerózou) a infekčné agensy (Chlamydia pneumoniae), ktoré môžu slúžiť ako spúšťače „reakcie na poškodenie“ a tvoriť primárne „kalcifikačné hniezda“. Pod vplyvom aktivácie markerov osteogenézy (konštitučne exprimovaných) a remodelácie kolagénu v cípoch aortálnej chlopne myofibroblasty nadobúdajú osteoblastické funkcie. Ďalším zdrojom osteogenézy endochondrálnym typom môžu byť pluripotentné mezenchymálne bunky cirkulujúce v krvnom obehu a prenikajúce do hrúbky cípov aortálnej chlopne poškodením endotelovej vrstvy. Za týchto podmienok makrofágy a T-lymfocyty slúžia ako faktory neoosteoklastickej resorpcie. Ďalšími regulátormi prebiehajúcich procesov sú vitamín D, parathormón a stav metabolizmu kostí, ktoré v starobe prechádzajú významnými zmenami, čo vedie k nedostatku D, hyperparatyreóze a osteoporóze. Všetky vyššie uvedené faktory prispievajú k tvorbe zrelého kostného tkaniva s prítomnosťou mikrofraktúr, funkčnej kostnej drene a známok prestavby kostí v hrúbke cípov aortálnej chlopne, čo nám umožňuje považovať kalcifikáciu aortálnej chlopne u pacientov s CAS za regeneračný a nie degeneratívny proces.

Ďalšími príčinami kalcifikujúcej aortálnej stenózy sú ochorenia sprevádzané systémovou poruchou metabolizmu vápnika, najmä Pagetova choroba (kostná forma), chronické zlyhanie obličiek v terminálnom štádiu a alkaptonúria.

[ 8 ], [ 9 ]

Patofyziológia aortálnej stenózy

V reakcii na mechanickú obštrukciu, vypudenie krvi a zvýšenie systolického napätia steny ľavej komory sa vyvíja jej koncentrická hypertrofia, ktorá vytvára dodatočný tlakový gradient na aortálnej chlopni bez zníženia srdcového výdaja, rozširuje dutinu ľavej komory a nie je sprevádzaná klinickými príznakmi. V priebehu času, vzhľadom na heterogénnu povahu hypertrofovaných myocytov a zvyšujúcu sa závažnosť mechanickej obštrukcie, dochádza k zlyhaniu ľavej komory, ktoré je spôsobené expanziou komôr ľavých častí srdca a rozvojom venóznej kongescie v pľúcnom obehu. V neskorších štádiách ochorenia sa srdcový výdaj, objem cievnej mozgovej príhody a podľa toho aj tlakový gradient znižujú.

Pacienti s aortálnou stenózou sa vyznačujú negatívnou koreláciou medzi systolickým napätím steny a ejekčnou frakciou (EF), čo u niektorých pacientov spôsobuje reflexné zníženie ejekčnej frakcie (EF) v dôsledku „nekoordinovaného afterloadu“. V iných prípadoch je príčinou zníženia EF zníženie kontraktility ľavej komory. Zvýšený afterload a zmenená kontraktilita teda prispievajú k zhoršeniu systolickej funkcie ľavej komory.

Spolu so zvýšením obsahu kolagénu v myokarde, charakteristickým pre mnohé srdcové ochorenia, je aortálna stenóza sprevádzaná zmenou priečneho pruhovania, čo vedie k zvýšeniu hmotnosti myokardu, zvýšeniu diastolickej tuhosti a porušeniu diastolickej funkcie, v dôsledku čoho je na úplné naplnenie komôr ľavej komory potrebný vyšší intrakavitárny tlak. Klinicky je to u pacientov s aortálnou stenózou spojené s náhlym rozvojom epizód pľúcneho edému bez zjavných provokujúcich faktorov.

Ďalšie znaky štruktúry myokardu u pacientov s ťažkou aortálnou stenózou:

• nezvyčajne veľké bunkové jadrá;
• strata myofibríl;
• mitochondriálne zhluky;
• prítomnosť cytoplazmatických oblastí v bunkách bez kontraktilných prvkov;
• proliferácia fibroblastov a kolagénových vlákien v intersticiálnom priestore.

Ischémia

U pacientov s aortálnou stenózou sú na rozdiel od pacientov bez srdcového ochorenia absolútne hodnoty koronárneho prietoku krvi zvýšené, ale pri prepočte na hmotnosť hypertrofovanej ľavej komory ich možno považovať za normálne. Ďalšia progresia hypertrofie ľavej komory môže viesť k zhoršenej oxygenácii myokardu u pacientov s kritickou aortálnou stenózou, a to aj pri absencii významných zmien v koronárnych artériách. Substrátom ischémie myokardu pri aortálnej stenóze, rovnako ako pri iných srdcových ochoreniach, je nerovnováha medzi spotrebou kyslíka a schopnosťou ho dodávať.

Zvýšená potreba kyslíka myokardu je spôsobená:

• zvýšenie hmotnosti myokardu v dôsledku hypertrofie ľavej komory;
• zvýšené systolické napätie steny ľavej komory;
• predĺženie času potrebného na vypudenie krvi z dutiny ľavej komory.

Zhoršené dodávanie kyslíka cez koronárne artérie je spôsobené:

• nadmerný tlak stláčajúci koronárne artérie zvonku nad perfúznym tlakom vo vnútri koronárnych ciev;
• skrátenie diastoly.

Ďalšie faktory, ktoré znižujú perfúziu myokardu ľavej komory:

• relatívny pokles hustoty kapilár;
• zvýšenie enddiastolického tlaku v dutine ľavej komory, čo vedie k zníženiu perfúzneho tlaku v koronárnych artériách.