Co powoduje zwężenie zastawki aortalnej?

W ciągu ostatnich 30 lat etiologia wad zastawki aortalnej uległa zmianie. Podczas gdy częstość występowania poreumatycznych zmian zastawki aortalnej zmniejszyła się z 30 do 18%, a częstość korekcji chirurgicznej dwupłatkowej zastawki aortalnej - z 37 do 33%, odnotowano wzrost częstości występowania wapniejącej stenozy aortalnej z 30 do 46%, zwłaszcza u osób powyżej 65 roku życia.

Wrodzone zwężenie aorty

Wrodzone wady rozwojowe zastawki aortalnej mogą obejmować: zastawkę jednopłatkową, dwupłatkową lub trójpłatkową albo obecność kopulastej przepony.

Zastawka jednopłatkowa powoduje poważne utrudnienia w drożności zastawki już w okresie niemowlęcym i jest przyczyną śmierci dzieci poniżej 1 roku życia.

Zwężenie wrodzonej zastawki dwupłatkowej powoduje wystąpienie turbulentnego przepływu krwi, co powoduje uszkodzenie płatków zastawki, co w konsekwencji prowadzi do włóknienia, zwiększenia sztywności i zwapnienia płatków oraz zwężenia ujścia aorty u osób dorosłych.

Wrodzona wada zastawki trójdzielnej charakteryzuje się obecnością płatków o nierównej wielkości ze śladami zrostów w spoidłach, natomiast turbulentny przepływ krwi spowodowany umiarkowaną wadą wrodzoną może prowadzić do włóknienia, a ostatecznie do zwapnienia i zwężenia aorty.

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

Nabyta stenoza aorty

Reumatyczne zwężenie aorty występuje w wyniku procesu zapalnego, któremu towarzyszy zrośnięcie się spoidł, unaczynienie płatków i pierścienia włóknistego, co prowadzi do rozwoju brzeżnego zwłóknienia. Następnie na obu powierzchniach (komorowej i aortalnej) płatków pojawiają się zwapnienia, a otwór zastawki aortalnej zmniejsza się i przyjmuje kształt okrągły lub trójkątny. Reumatyczne uszkodzenie zastawki charakteryzuje się zarówno zwężeniem aorty, jak i niedomykalnością. Inne objawy procesu reumatycznego są często diagnozowane w sercu, w szczególności uszkodzenie zastawki mitralnej.

Zwężenie aorty wapniowej (CAS) rozwijające się u pacjentów w podeszłym wieku jest spowodowane zarówno mechanicznym zużyciem zastawki, jak i długotrwałym stanem zapalnym z naciekaniem płatków przez makrofagi i limfocyty T z późniejszym odkładaniem się kryształów pirofosforanu wapnia w pierścieniu włóknistym, co prowadzi do zwężenia ujścia aorty i rozprzestrzeniania się na płatki zastawki aortalnej. Spośród przyczyn reakcji zapalnej najczęściej wymieniane są utleniony LPG (analogicznie do miażdżycy) i czynniki zakaźne (Chlamydia pneumoniae), które mogą służyć jako wyzwalacze „reakcji urazowej” i tworzyć pierwotne „gniazda wapnienia”. Pod wpływem aktywacji markerów osteogenezy (wyrażanych konstytucyjnie) i przebudowy kolagenu w płatkach zastawki aortalnej, miofibroblasty nabywają funkcji osteoblastycznych. Innym źródłem osteogenezy typu endochondralnego mogą być pluripotentne komórki mezenchymalne krążące w krwiobiegu i wnikające w grubość płatków zastawki aortalnej poprzez uszkodzenia w warstwie śródbłonka. W tych warunkach makrofagi i limfocyty T pełnią rolę czynników resorpcji neoosteoklastycznej. Dodatkowymi regulatorami zachodzących procesów są witamina D, parathormon i stan metabolizmu kości, które ulegają istotnym zmianom w podeszłym wieku, prowadząc do niedoboru D, nadczynności przytarczyc i osteoporozy. Wszystko to przyczynia się do powstawania dojrzałej tkanki kostnej z obecnością mikropęknięć, funkcjonującego szpiku kostnego i oznak przebudowy kości w grubości płatków zastawki aortalnej, co pozwala nam rozpatrywać zwapnienie zastawki aortalnej u pacjentów z CAS jako proces regeneracyjny, a nie degeneracyjny.

Inne przyczyny wapniejącego zwężenia aorty to choroby przebiegające z zaburzeniami gospodarki wapniowej, w szczególności choroba Pageta (postać kostna), przewlekła niewydolność nerek w stadium końcowym i alkaptonuria.

[ 8 ], [ 9 ]

Patofizjologia zwężenia aorty

W odpowiedzi na niedrożność mechaniczną, wydalenie krwi i wzrost napięcia skurczowego ściany lewej komory rozwija się jej koncentryczny przerost, tworząc dodatkowy gradient ciśnienia na zastawce aorty bez zmniejszania rzutu serca, rozszerzając jamę lewej komory i nie towarzyszą temu objawy kliniczne. Z czasem, biorąc pod uwagę niejednorodną naturę przerośniętych miocytów i wzrost ciężkości niedrożności mechanicznej, dochodzi do niewydolności lewej komory, spowodowanej rozszerzeniem komór lewych części serca i rozwojem zastoju żylnego w krążeniu płucnym. W późnych stadiach choroby zmniejsza się rzut serca, objętość wyrzutowa i odpowiednio gradient ciśnienia.

U pacjentów ze zwężeniem aorty występuje ujemna korelacja między skurczowym naprężeniem ściany a frakcją wyrzutową (EF), co powoduje odruchowe zmniejszenie tej drugiej u niektórych pacjentów z powodu „nieskoordynowanego obciążenia następczego”. W innych przypadkach przyczyną zmniejszenia EF jest zmniejszenie kurczliwości lewej komory. Zatem zwiększone obciążenie następcze i zmieniona kurczliwość przyczyniają się do pogorszenia funkcji skurczowej lewej komory.

Wraz ze wzrostem zawartości kolagenu w mięśniu sercowym, charakterystycznym dla wielu chorób serca, zwężeniu aorty towarzyszy zmiana prążkowania poprzecznego, co prowadzi do wzrostu masy mięśnia sercowego, wzrostu sztywności rozkurczowej i zaburzenia funkcji rozkurczowej, w wyniku czego do pełnego wypełnienia komór lewej komory wymagane jest wyższe ciśnienie wewnątrzkomorowe. Klinicznie u pacjentów ze zwężeniem aorty wiąże się to z nagłym rozwojem epizodów obrzęku płuc bez oczywistych czynników prowokujących.

Inne cechy budowy mięśnia sercowego u chorych z ciężką stenozą aorty:

• niezwykle duże jądra komórkowe;
• utrata miofibryli;
• skupiska mitochondrialne;
• obecność obszarów cytoplazmatycznych w komórkach niezawierających elementów kurczliwych;
• proliferacja fibroblastów i włókien kolagenowych w przestrzeni śródmiąższowej.

Niedokrwienie

U pacjentów ze zwężeniem aorty, w przeciwieństwie do pacjentów bez choroby serca, wartości bezwzględne przepływu krwi wieńcowej są zwiększone, ale po przeliczeniu na masę przerośniętej lewej komory można je uznać za prawidłowe. Dalszy postęp przerostu lewej komory może prowadzić do upośledzenia utlenowania mięśnia sercowego u pacjentów z krytycznym zwężeniem aorty, nawet przy braku istotnych zmian w tętnicach wieńcowych. Podłożem niedokrwienia mięśnia sercowego w zwężeniu aorty, podobnie jak w innych chorobach serca, jest brak równowagi między zużyciem tlenu a zdolnością do jego dostarczania.

Wzrost zapotrzebowania mięśnia sercowego na tlen spowodowany jest:

• zwiększenie masy mięśnia sercowego na skutek przerostu lewej komory;
• zwiększone napięcie skurczowe ściany lewej komory;
• wydłużenie czasu wydalania krwi z lewej komory.

Zaburzenia w dostarczaniu tlenu przez tętnice wieńcowe spowodowane są przez:

• nadmierne ciśnienie ściskające tętnice wieńcowe od zewnątrz, ponad ciśnienie perfuzji wewnątrz naczyń wieńcowych;
• skrócenie rozkurczu.

Dodatkowe czynniki zmniejszające ukrwienie mięśnia sercowego lewej komory:

• względne zmniejszenie gęstości naczyń włosowatych;
• wzrost ciśnienia końcowo-rozkurczowego w lewej komorze serca, prowadzący do spadku ciśnienia perfuzji w tętnicach wieńcowych.