Hoci je srdcové zlyhávanie zlyhaním „pumpy“, toto zlyhávanie pumpy vedie k mnohým ďalším procesom v organizme, ktoré nie sú na prvý pohľad zrejmé.
Telo pacienta so srdcovým zlyhávaním produkuje viaceré látky a hormóny inak ako telo zdravého človeka.
Je to podobné, ako keby porucha motora v aute viedla k zvýšenej tvorbe vody do ostrekovačov, rýchlejšiemu opotrebovávaniu sedadiel a tiež k poruchám spojky.
Pri srdcovom zlyhaní so zníženou ejekčnou frakciou dochádza k zníženiu srdcového výdaja, čo vedie k zníženému prekrveniu životne dôležitých orgánov. Organizmus reaguje na tento stav ohrozenia niekoľkými spôsobmi:
1. dochádza k aktivácii sympatického nervového systému. Tento názov označuje aktiváciu časti nervového systému, ktorej sa hovorí sympatikus. K aktivácii sympatika dochádza pri rôznych ohrozeniach organizmu, napríklad keď sa zľakneme alebo keď sme v strese. Zrýchli sa tepová frekvencia a dýchanie, zvýši sa krvný tlak, zníži sa prekrvenie orgánov, ktoré nie sú nevyhnutné na prežitie. Táto reakcia vznikla počas evolúcie človeka, aby sa organizmus dokázal lepšie vyrovnať s náhlym ohrozením (v minulosti to bol zvyčajne útok predátora). Činnosť sympatika je možné stručne charakterizovať ako útok alebo útek (fight of flight). Cieľom aktivácie sympatika pri srdcovom zlyhaní je zvýšiť kontraktilitu srdca a tepovú frekvenciu, a tým zlepšiť prekrvenie tkanív.
2. Dochádza k viacerým hormonálnym zmenám, aktivuje sa renín-angiotenzín-aldosterónový systém. Tento zložitý systém hormonálnych zmien vedie k zvýšenému vyplavovaniu mnohých látok, ktoré regulujú hospodárenie tela s vodou a iónmi.Tieto zmeny sú z krátkodobého hľadiska prospešné, ale dlhodobo je aktivácia sympatického systému aj renín-angiotenzín-aldosterónového systému škodlivá. Vedie k ďalšiemu poškodeniu zlyhávajúceho srdca, zadržiavaniu sodíka a vody a spôsobuje poruchy srdcového rytmu.
3. Jedným z dôsledkov srdcového zlyhania je zadržiavanie tekutiny v tele. Vo fyziológii svalového sťahu (pre bežné kostrové svaly aj pre srdcový sval) platí tzv. Frank-Starlingov mechanizmus. Tento veľmi zložito vyzerajúci názov v skutočnosti hovorí len to, že sila svalového sťahu je väčšia, ak sa sval pred sťahom viac natiahne. Svaly (aj srdce) môžeme teda prirovnať k pružine – čím viac ju roztiahneme, tým viac sa následne stiahne.
Čím viac sa teda bunky srdcového svalu v uvoľňovacej fáze (diastole) predĺžia, tým silnejší sťah dokážu vyvinúť. V prípade srdca sa predĺženie vlákien srdcového svalu reguluje množstvom tekutiny v krvnom riečisku. Čím viac tekutiny (krvi) je v krvnom riečisku, tým viac sa srdcový sval rozťahuje a tým silnejšie sa srdce sťahuje. Pri srdcovom zlyhaní teda zlyhávajúce srdce vyšle telu signály, aby začalo zadržiavať vodu.
Tento mechanizmus takisto krátkodobo vedie k zvýšeniu sily srdcového sťahu, z dlhodobého hľadiska však dôjde k zavodneniu a následne k prechodu z chronického do akútneho srdcového zlyhania (k dekompenzácii).
Pri srdcovom zlyhaní však dochádza aj k viacerým menej zjavným zmenám:
1. Aktivácia zápalu. Aj keď to tak na prvý pohľad nevyzerá, u pacientov, najmä v pokročilejšom štádiu srdcového zlyhania, dochádza k podobným zmenám ako pri zápale. Aj táto mierna aktivácia zápalových mechanizmov je z dlhodobého hľadiska škodlivá.
2. Odumieranie buniek srdcového svalu. Je preukázané, že pri srdcovom zlyhaní dochádza k zvýšenému odumieraniu buniek srdcového svalu a programovanej bunkovej smrti (apoptóze).
3. Abnormály cyklus vápnika v srdcovej bunke. Pri srdcovom sťahu sa pravidelne striedajú fázy srdcového sťahu (systola) a srdcového uvoľnenia (diastola). V bunke srdcového svalu (kardiomyocyte) je prechod medzi systolou a diastolou riadený hladinou vápnikových iónov. V diastole je hladina vápnikových iónov veľmi nízka. Elektrická aktivácia kardiomyocytu vedie k tomu, že vápnikové ióny uskladnené vo vápnikových kanálikoch (sarkoplazmatickom retikule) sa dostanú do bunky. Vápnik uvoľnený zo sarkoplazmatického retikula je nevyhnutný na to, aby mohlo dôjsť k vzájomnému posunu špeciálnych bielkovín – myozínu (na obrázku modrou farbou) a aktínu (na obrázku červenou farbou, oba sú vnútri v kardiomyocyte). Zasunutím špeciálnych „hlavíc“ myozínu do aktínu (podobne, ako keď prepletieme prsty jednej ruky s prstami druhej ruky) dôjde ku skráteniu základnej stavebnej jednotky srdcových buniek (sarkoméry), čo v konečnom dôsledku vedie k srdcovému sťahu.
Obr. Sx. Úloha vápnika pre srdcový sťah
Je jasné, že po srdcovom sťahu sa musia veci uviesť do pôvodného stavu. Musí dôjsť k rozpojeniu molekúl aktínu a myozínu a k prečerpaniu uvoľneného vápnika. Časť vápnika je prečerpaná späť do sarkoplazmatického retikula, časť naopak von z bunky. Tento proces je však pri srdcovom zlyhaní narušený, čo vedie k mnohým nepriaznivým dôsledkom. Vyššia hladina vápnika počas srdcového uvoľnenia (diastoly) vedie k zvýšenej tuhosti myokardu a dochádza tiež k elektrickej nestabilite myokardu s väčšou pohotovosťou k vzniku arytmií.
4. Zvýšená tvorba väziva v srdcovom svale. Aktivácia systému renín-angiotenzín-aldosterón, ale tiež iné procesy vedú k tomu, že v zlyhávajúcom srdci dochádza k zvýšenej tvorbe väziva (fibróze). V dôsledku fibrózy je srdce tuhšie, zhoršuje sa vedenie elektrického vzruchu v srdci a takisto spôsobuje vyššie riziko k arytmiám.
5. Abnormality mitochondrií. Mitochondrie sú malé štruktúry vo vnútri takmer všetkých buniek v tele (okrem napríklad červených krviniek), ktorých úlohou je vyrábať pre bunky energiu. Preukázalo sa, že v dôsledku srdcového zlyhania dochádza aj k narušeniu funkcie mitochondrií, čím sa zhoršuje produkcia energie, ktorá je pre správne fungovanie srdca nevyhnutná.
6. Zvýšené napätie srdcovej steny. V priebehu srdcového zlyhania dochádza k zmene tvaru ľavej komory. Pôvodne malá a elipsovitá ľavá srdcová komora sa zväčšuje a stáva sa okrúhlejšou, dochádza k jej remodelácii. Ako sa však komora zväčšuje a zaobľuje, dochádza k zvýšenému napätiu srdcovej steny (Laplaceov zákon). Zvýšené napätie srdcovej steny však vedie k zvýšeným požiadavkám na dodávku kyslíka, čo je pri srdcovom zlyhaní z mnohých dôvodov problém.
Obr. S5. Srdcová remodelácia
Obr. S6. Pozitívna spätná väzba pri srdcovom zlyhávaní
Obr. S7. Efekt natriuretických peptidov
