Kardiovaskulaarinen patologia: sydän

Sydän painaa normaalisti naisilla 250-300 g ja miehillä 300-350 g.  Oikean kammion paksuus on 3 mm, vasemman maksimissaan 15 mm. 

Sydämen toimintahäiriöiden patofysiologian perusmekanismit

1. Pumppausfunktion häiriöt

• systolinen dysfunktio - kammio ei tyhjene normaalisti
• diastolinen dysfunktio - kammio ei relaksoidu riittävästi

2. Verenvirtauksen häiriintyminen

• systeeminen hypertensio
• läpän ahtauma
• aortan koarktaatio

3. Takaisinvirtaus

• läppävuoto

4. Oikovirtaus

• kongenitaaliset anomaliat

5. Johtumishäiriöt

• arytmiat - johtumisen hidastuminen tai loppuminen

6. Sydämen tai suuren suonen ruptuura

1. Kongenitaaliset anomaliat 

Kehittyvät raskausviikoilla 3-8, yleensä tuntemattomasta systä (vihurirokko, diabetes, teratogeenit, geenit). Harvinaisia, mutta lapsilla yleisimpiä  sydämen vajaatoiminnan aiheuttajia. Atresia tarkoittaa synnynnäistä suonen täydellistä ahtaumaa. Jaottelu hemodynaamisten vaikutusten mukaisesti:

1. Oikovirtaus oikealta vasemmalle - syanoosi pulmonaaliverenkierron ohituksen vuoksi (Fallot'n tetralogia ja suurten suonten transpositio)
2. Oikovirtaus vasemmalta oikealle - pulmonaalikierron paineen nousu ja oikean kammion hypertrofia (ASD eli eteisseptumin defekti, VSD eli kammioseptumin defekti, PDA eli avoin ductus arteriosus)
3. Verenkierron obstruktio (aortan koarktaatio)

Fallot'n tetralogia

1. Kammioseptumin defekti (VSD)
2. Ratsastava aortta, joka saa verta sekä oikeasta että vasemmasta kammiosta (suoraan VSD:n alla)
3. Pulmonaaliläpän stenoosi
4. Oikean kammion hypertrofia

Aortan koarktaatio

Aikuistyyppi: sijaitsee distaalisesti umpeutuneesta ductus arteriosuksesta aiheuttaen alaraajojen hypotensiota ja yläraajojen hypertensiota. Voi aiheuttaa kongestiivisen sydämen vajaatoiminnan tai intrakerebraalisen verenvuodon. Infantiilityyppi: distaalisesti vasemmasta subclaviasta, mutta proksimaalisesti ductus arteriosuksesta. Aiheuttaa syanoosia ja oikean kammion hypertrofiaa, vaatii leikkaushoidon. Tilaan liittyy usein myös kaksiliuskainen aorttaläppä.

2. Sydämen vajaatoiminta 

Sydämen vajaatoiminta on useiden erityyppisten sairauksien yhteinen ilmenemismuoto. Kyseessä on huonoennusteinen tila, jonka taustalla oleva tautitila on diagnosoitava hoitoa varten. Sydämen minuuttitilavuuden pienemeninen aiheuttaa RAA-järjestelmän aktivaation, mikä supistaa verisuonia aiheuttaen laskimopaluun lisääntymisen, mikä kuormittaa sydäntä entisestään.

Vajaatoiminnan oireita voivat olla mm. pitting ödeema, S3-galloppi, yskiminen, uupumus, maksan ja pernan laajeneminen, verenpaineen lasku, laajentuneet pupillit, harmahtava, viileä ja nihkeä iho sekä heikot perifeeriset pulssit. 

Systolisen dysfunktion taustalla:

• sydänlihasvaurio (iskemia, kardiomyopatia, myokardiitti, toksiinit)
• paineylikuormitus (verenpainetauti, läppäahtauma)
• tilavuuskuormitus (läppävuoto, oikovirtaukset)
• rytmihäiriöt

Diastolisen dysfunktion taustalla:

• sydänlihasfibroosi tai -hypertrofia
• restriktiivinen kardiomyopatia
• infiltratiivinen sydänsairaus: amyloidoosi, hemokromatoosi, sarkoidoosi
• mekaaninen täyttymiseste: konstriktiivinen perikardiitti, tamponaatio, kasvain

Sydämen vajaatoiminnan aiheuttamat rakennemuutokset

Krooninen ylikuormitus aiheuttaa sarkomeerilisäystä, apoptoosin lisääntymistä ja ekstrasellulaarimatriksin lisääntynyttä tuotantoa. Sydänlihashypertrofia lisää äkkikuoleman riskiä, sillä sähköinen toiminta voi häiriintyä ja aiheuttaa rytmihäiriön. Keuhkokongestio ja alveolaariödeema transudaation takia; nestettä myös pleuratiloissa, sydänpussissa, vatsaontelossa ja raajoissa (pitting-ödeema). Maksa- ja pernakongestio (hepatosplenomegalia). 

3. Iskeeminen sydänsairaus

Aiheuttaa 80-90 % sydänperäisistä kuolemista ja 25 % kaikista kuolemista. 

Etiologia:

• ateroskleroosi 90 %
• lisääntynyt hapentarve (esim. hypertensio)
• vähentynyt verivolyymi (hypotensio, sokki)
• vähentynyt hapenkuljetuskapasiteetti (anemia, häkämyrkytys)

Ilmentymismuodot

• stabiili/epästabiili angina pectoris
• sydänlihasinfarkti
• sydänperäinen äkkikuolema (letaali arytmia)
• kroonisen iskemian aiheuttama sydämen vajaatoiminta

Patogeneesi

• koronaariateroskleroosi kehittyy kuten muissakin valtimoissa; epikradiaalisissa suonissa, ei intramuraalisesti
• vaikea tautimuoto, jos  ainakin yhdessä koronaarissa 70 % tukos (stabiili angiina, oireita rasituksessa)
• <90 % stenoosissa oireita levossa ja epästabiili angina pectoris
• ateromatoottisen plakin ruptuura johtaa tromboosiin ja infarktiin
• 2/3 infarktipotilaista vain n. 50 % stenoosi ennen epästabiilin plakin rupturoitumista
• yhden, kahden, kolmen tai neljän suonen tauti
• LAD ja LCX plakkeja ensimmäisten senttimetrien alueella, RCA:ssa yleensä koko suonen alueella

Sydäninfarkti

• pitkittyneen iskemian aiheuttama irreversiibeli sydänlihasvaurio -> sydänlihasnekroosi ja pumppaustoiminnan häiriintyminen
• esiintyy yleensä vasemman kammion alueella, oikean kammion infarkti voi liittyä; alku usein subendokardiaalisesti, voi kehittyä transmuraaliseksi
• tärkein riskitekijä sepelvaltimoiden ateroskleroosi
• noin 10 %:lla muu syy; koronaarispasmi, endokardiaalinen emboloitunut trombi (eteisvärinä, endokardiitti), vaskuliitti, amyloidoosi
• 20-40 minuutin jälkeen palautumattomia vaurioita sydänlihakseen
• äkkikuolema liittyy usein infarktin aiheuttamaan kammiovärinään
• lokalisaatioina LAD (40-50%), RCA (30-40%) ja LCX (15-20%)

Kliiniset oireet ja löydökset

• rintakipu yli 20 min, ei helpota nitroilla
• Q-aallot, ST-segmentin ja T-aallon muutokset
• entsyymipäästöt verenkiertoon (troponiini I, CK-MB, myoglobiini)

Akuutin sydäninfarktin komplikaatiot

• arytmiat
• sydämen vajaatoiminta (insuffissienssi)
• sydänlihaksen ruptuura -> hemoperikardium ja tamponaatio
• tromboosi -> embolia muihin elimiin
• sydänlihaksen aneurysma
• perikardiitti iskemiaan liittyen (Dresslerin sdr; autoimmuunireaktio)

4. Arytmiat

• takykardiat, bradykardiat, fibrillaatio, asystole
• tärkein etiologinen tekijä iskeeminen sydänlihasvaurio (esim. sick sinus sdr.)
• harvinaisempia perinnölliset ionikanavahäiriöt ("channellopathies", pitkä QT-oireyhtymä)
• sudden cardiac death - äkillinen fataali rytmihäiriö; obduktiossa usein vahva-asteinen ateroskleroosi, mutta ei ruptuuraa tai infarktia
• muita syitä mm. myokardiitti, sarkoidoosi, kardiomyopatiat, perinnölliset ionikanavahäiriöt

5. Hypertensiivinen sydänsairaus

Vasemmanpuoleinen hypertension aiheuttama sydänsairaus

• vasemman kammion hypertrofia ilman muuta selittävää kardiovaskulaaripatologiaa
• todettu hypertensio
• vasemman kammion seinämäpaksuus >1,5 cm, paino 400-500 g
• voi johtaa vasemman kammion dilataatioon ja sydämen vajaatoimintaan
• altistaa sepelvaltimoiden ateroskleroosille

Oikeanpuoleinen hypertensiivinen sydänsairaus (cor pulmonale)

• oikean kammion hypertrofia ja dilataatio
• usein pulmonaalihypertension aiheuttama (keuhkoparenkyymisairaudet, pulmonaaliverenkierron häiriöt)
• voi olla akuutti (pulmonaaliembolia) tai krooninen (keuhkofibroosi)

6. Läppäsairaudet

Stenoosi; läppäaukko on kaventunut, mikä hidastaa veren virtausta. Insuffissienssi; läppäaukko on laajentunut, eikä kykene estämään veren takaisinvirtausta (regurgitaatio). Voivat olla yhtäaikaisia, hankittuja tai synnynnäisiä. Hankittu aortta- tai mitraaliläppästenoosi aiheuttavat 2/3 kaikista läppävioista.

A. Degeneratiiviset läppäsairaudet

kalkkeuttava aorttaläpän stenoosi (yleensä 70-80-vuotiailla, aiemmin mitraaliläpässä, etiologia sama kuin ateroskleroosissa, ennuste ilman kirurgiaa huono)

mitraaliläpän myksoidi degeneraatio (0,5-2,4% väestöstä, mitraaliprolapsi eteisen suuntaan, yleinen Marfanin sdr:ssa, sidekudossynteesin häiriö, lisääntynyt riski endokardiitille)

B. Reumaattinen läppäsairaus

Immunologisesti välittyvä systeeminen inflammaatiotila, jonka aiheuttaa A-ryhmän streptokokki. Nykyään harvinainen, joskus lapsilla, liittyy systeemiset oireet (niveltulehdus, ihottumat, kuumeilu). Tyypin II hypersensitiivisyysreaktio, jossa bakteeriantigeenit tarttuvat sydänläppiin aktivoiden T-solu- ja makrofagivälitteisen tulehduksen, bakteereja läpissä ei kuitenkaan todeta. Läppärakenteet fibrotisoituvat ja fuusioituvat tulehduksen myötä -> stenoosi ja insuffissienssi. Altistaa infektiiviselle endokardiitille ja tromboembolialle.

C. Endokardiitit

Endokardiumin tulehdus, johon liittyy usein läppäaffisio.Yleensä aorta- tai mitraaliläpässä, suonensisäisten huumeiden käyttäjillä trikuspidaaliläpässä. Voi olla infektiivinen (akuutti tai subakuutti, rumpupalikkasormet, petekiat! Str. Viridans, Staf. Aureus) tai non-infektiivinen:

• Verrukoottinen -> Libman-Sacks (SLE-tautiin liittyvä, muistuttaa reumakuumetta mutta etiologia)
• Tromboottinen -> hyperkoagulaatiotilat (DIC, karsinoomat)

7. Myokardiitit

Etiologialtaan infektiivinen tai immunologinen. Lymfosyytteja, myosyyttinekroosia, joskus abskessimuodostusta; paranemisvaiheessa fibroosia. Etiologiana virusinfektiot (CMV, HIV, influenssa, mononukleoosi; bakteeri-infektiot: meningokokki, difteria; trypanosomiaasi: toksoplasmoosi, trikinoosi; rintakehän alueen sädehoito; sytostaatit. Diagnostiikassa tarvitaan usein sydänlihasbiopsia. 

8. Perikardiitti

Eli perikardiumin tulehdus, yleensä sydäninfarktin tai sydänkirurgian komplikaatio (Dresslerin sdr.). Uremia yleisin syy perikardiitille. Oireina kipu, kuumeilu, auskultoitaessa hankausääni. Voi parantua itsekseen, johtaa tamponaatioon tai fibrotisoitua. Harvinaisena komplikaationa konstriktiivinen perikardiitti (fibroottinen ja kalsifoitunut jälkitila).

9. Kardiomyopatiat

Sydänlihaksen sairauksia, joiden yhteydessä ei esiinny iskeemistä, hypertensiivistä, kongenitaalista, valvulaarista tai perikardiaalista vauriota. Jaetaan dilatoivaan (yleisin), hypertrofiseen ja restriktiiviseen kardiomyopatiaan. Voi olla geneettistä tai hankittua (hypertrofinen 100% geneettistä). 

Dilatoiva kardiomyopatia: kammiot dilatoituneet ja hypertrofiset, lihassolut hypertrofiset, interstitiaalista fibroosia. Kontraktiliteetti häiriintyy, systolinen ejektiofraktio pienenee. Taustalla geenit, virusinfektiot, sytostaatit, alkoholi (asetaldehydi), hemokromatoosi. 5 v. selviytymisprosentti vain 25%, hoitona sydänsiirto.

Hypertrofinen kardiomyopatia: vasemman kammion ja erityisesti septumin massiivinen hypertrofia. Vasen eteinen voi olla laajentunut. Histologisesti myosyyttien voimakasta hypertrofiaa, epäjärjestystä ja seinämäfibroosia. Syinä mutaatiot sarkomeerigeeneissä. Komplikaatioina eteisvärinä, trombiriski, kammioperäiset rytmihäiriöt ja äkkikuolema. Erotusdiagnooseina tavanomainen kammiohypertrofia ja amyloidoosin aiheuttama seinäpaksuuntuma. 

Restriktiivinen kardiomyopatia: kammionseinämät jäykät, jolloin diastolinen täyttö vaikeutuu. Kammiot lievästi suurentuneet, lihasseinämissä fibroosia. Voi johtua systeemisestä sairaudesta (amyloidoosi, hemokromatoosi) tai esim. sädevauriosta.

10. Sydämen neoplasiat

Primaari (75% benignejä) tai metastaattinen. Yleisin benigni myksooma, joka saa alkunsa yleensä vasemman eteisen endokardiumista. Oireita voi aiheutua obstruktiosta tai tuumoriembolioista. Muita beningejä lipooma, rhabdomyooma ja papillaarinen fibroelastooma. Maligneja esim. rhabdomyosarkooma ja angiosarkooma. Metastaattisia tuumoreita jopa 10-20%:lla levinnyttä syöpää sairastavilla.