Aus der Klinik für Pferde
der Tierärztlichen Hochschule Hannover
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Untersuchung der Wirkung von ACE-Hemmern bei Pferden mit Mitralklappeninsuffizienz
I N A U G U R A L - D I S S E R T A T I O N zur Erlangung des Grades des
D O K T O R S D E R V E T E R I N Ä R M E D I Z I N (Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
vorgelegt von Jenscarsten Vieth
aus Kiel
Hannover 2001
Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. P. Stadler
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. P. Stadler 2. Gutachterin/Gutachter: PD Dr. Richter
Tag der mündlichen Prüfung: 29.05.2001
Diese Arbeit wurde durch die Bereitstellung des Medikamentes Accupro 20® von der Firma Pfizer GmbH, Arzneimittelwerk Gödecke, unterstützt.
Im Gedenken an meine Schwester Julica
INHALTSVERZEICHNIS
1. Einleitung
2. Literaturübersicht
2.1 Physiologie der Herzfunktion 2.1.1 Aktionsphasen des Herzens
2.1.2 Vorlast, Nachlast, Kontraktilität und Frank-Starling- Mechanismus
2.1.3 Förderleistung des Herzens 2.2 Pathologie der Herzfunktion 2.2.1 Herzinsuffizienz
2.2.2 Herzklappeninsuffizienzen
2.2.2.1 Physiologische Klappeninsuffizienzen 2.2.2.2 Mitralklappeninsuffizienz
2.3 Allgemeines zur echokardiographischen Diagnostik 2.3.1 Grundlagen des Ultraschalls
2.3.2 B-Mode-Technik 2.3.3 M-Mode-Technik 2.3.4 Dopplertechnik
2.3.4.1 Konventionelle Dopplertechniken 2.3.4.2 Farbdoppler
2.3.4.3 Bedeutung des Anschallwinkels
2.3.4.4 Nyquist-Theorie und Aliasing-Phänomen 2.3.4.5 Vermessung der Vena contracta
2.3.4.6 Bestimmung des Herzminutenvolumens 2.4 Einschwemmkatheteruntersuchung 2.4.1 Die Herzkatheteruntersuchung beim Pferd 2.4.2 Der Lungenkapillardruck (Wedge Pressure) 2.4.3 Messfehler und Komplikationen
2.4.4 Der PWP bei der Mitralklappeninsuffizienz
11 13 13 13 14 16 18 18 20 20 21 23 23 24 25 25 26 27 29 30 31 32 34 34 35 36 37 Seite:
2.5 Therapie der Mitralklappeninsuffizienz 2.5.1 Herzglykoside
2.5.2 Diuretika
2.5.3 Hemmer des Angiotensin Converting Enzyms 2.6 ACE-Hemmer
2.6.1 Renin-Angiotensin-Aldosteron-System 2.6.2 Kallikrein-Kinin-System und Prostaglandine 2.6.3 Therapeutische Wirkungen von ACE-Hemmern 2.6.4 Unerwünschte Nebenwirkungen von ACE-Hemmern 2.6.5 Pharmakokinetik und Pharmakodynamik von Quinapril 2.6.6 Indikationen für einen ACE-Hemmer-Einsatz
3. Eigene Untersuchungen
3.1 Probandengut 3.2 Methodik
3.2.1 Klinische Untersuchung
3.2.2 Echokardiographische Untersuchung
3.2.2.1 Technische Ausrüstung zur echokardiographischen Untersuchung
3.2.2.2 Vorbereitung der Pferde zur echokardiographischen Untersuchung
3.2.2.3 Untersuchungen im B-Mode 3.2.2.4 Untersuchungen im M-Mode 3.2.2.5 Farbdoppleruntersuchungen
3.2.2.6 Untersuchungen mit dem konventionellen Doppler (PW-/ CW-Doppler)
3.2.3 Herzkatheteruntersuchung
3.2.3.1 Technische Ausrüstung zur Herzkatheteruntersuchung 3.2.3.2 Vorbereitung der Pferde zur Herzkatheteruntersuchung 3.2.3.3 Durchführung der Herzkatheteruntersuchung
3.2.4 Behandlung der Pferde durch den Besitzer
38 38 39 40 40 41 43 45 47 48 49
51 51 52 53 56 56 56 57 62 64 65 67 68 69 69 71
3.2.5 Untersuchungen nach Therapie mit Quinapril 3.2.6 Bewertung des Schweregrades der MVI
3.2.6.1 Graduierung der MVI mit klinischen, elektrokardio- graphischen und konventionell echokardiographischen (B-, M-Mode) Befunden
3.2.6.2 Graduierung der MVI mit Hilfe der Vena contracta und des Velocity Time Integrals
3.2.6.3 Graduierung der MVI mit Hilfe der Zusammenfassung der Befunde aus der klinischen, der elektrokardiographischen und der echokardiographischen Untersuchung
3.3 Statistische Auswertung
4. Ergebnisse
4.1 Pferde mit Mitralklappeninsuffizienz 4.1.1 Ergebnisse der klinischen Voruntersuchung
4.1.2 Ergebnisse der echokardiographischen Untersuchung 4.1.2.1 Echokardiographische Untersuchung im B-Mode 4.1.2.2 Echokardiographische Untersuchung im M-Mode 4.1.2.3 Farbdopplerechokardiographische Untersuchung
4.1.2.4 Echokardiographische Untersuchung mit dem konventionellen Doppler
4.1.3 Ergebnisse der Herzkatheteruntersuchung
4.1.4 Ergebnisse der Bewertung des Schweregrades der Mitralklappeninsuffizienzen
4.1.4.1 Graduierung der MVI mit klinischen, elektrokardiographischen und konventionell echokardiographischen Befunden
4.1.4.2 Graduierung der MVI mit Hilfe der Vena contracta und des Velocity Time Integral
71 72 72
74 77
78
79 79 79 81 81 83 83 86 94 95 95 97
4.1.4.3 Graduierung der MVI mit Hilfe der Zusammenfassung der Befunde aus der klinischen, der elektrokardiographischen und der echokardiographischen Untersuchung
4.1.4.4 Vergleich der Bewertung der MVI nach GEHLEN et al.
(klinische und konventionell echokardiographische Untersuchung) mit den dopplerechokardiographischen Untersuchungen (V.c. und VTI)
4.1.5 Vergleich der Lautstärke des Herzgeräusches mit den dopplerechokardiographischen Befunden
4.2 Herzgesunde Pferde 4.3 Nebenwirkungen
5. Diskussion
5.1 Probandengut
5.2 Methodik und Ergebnisse
6. Zusammenfassung
7. Summary
8. Literaturverzeichnis
9. Anhang
98
100
101 101 102 103 103 103 120
122
124
148
Verzeichnis verwendeter Abkürzungen:
ACE ADH
AV-Klappen CW
EDV ESV FS GFR ggr.
hgr.
hstgrd.
HF HMV HWZ HZV KFZ LKDKA LKDLA-AO LPRF-Doppler
LVEPD LVEDV mgr.
MVI NYHA PW PWP
= Angiotensin I-converting enzyme
= Antidiuretisches Hormon
= Atrioventrikulär-Klappen
= Continuous Wave (kontinuierliche Dopplertechnik)
= enddiastolisches Volumen
= endsystolisches Volumen
= Fractional Shortening (Verkürzungsfraktion)
= Glomeruläre Filtrationsrate
= geringgradig
= hochgradig
= höchstgradig
= Herzfrequenz
= Halbwertzeit
= Herzzeitvolumen
= Herzminutenvolumen
= kapilläre Füllungszeit
= kurze Herzachse von links kaudal
= lange Herzachse von links kaudal mit Aorta
= Low Puls Repitition Frequency-Doppler (Doppler mit niedriger Pulsrepititionsfrequenz)
= linksventikulärer enddiastolischer Druck
= linksventikuläres enddiastolisches Volumen
= mittelgradig
= mitral valve insufficiency
= New York Heart Association
= Pulsed Wave (gepulste Dopplertechnik)
= Pulmonary Wedge Pressure (Lungenkapillardruck)
RAAS RKDKA RKDLA RKDLA-AO RKRLA SV V.c.
VTI
= Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
= kurze Herzachse von rechts kaudal
= lange Herzachse von rechts kaudal
= lange Herzachse von rechts kaudal mit Aorta
= lange Herzachse von rechts kranial
= Schlagvolumen
= Vena contracta
= Velocity Time Integral (Geschwindigkeits-Zeit-Integral)
1. EINLEITUNG
Die Echokardiographie hat sich zu einer etablierten nicht invasiven Technik in der kardiologischen Diagnostik beim Pferd entwickelt.
Seit der ersten Veröffentlichung von PIPERS und HAMLIN (1977) über die M-Mode- Echokardiographie beim Pferd haben sich die Möglichkeiten dieser Diagnostik mit der technischen Entwicklung fortwährend erweitert und verfeinert (STADLER 1988, STADLER et al.1992, 1995a, 1996, LONG 1990, REEF 1990, BLISSITT u.
BONAGURA 1995a, 1995b, GEHLEN 1997).
Mit der zweidimensionalen Echokardiographie (B-mode-, Schnittbildtechnik) und der Farbdopplerechokardiographie (ASCAH et al. 1985, HÖCH 1995) ist eine exakte Diagnose und meistens auch Prognose von Herzerkrankungen, insbesondere von Klappeninsuffizienzen möglich (GEHLEN 1997).
Eine der häufigsten Erkrankungen des Herzens beim Pferd stellt die
Mitralklappeninsuffizienz (mitral valve insufficiency; MVI) mit z.T. erheblicher Bedeutung für die Leistungsfähigkeit dar (REEF et al. 1998). Während die Diagnose dieser Klappenerkrankung heutzutage keine Probleme bereitet, sind beim Pferd medikamentelle Therapien kaum erprobt. Dagegen werden Herzerkrankungen beim Menschen und beim Kleintier schon seit längerer Zeit erfolgreich mit Medikamenten behandelt (ETTINGER und SUTER 1970, PFEFFER et al. 1992, SOLVD
INVESTIGATORS 1991, TOBIAS 1991). Dabei spielen Hemmstoffe des Angiotensin- Konversionsenzyms (Angiotensin I-converting enzyme; ACE) eine wichtige Rolle
(DREXLER u. JUST 1990, KLEBER 1990, TOBIAS u. KERSTEN 1992, MORISSE et al. 1997, SENT et al. 1999).
Während bis vor einigen Jahren ACE-Hemmer beim Kleintier und Menschen lediglich als Zusatztherapie zu Digitalispräparaten und Diuretika empfohlen wurden (KITTELSON 1988), werden sie heute von vielen Autoren als Monotherapie oder in Kombination mit
einem Diuretikum der Digitalistherapie vorgezogen (TOBIAS und KERSTEN 1992, RIEGGER 1993).
Bei der Therapie von Herzinsuffizienzen beim Pferd wird z.Z. noch auf die Erfahrungen beim Menschen und beim Kleintier bzw. auf empirische Therapieversuche beim Pferd zurückgegriffen, da es keine wissenschaftlichen Untersuchungen zur Wirkung von Herzmedikamenten bei der MVI des Pferdes gibt und somit auch kein zugelassenes Präparat für diese Spezies zur Verfügung steht.
Der ACE-Hemmer Quinapril wurde in der Klinik für Pferde der Tierärztlichen Hochschule Hannover in Voruntersuchungen mit subjektiv guten Erfolgen bei Herzinsuffizienzen eingesetzt.
Es ist das Ziel dieser Studie zu überprüfen, ob die Hämodynamik durch den Einsatz von ACE-Hemmern bei Pferden mit MVI bzw. bei herzgesunden Pferden verbessert werden kann. Bei Pferden mit MVI und Leistungsschwäche sollte überprüft werden, ob im Rahmen einer klinischen Studie eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit erkennbar wird.
Dazu wurden 19 Pferde mit MVI und 5 herzgesunde Kontrollpferde klinisch, elektrokardiographisch und mit der Zweidimensionalen- und der Doppler-
Echokardiographie vor und im Anschluss an eine achtwöchige Therapie mit ACE- Hemmern untersucht. Bei den herzkranken Pferden wurde zusätzlich der
Lungenkapillardruck gemessen.
2. LITERATURÜBERSICHT
2.1 Physiologie der Herzfunktion 2.1.1 Aktionsphasen de s Herzens
Die Herzphasen werden in Systole und Diastole unterteilt. In der Systole entsteht eine Anspannungs- und Austreibungsphase und in der Diastole eine Entspannungs- und Füllungsphase. Dabei kommt es während der Anspannungs- und der Entspannungsphase zu Druckänderungen bei nahezu konstantem Volumen und während der Austreibungs- und der Füllungsphase zu Volumenänderungen bei nur geringgradigen Druckänderungen (ANTONI 2000).
Das Öffnen und Schließen der Herzklappen wird hauptsächlich vom Verhalten des Druckes in den angrenzenden Herzhöhlen und Gefäßen bestimmt. Die Herzklappen verhindern beim gesunden Herzen einen Rückstrom des Blutes.
Die Vorhöfe stellen Blutreservoire für die Ventrikelfüllung dar. Die Vorhofsystole
beginnt noch während der Diastole der Ventrikel mit der Kontraktion von Ringmuskeln an den Mündungen der großen Venen (SILBERNAGEL u. DESPOPOULOS 1991).
Die erste Phase der Kammersystole (Anspannungsphase) erfolgt kurz nach der
Vorhofsystole. Dabei führt die Kontraktion der Muskulatur bei geschlossenen Klappen zu einem steilen Druckanstieg in den Ventrikeln (ROSKAMP u. REINDELL 1997). Sobald der Ventrikeldruck den Arteriendruck übersteigt, werden die Seminularklappen geöffnet und die Austreibungsphase beginnt (BAUEREISEN 1985).
Das Blut aus den Ventrikeln wird in die Aorta und Pulmonalarterie gepresst. Der Druck steigt dabei zunächst noch weiter an und fällt am Ende der Systole schlagartig ab. Bedingt durch die Trägheit des systolischen Blutflusses kommt es ca. 0,02 Sekunden später zum Schluss der Taschenklappen (SPÖRRI 1987).
In der Entspannungsphase der Diastole erfolgt bei geschlossenen Herzklappen eine isovolumetrische Erschlaffung ohne Änderung des Ventrikelvolumens (BAUEREISEN 1985). Der Ventrikeldruck fällt auf fast 0 mmHg ab.
Sobald der Vorhofdruck unterschritten ist, öffnen sich die Atrioventrikulär(AV)-Klappen und die Füllungsphase beginnt (ANTONI 2000). Die elastische Energie, welche durch die systolische Kontraktion gespeichert wurde, wird als Saugkraft wirksam. Die Füllung des Ventrikels erfolgt anfangs schnell und dann mit nur geringgradigem Anstieg des
Ventrikeldruckes immer langsamer (KLINKE u. SILBERNAGEL 2000).
In Ruhe ist die Kammerfüllung zur Zeit der Vorhofsystole fast völlig abgeschlossen, d.h.
die Vorhofkontraktion bringt nur noch eine geringe zusätzliche Füllung von ca. 8%. Unter Belastung dagegen trägt die Vorhofsystole in einer verkürzten Diastole wesentlich zur Füllung bei (BAUEREISEN 1985, SPÖRRI 1987, PATTESON 1996).
2.1.2 Vorlast, Nachlast, Kontraktilität und Frank-Starling-Mechanismus Während die Vorhofkontraktion hämodynamisch nur bei Belastung bzw. bei hohen Herzfrequenzen für die Kammerfüllung von Bedeutung ist (PATTESON 1996), befördert die ventrikuläre Kontraktion das Blut in den großen und kleinen Kreislauf. Dabei sind insbesondere die diastolische Ventrikelfüllung (Vorlast oder Preload), die peripheren Kreislaufwiderstände (Nachlast oder Afterload) und die myokardiale Kontraktilität für die Pumpfunktion des Herzens bestimmend (BUSSMANN 1984, BUCHWALSKY 1992).
Die Vorlast wird durch das enddiastolische Ventrikelvolumen, das wiederum von der enddiastolischen myokardialen Faserlänge (PERRET et al. 1994), von der zirkulierenden Blutmenge und von der Vorhofkontraktion abhängig ist, bestimmt (BUCHWALSKY 1992).
Bei einer Stauung steigt der linksventrikuläre Füllungsdruck deutlicher an als das enddiastolische Volumen. Da der diastolische Ventrikeldruck die linksventrikulären Füllungsverhältnisse gut widerspiegelt und eng mit dem enddiastolischen Volumen korreliert, wird dieser in der Routinediagnostik gemessen und mit der Vorlast
gleichgesetzt (BUSSMANN 1984). Diese Korrelation besteht allerdings nur bei normaler Dehnbarkeit (Compliance) des linken Ventrikels (BUCHWALSKY 1992) (Abb.1).
Abb. 1: Druck-Volumen-Kurve (nach BUCHWALSKY 1992) LVEDP: linksventrikulärer enddiastolischer Druck LVEDV: linksventrikuläres enddiastolisches Volumen
Die Nachlast ist ein Maß für den Gefäßwiderstand, gegen den die Ventrikelarbeit
geleistet werden muss. Erst wenn der Ventrikeldruck größer ist als der Druck in der Aorta bzw. Pulmonalarterie, öffnen sich die AV-Klappen und der Körper kann mit Blut versorgt werden. Da der Widerstand im großen Kreislauf ca. zehnmal höher ist als im kleinen Kreislauf, hat der linke Ventrikel wesentlich mehr Arbeit zu leisten als der rechte (BUCHWALSKY 1992).
Die Kontraktilität des Herzens hängt von der diastolischen Ventrikelfüllung ab und unterliegt dem sogenannten Frank-Starling-Mechanismus. FRANK und STARLING entdeckten, dass es bei einer vermehrten diastolischen Vordehnung der Herzmuskelfasern zu einer verstärkten Freisetzung von chemischer Energie kommt und damit eine
Steigerung der Kontraktionskraft und des Schlagvolumens erfolgt (SILBERNAGL u.
DESPOPOULOS 1991).
Bei einer zunehmenden diastolischen Dehnung kommt es zu einer Vergrößerung der Anzahl der Aktin-Myosin-Interaktionsorte durch die Verminderung der Aktin-Aktin-
Überlappung. Dadurch entsteht ein positiv inotroper Effekt. Wenn aus dem rechten Ventrikel mehr Blut hinausbefördert wird als aus dem linken, kommt es zu einer erhöhten Vorlast und damit durch die erhöhte Vordehnung zu einer erhöhten Kontraktilität.
Dadurch wird die Leistung des linken Ventrikels so lange gesteigert, bis das Schlagvolumen des linken Ventrikels dem des rechten wieder angeglichen ist.
Bei Überschreitung einer kritischen Länge der Sarkomere in der Diastole nimmt jedoch die Aktin-Myosin-Überlappung, die Anzahl der Interaktionsorte und damit auch die Kontraktilität wieder ab (BAUEREISEN 1985). Daraus kann bei dauerhaft erhöhtem Füllungsdruck eine Dilatation des Ventrikels entstehen.
2.1.3 Förderleistung des Herzens
Ein gesundes Herz befördert in Ruhe nur einen Bruchteil der Blutmenge, die unter
Belastung gefördert wird und auf das 6-fache der Ruhewerte ansteigen kann (THOMAS u.
FREGIN 1981, PATTESON 1996). Da beide Kammern in Serie geschaltet sind, müssen ihre pro Zeiteinheit beförderten Volumina weitgehend gleich sein. Würde eine Herzhälfte nur wenig mehr als die andere fördern, käme es innerhalb kürzester Zeit zu einer
lebensbedrohlichen Blutstauung (ANTONI 2000). Der Frank-Starling-Mechanismus (Kap. 2.1.2) ermöglicht, dass beide Ventrikel die gleiche Förderleistung erbringen.
Die Menge des bei einem Herzschlag aus dem Ventrikel ausgetriebenen Blutes entspricht dem enddiastolischen Volumen abzüglich des Restvolumens und wird als Schlagvolumen (SV) bezeichnet (Formel 1).
Wird das SV über eine längere Zeit gemessen, erhält man das Herzzeitvolumen (HZV).
Dieses wird in der Regel als Herzminutenvolumen (HMV) angegeben (Formel 2). Wird das Herzminutenvolumen durch die Herzfrequenz (HF) dividiert, so erhält man das mittlere SV (Formel 3).
Formel (1) zur Schlagvolumenbestimmung:
ESV EDV
SV = −
[ml]
SV : Schlagvolumen
EDV : enddiastolisches Volumen ESV : endsystolisches Volumen
Formel (2) zur Herzminutenbestimmung:
∑
==
=n F
n
SVn
HMV
1
[l/min]
HMV : Herzminutenvolumen
SVn : Summe aller Schlagvolumina in einer Minute
Formel (3) zur Bestimmung des mittleren Schlagvolumens:
HF
SVmean= HMV
[ml]
SVmean : mittleres Schlagvolumen HMV : Herzminutenvolumen HF : Herzfrequenz
Die Ergebnisse der Messungen der HMV in Ruhe reichen beim Pferd in Abhängigkeit von der Messmethode, des Gewichtes und der Rasse von 23 l bis zu über
44 l, die SV reichen von 415 ml bis zu 1320 ml (KURAMOTO et al. 1989, REWEL 1991, KINKEL 1993, GRATOPP 1996, SAMPSON et al. 1999). Unter Belastung kommt es nach einer Studie von THOMAS und FREGIN (1981) zu einem sechsfachen Anstieg des Ruhewertes auf ein HMV von 241 l + 17 l.
PHYSICK-SHEARD (1985) stellt bei einem Vergleich verschiedener Ergebnisse unterschiedlicher Autoren fest, dass der Anstieg des HMV bei Belastung hauptsächlich in einer Herzfrequenzänderung und nicht in der Zunahme des Schlagvolumens begründet ist.
2.2 Pathologie der Herzfunktion 2.2.1 Herzinsuffizienz
Die Herzinsuffizienz wird von verschiedenen Autoren folgendermaßen definiert:
Eine Herzinsuffizienz entsteht durch eine unzureichende Funktion des Herzens. Das Herz ist dabei nicht mehr im Stande, eine den Anforderungen entsprechende Leistung zu erbringen (PSCHYREMBEL 1998).
Nach BUSSMANN (1984) kommt es bei einer Herzinsuffizienz auf Grund einer kardialen Dysfunktion zu einer Stauung vor dem rechten oder linken Vorhof, die zu einem
verminderten HMV führt.
Das Herz ist nicht mehr in der Lage, den Organismus ohne Inanspruchnahme von Kompensationsmechanismen ausreichend mit Blut zu versorgen, sofern hiervon ausreichend vorhanden ist (REINDELL et al. 1988).
PATTESON (1996) hat gemäß der New York Heart Association (NYHA) eine Einteilung der Herzinsuffizienz nach vier Graden vorgenommen, die auch für das Pferd anwendbar ist:
- Grad 1: Klinische Anzeichen einer Herzerkrankung beschränken sich auf Leistungsintoleranz bei maximaler Belastung.
- Grad 2: Müdigkeit und Tachypnoe zeigen sich bereits bei normaler Belastung.
- Grad 3: Keinerlei Symptome in Ruhe, absolute Leistungsinsuffizienz.
- Grad 4: Hochgradige Symptome bereits in Ruhe.
Eine durch Mitral- oder Aortenklappeninsuffizienz ausgelöste Herzinsuffizienz zieht eine Volumenüberbelastung im linken Herzen, die zu einem Anstieg des diastolischen, linksventrikulären Füllungsdruckes führt, und eine Größenzunahme des linken Ventrikels und Vorhofes nach sich.
Durch den vermehrten diastolischen Zufluss vergrößert sich das enddiastolische Volumen und bewirkt in den Anfangsstadien über den Frank-Starling-Mechanismus ein
kompensatorisch erhöhtes SV (FRÜHAUF 1994, SEIFFERT 1997). D.h. das effektive SV erreicht zwar Werte wie vor der Insuffizienz, das Gesamtschlagvolumen, das sich aus
effektivem SV und Regurgitationsvolumen zusammensetzt, ist jedoch erhöht. Der diastolische Füllungsdruck bleibt somit erhöht und resultiert in einem Blutstau vor dem linken Herzen (REINDELL et al. 1988).
Wird diese Volumenüberlastung des Ventrikels chronisch, entsteht eine gesteigerte Spannung in der Ventrikelwand und damit ein erhöhter Füllungsdruck.
Im Myokard entwickelt sich eine exzentrische Hypertrophie, d.h. eine Verlängerung und Verdickung einzelner Myokardfasern bei nur geringer Zunahme der Herzwanddicke. Im Zustand der Kompensation sinkt der Füllungsdruck langfristig auf Grund der geringeren Wandspannung trotz Volumenzunahme wieder ab (FRÜHAUF 1994). Die Compliance des Vorhofes kann zunehmen und so einen erhöhten Vorhofdruck trotz des
Regurgitationsflusses verhindern (BRAUNWALD u. AWE 1963). Versagt das durch das große Volumen überlastete Myokard, tritt eine Ventrikeldilatation mit erhöhten Drücken und einer Ruhe- oder Belastungsinsuffizienz auf (Dekompensationsstadium) (REINDELL et al. 1988). Bei dieser chronischen Drucküberlastung kann außerdem auch eine
konzentrische Hypertrophie des Myokards durch die Zunahme der Myokard- und Kollagenfasern entstehen. Die erhöhte Steifigkeit des Ventrikels (verringerte Compliance) verursacht wiederum erhöhte Füllungsdrücke mit einer Verschiebung der Druck-
Volumen-Relationskurve nach oben (PETERSON et al. 1978).
Dagegen entsteht bei Stenosen im Bereich der Aortenklappe oder der nachgeschalteten Gefäße eine erhöhte Nachlast.
Erst bei mittelgradiger Drucküberlastung kommt es auch zu einer geringgradigen Erhöhung des enddiastolischen Druckes.
Bei starker dekompensierter Drucküberlastung entsteht dann eine deutliche Dilatation des Herzens bei erheblich abgesunkenem SV (REINDELL et al. 1988).
Primäre Kontraktilitätsstörungen können bei allen Erkrankungen des Myokards auftreten und zeigen sich in einer verminderten Auswurffraktion und in der Zunahme des enddiastolischen Ventrikelvolumens (HOSENPUD u. GREENBERG 1994).
2.2.2 Herzklappeninsuffizienzen
Eine Herzklappeninsuffizienz besteht häufig auf Grund einer mangelnden Schlussfähigkeit der Herzklappen, einem sogenannten Herzklappenfehler
(PSCHYREMBEL 1998) und fällt beim Pferd relativ häufig insbesondere bei älteren Pferden auf. Oftmals wird sie als Zufallsbefund im Rahmen der Auskultation des Herzens auf Grund anderer Erkrankungen (Kolik etc.) oder bei Ankaufsuntersuchungen
diagnostiziert. Bei höhergradigen Herzklappeninsuffizienzen liegt häufig der Vorbericht
„keine Leistungsbereitschaft“ oder „schnelles Ermüden“ vor.
Erkrankungen der Herzklappen können durch degenerative Veränderungen oder auch durch entzündliche Veränderungen nach viralen oder bakteriellen Infektionen auftreten (BONAGURA 1985, STADLER 1996). Auf Grund der Veränderung der Kollagenstruktur kommt es zu einer Verquellung und Verdickung der Klappen mit Auftreibungen an den Klappenrändern. Diese sind zwar pathomorphologisch gut zu erkennen, lassen sich mit Ultraschall jedoch nur nachweisen, wenn sie im Durchmesser größer als 2 mm sind (DILLON et al. 1973).
Die Klappeninsuffizienz tritt selten auch durch einen angeborenen Defekt, wie z.B. ein Klappenvitium, durch eine Dysfunktion der Papillarmuskulatur in Folge von einer Myokardititis oder sekundär, z.B. in Folge von Vorhofflimmern, auf (REEF 1988).
Vereinzelt kann eine Klappeninsuffizienz durch eine Ruptur der Chordae Tendinae entstehen, welches starke hämodynamische Störungen zur Folge hat (MARR et al. 1990, DARKE et al. 1996, STADLER 1996).
2.2.2.1 Physiologische Klappeninsuffizienzen
Der Schluss einer Herzklappe wird durch einen retrograden Fluss induziert. Dadurch entsteht eine physiologische, klappenschlussassoziierte Regurgitation.
Diese Regurgitationen sind ohne hämodynamische Relevanz und in der Humanmedizin ebenso feststellbar wie in der Veterinärmedizin (JOBIC et al. 1993, HÖCH 1995, MARR u. REEF 1995, STADLER et al. 1995a).
Eine „echte“ Insuffizienz stellt sich in der Echokardiographie mit der Farbdopplertechnik über mehrere Bilder dar, die Vena contracta beträgt bei der MVI mehr als 3 mm im Durchmesser und/oder die mit dem Farbdoppler dargestellte Strudelausbreitung des Regurgitationsstromes bedeckt mindestens ein Drittel der Fläche des linken Vorhofes (FEHSKE 1993).
2.2.2.2 Mitralklappeninsuffizienz
Beim Pferd erkrankt die Mitralklappe am häufigsten (SEIFFERT 1997). Die MVI ist oft mit einer veränderten Herzfunktion und klinischen Symptomen verbunden (KIENLE u.
THOMAS 1995, PATTESON 1996), woraus eine z.T. erhebliche Bedeutung für die Leistungsfähigkeit resultiert (REEF et al. 1998).
Durch den ungenügenden Schluss der Mitralklappe kommt es während der Auswurfphase des linken Ventrikels zum Rückfluss und damit zu einer erhöhten Volumenbelastung im linken Vorhof (BONAGURA 1985). Diese systolische Regurgitation entsteht durch eine funktionell oder anatomisch von der Norm abweichende Funktion der Mitralsegel, der Papillarmuskulatur mit den dazugehörigen Sehnenfäden und / oder des Klappenringes (GROSSMANN 1986).
Entsteht durch die Dilatation des linken Ventrikels eine Vergrößerung des Klappenringes mit Dehiszenz der freien Klappenränder, liegt eine sekundäre oder funktionelle MVI vor (REDEL 1988, FEHSKE 1992).
Die Volumenüberlastung des linken Herzens ist vom Regurgitationsvolumen abhängig.
Durch diese Überlastung kann es zu einer Dilatation des linken Vorhofes und Ventrikels kommen (ELSE u. HOLMES 1971). Da ein Teil des Regurgitationsvolumens von den Lungenvenen aufgenommen wird, relativiert sich einerseits die Volumenüberlastung des Vorhofes (GROSSMANN 1986, REINDELL et al. 1997), andererseits treten jedoch Druckveränderungen im Lungenkapillarbett auf (FRÜHAUF 1994, SEIFFERT 1997).
Im Endstadium kommt es sekundär zu einer Rechtsherzinsuffizienz und zu Problemen der neuronalen Überleitung, wie atrialen Extrasystolen und Vorhofflimmern (VERTER u.
DIETZ 1999).
Klinische Befunde:
Erste klinische Symptome zeigen sich in einer schnellen Ermüdung mit Dyspnoe im Sinne einer Belastungsinsuffizienz.
Kommt es im chronischen Verlauf zum Linksherzversagen oder tritt die Insuffizienz plötzlich ein, wie z.B. nach einem Abriss der Chordae Tendinae, äußert sie sich durch extremen Leistungsabfall und Symptome einer Stauungslunge wie Husten, Nasenausfluss und Dyspnoe mit Stauungsödemen (HOLMES u. MILLER 1984, MILLER u. HOLMES 1985, REEF 1987, PATTESON 1996).
Da im frühen Stadium einer Stauungsinsuffizienz Symptome häufig erst unter starker Belastung auftreten, bleibt diese Phase beim Reitpferd oft unerkannt. Linker Vorhof und Venae pulmonales können sich bis zu einem gewissen Grad an den erhöhten Druck anpassen. Schließlich entsteht durch den erhöhten Lungenkapillardruck eine pulmonale Hypertonie und eine Rechtsherzinsuffizienz, wobei die klinischen Symptome spätestens in dieser Phase deutlich werden (PATTESON 1996).
Bei der Auskultation des Herzens ist i.d.R. ein systolisches Herzgeräusch mit einem Punktum maximum über der Mitralklappe hörbar (VERTER u. DIETZ 1999).
Bei hochgradigen Mitralinsuffizienzen kann es zusätzlich zu elektrokardiographischen Änderungen in Form von einem Vorhofflimmern kommen (REEF et al. 1998).
Echokardiographische Befunde:
Im B-Mode zeigt sich je nach Schweregrad eine Dilatation des linken Atriums, eine exzentrische Hypertrophie des linken Ventrikels und ein in der Kompensationsphase hyperkinetisches Septum. Eine Verdickung der Mitralklappe ist nur selten nachweisbar, im Einzelfall stellt sich ein Mitralklappenprolaps oder gerissene Chordae Tendinae dar (STADLER u. DEEGEN 1990, KIENLE u. THOMAS 1995).
Das Ostium der Regurgitation kann z.T. direkt nachgewiesen werden (STADLER u.
DEEGEN 1990).
Die Größe des linken Vorhofes und des Ventrikels korreliert positiv mit dem
Regurgitationsvolumen bzw. dem Schweregrad der MVI (PAPE et al. 1991, DARKE et al. 1996, PATTESON 1996, STADLER 1996).
Durch die dopplerechokardiographische Untersuchung erhält man neben indirekten Hinweisen auf eine Mitralinsuffizienz auch die Möglichkeit, die Regurgitationen direkt sichtbar zu machen. Über die Vermessung der Vena contracta, die Vermessung der Rückflussgeschwindigkeit mit dem konventionellen Doppler und die Berechnung des Regurgitationsvolumens werden entscheidende Hinweise zur Graduierung von
Mitralklappeninsuffizienzen gewonnen (STADLER 1996, GEHLEN 1997, GEHLEN et al. 1998, REEF 1995, REEF et al. 1998).
2.3 Allgemeines zur echokardiographischen Diagnostik
Nur mit der Echokardiographie ist es möglich, eine exakte Diagnose bezüglich Art und Schweregrad des Herzfehlers sowie eine Prognose zu stellen (REEF 1995).
Die Auskultation erlaubt lediglich eine Verdachtsdiagnose über die Art des Herzfehlers (BLISSITT u. BONAGURA 1995 b).
Dabei weisen nach BLISSITT u. BONAGURA (1995 b) lautere Herzgeräusche auf schwerere Insuffizienzen als leise Herzgeräusche hin. Beim Einzeltier ist jedoch ein
Rückschluss auf die Schwere der Erkrankung nicht immer möglich. RADÜ (1995) konnte keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der Lautstärke des Herzgeräusches und dem Erkrankungsgrad nachweisen.
Die Echokardiographie stellt damit den wichtigsten Untersuchungsabschnitt bei
Herzerkrankungen dar und soll im Folgenden mit den heute auch beim Pferd angewandten Methoden vorgestellt werden.
2.3.1 Grundlagen des Ultraschalls
Im Schallkopf angeordnete piezoelektrische Kristalle erzeugen Druckwellen, die sich in Bezug auf Reflexion, Absorption und Streuung nach den Gesetzen der geometrischen Optik verhalten. Ins Körperinnere werden Schallwellen ausgesandt und je nach Gewebeart
in unterschiedlichem Maße reflektiert. Diese Echos werden vom Schallkopf, der
gleichzeitig auch als Sender fungiert, registriert und werden dann wiederum in elektrische Signale umgewandelt und in Form von Lichtpunkten auf dem Bildschirm dargestellt (FEIGENBAUM 1986, STADLER 1988, SCHMAILZL 1994).
Je größer die Wellenlänge bzw. je kleiner die Frequenz, desto tiefer können die Ultraschallwellen ins Gewebe eindringen. Umgekehrt ist das Auflösungsvermögen bei hochfrequenten Schallköpfen mit geringerer Eindringtiefe besser (STADLER 1988, SCHMAILZL 1994).
In der Echokardiographie beim Pferd werden meistens Schallköpfe von 2 bis 3 MHz verwendet (ALLEN u. STONE 1990).
Die bildliche Darstellung der reflektierten Schallwellen erfolgt in der Pferdemedizin entweder als zweidimensionales Echtzeitschnittbild (B-Mode; B = Brightness) oder als eindimensionale M-Mode Projektion (M = Motion) (STADLER 1988).
2.3.2 B-Mode -Technik
Im B-Mode zeigt sich ein bewegtes, zweidimensionales Bild. Dabei werden die Ultraschallwellen in Lichtpunkte umgewandelt, deren Helligkeit die Intensität der
reflektierten Wellen widerspiegelt (FEIGENBAUM 1986). Der schnelle Bildaufbau wird durch die Trägheit des menschlichen Auges nicht wahrgenommen und der Untersucher erkennt ein bewegtes Schnittbild des Herzens in „Echtzeit“ (Real-time-Technik) (SCHMAILZL 1994).
Im B-Mode werden die Strukturen und Dimensionen des Herzens vermessen und beurteilt. Außerdem dient das B-Mode-Bild bei Einsatz des Farbdopplers der Orientierung, um das Untersuchungsfeld farbig darzustellen.
2.3.3 M-Mode -Technik
Im M-Mode wird ein einzelner Schallstrahl nach Positionierung im B-Mode in den
Untersuchungsbereich des Herzens ausgesendet. Die Echos des Schallstrahles werden als Ableitung gegen die Zeit, ähnlich wie ein EKG, auf dem Monitor abgebildet, so dass die zeitabhängigen Veränderungen der Herzstrukturen sichtbar werden (KÖHLER 1996).
Die Untersuchung eignet sich zur Bewegungsanalyse insbesondere der Herzklappen und Herzmuskelwände sowie zur Berechnung der prozentualen Verkürzungsfraktion (FS %) (SCHMAILZL 1994).
2.3.4 Dopplertechnik
Bei der Dopplertechnik wird zwischen dem konventionellen Doppler und dem
Farbdoppler unterschieden. Der konventionelle Doppler kann als kontinuierlicher Doppler (CW-Doppler = Continuous Wave Doppler) und als ein mit Impulsen arbeitender Doppler (PW-Doppler = Pulsed Wave Doppler) eingesetzt werden.
Mit Hilfe der Dopplertechnik erhält man Informationen über die Flussrichtung, -
geschwindigkeit und -qualität (laminar oder turbulent) des Blutes (KRUCK u. BIAMINO 1988).
An bewegten Grenzflächen erfolgt eine Reflexion der Schallstrahlen und eine
Frequenzverschiebung der Ultraschallenergie. Diese Frequenzverschiebung zwischen dem ausgesandten und dem wieder aufgenommenen Signal wird in der Dopplertechnik genutzt und als Dopplereffekt nach dem österreichischen Physiker CHRISTIAN DOPPLER (1803-1853) bezeichnet.
Dopplereffekt:
Bereits 1842 beschrieb DOPPLER den nach ihm benannten Dopplereffekt. Dabei kommt es zu einer Frequenzänderung, wenn Schallwellen an einem bewegten Gegenstand
reflektiert werden. Diese Frequenzänderung ist proportional zur Geschwindigkeit des sich bewegenden Gegenstandes.
Nähert sich der Gegenstand der Schallquelle, entsteht eine „Stauchung“ und damit eine Verkürzung der reflektierten Frequenz.
Bei der Anlotung der Erythrozyten im Blutstrom ist die Frequenzänderung um so deutlicher je höher die Blutgeschwindigkeit ist. Abhängig von der Flussrichtung (auf den Sender zu oder von ihm weg) kommt es zu einer Frequenzerhöhung oder -erniedrigung.
Mit Hilfe des Dopplereffekts kann also die Strömungsrichtung und die Strömungsgeschwindigkeit erkannt werden (KRUCK u. BIAMINO 1988, BUBENHEIMER u. KNEISSL 1989, FEHSKE 1993).
Zur Berechnung der Blutflussgeschwindigkeit wird die sogenannte Dopplerformel eingesetzt:
c f
Fd =2⋅V ⋅ 0⋅cosα
(4)
Nach Auflösung der Formel nach Geschwindigkeit V ergibt sich folgende Formel:
α cos 2⋅ 0⋅
= ⋅ f
c
V Fd
(5)
Fd : Doppler Shift
V : Blutströmungsgeschwindigkeit
α : Winkel zwischen Ultraschallstrahl und Blutströmungsfluss f0 : Ultraschallsendefrequenz
c : Schallgeschwindigkeit im Gewebe (1560 m/sec)
2.3.4.1 Konventionelle Dopplertechniken
Der kontinuierliche Doppler oder auch Continuous-Wave-Doppler (CW-Doppler) genannt, besteht aus einer Sender / Empfängerkombination aus zwei Schallwandlern, von denen einer beständig Schallimpulse aussendet und der andere kontinuierlich reflektierte Schallwellen empfängt.
Der CW-Doppler ist zur Messung von hohen pathologischen Strömungen geeignet, da im Gegensatz zum PW-Doppler erheblich höhere Geschwindigkeiten aufgezeichnet werden können (KÖHLER 1996). Allerdings können diese mit der CW-Technik räumlich nicht zugeordnet werden.
Mit dem Pulsed-Wave-Doppler ist dagegen eine gezielte Untersuchung bestimmter Lokalisationen (z.B. Herzklappe) möglich. Dabei arbeitet ein Quarzkristall gleichzeitig als Sender und Empfänger und vermittelt so Flussinformationen für einen beliebig
ausgewählten Punkt auf dem Schallstrahl. Dieser Messpunkt wird auch als „Sample Volume“ bezeichnet.
Nach Aussenden des Ultraschallstrahls werden selektiv nur die vom Reflexionsort (Sample Volume) zurückgesandten Informationen empfangen (FEHSKE 1993). Ein erneuter Impuls kann erst nach Empfang des reflektierten Signals ausgesendet werden.
Somit ist die Pulswiederholungsfrequenz (pulse repitition frequency, PRF) methodisch bedingt begrenzt und die maximal erfassbare Geschwindigkeit (Nyquist-Grenze) ist relativ niedrig (FEHSKE 1993, SCHMAILZL 1994, KÖHLER 1996).
Die Intensität der Signale spiegelt sich in der Helligkeit der Kurve auf dem Monitor wider.
Durch ein parallel aufgezeichnetes Elektrokardiogramm ist eine exakte Zuordnung der Signale zu den Herzphasen möglich (WEINBERGER 1991).
2.3.4.2 Farbdoppler
In der farbcodierten zweidimensionalen Doppler-Echokardiographie erfolgt eine simultane Darstellung des Schnittbildes vom Herzen (B-Mode Bild) und der farblich dargestellten Blutströmungen. Die farbcodierten Blutflussinformationen überlagern dabei das 2D-Bild (SCHLÜTER et al. 1985).
Ähnlich wie beim gepulsten Dopplerverfahren wird die Dopplerfrequenzänderung bestimmt. Dieses geschieht jedoch nicht an einem Punkt (Sample Volume), sondern an vielen über dem Bildsektor verteilten Punkten (Multigate Doppler) (Abb.2).
Dieses Verfahren beruht auf dem Moving Target Indicator System (MIT-System), das auch in der Radartechnik zur Ortung bewegter Objekte eingesetzt wird (SCHMAILZL 1994).
Abb. 2: Flächenhafte Darstellung von Flussereignissen durch Multigate Doppler ( nach SCHMAILZL 1994)
Durch einen speziellen Filter werden nur Frequenzänderungen, die durch Reflexion an bewegenden Teilchen entstehen, ausgewertet. Echos mit niedriger Amplitude erzeugen die Farbcodierung, Echos mit hoher Amplitude erzeugen dagegen das 2D-Bild
(BAUMGARTNER et al. 1991).
Durch die farbcodierte zweidimensionale Darstellung kann die Richtung und Geschwindigkeit eines Blutflusses sowie Lokalisation und Qualität (laminar oder turbulent) der Strömung während des gesamten Herzzyklus dargestellt werden
(SCHLÜTER et al. 1985, BUBENHEIMER u. KNEISSL 1989). Blutflüsse, die sich auf den Schallkopf zu bewegen, werden rot und solche, die sich vom Schallkopf weg
bewegen, blau codiert.
Neben der Richtung und Geschwindigkeit wird auch die Homogenität der Strömung gemessen. Bei homogenen, d.h. laminaren Strömungen, schreitet die Phasenverschiebung von Messimpuls zu Messimpuls kontinuierlich fort. Bei inhomogenen, also turbulenten Strömungen dagegen ist die Phasenverschiebung diskontinuierlich. Diese Inhomogenität des Flusses wird als Varianz (= Quadrat der Standardabweichung) um den Mittelwert der
Phasenverschiebung berechnet (HÖCH 1995). Proportional zur Höhe der Varianz, d.h.
proportional zur Stärke der Turbulenz, wird der Grundfarbe Grün zugemischt. Auf den Schallkopf gerichtete turbulente Strömungen werden dadurch gelb / orange, vom Schallkopf weggerichtete hell- bis grünblau (LESEWA 1991).
Durch diese Varianzdarstellung werden turbulente pathologische Strömungen sichtbar (BUBENHEIMER u. KNEISSL 1989).
2.3.4.3 Bedeutung des Anschallwinkels
Auswertbare Dopplersignale sind nur zu empfangen, wenn der Anschallwinkel nicht zu stark von der Blutflussrichtung abweicht. Bei einem optimalen Anschallwinkel von 0°
bzw. 180° tritt kein winkelbedingter Messfehler auf. Beträgt der Anschallwinkel dagegen 90°, kann die Strömung nicht mehr gemessen werden (KÖHLER 1996). Bei
Anschallwinkeln zwischen 0° und 90° wird die reale Strömungsgeschwindigkeit verfälscht. Bei steigendem Anschallwinkel zwischen Strömungsrichtung und Schallstrahl kommt es zu einer überproportionalen Unterschätzung der Flussgeschwindigkeit
(GABRIELSEN 1988). Bei einem Anschallwinkel von 20° wird die Dopplerverschiebung um 6%, bei einem Anschallwinkel von 40° bereits um 33% verfälscht!
Da ein Anschallwinkel von 0° beim Pferd außer bei der Untersuchung eines Ventrikelseptumsdefektes nicht möglich ist, bieten einige Ultraschallgeräte die Möglichkeit der Winkelkorrektur. Dabei wird der Winkel zwischen Schallstrahl und Strömungsrichtung im 2D-Bild gemessen und der Doppler-Shift nach folgender Formel korrigiert (KINKEL 1993):
α cos
gem korr
V = V
(6)
Vkorr : korrigierte Blutflussgeschwindigkeit Vgem : gemessene Blutflussgeschwindigkeit α : Winkel zwischen Schallstrahl und Blutfluss
Auf Grund der Dreidimensionalität des Blutstroms ist eine genaue Bestimmung des Anschallwinkels nicht sicher möglich, so dass grundsätzlich ein möglichst geringer
Anschallwinkel angestrebt wird, um größere Winkelfehler zu vermeiden (FEHSKE 1993).
2.3.4.4 Nyquist-Theorie und Aliasing-Phänomen
Bei den gepulsten Dopplerverfahren wird die maximal messbare Blutflussgeschwindigkeit (Nyquist-Grenze) durch die Pulsrepetitionsfrequenz (PRF) und diese wiederum durch die Eindringtiefe begrenzt, da ein neuer Impuls erst nach Empfang des reflektierten,
vorhergehenden Impulses ausgesendet werden kann (SCHMAILZL 1994).
Strömungsgeschwindigkeiten oberhalb der Nyquist-Grenze können zwar erfasst werden, eine korrekte Zuordnung der maximalen Geschwindigkeit oder der Bewegungsrichtung ist aber nicht mehr möglich (FEHSKE 1993).
Bei Blutflussgeschwindigkeiten oberhalb der Nyquist-Grenze entsteht ein Artefakt, das als Aliasing-Phänomen bezeichnet wird (KÖHLER 1996).
Im konventionellen Doppler werden Blutströmungsgeschwindigkeiten vom Schallkopf weg unterhalb der Nulllinie und Blutströmungen, die sich auf den Schallkopf zu bewegen, oberhalb der Nulllinie abgebildet. Im Farbdoppler werden diese Blutflussrichtungen rot bzw. blau dargestellt. Liegt ein „Aliasing“ vor, entsteht ein Farbumschlag z.B. von rot nach blau.
Wenn eine hohe Eindringtiefe der Ultraschallenergie benötigt wird, tritt ein Farbumschlag (Farb-Aliasing) oft schon bei physiologischen Flüssen auf.
Nach LESEWA (1991) liegt die Nyquist-Grenze bei der Farbdopplerechokardiographie bereits zwischen 40 und 120 cm/s.
2.3.4.5 Vermessung der Vena contracta
Die Vena contracta (V.c.) stellt den Punkt des minimalen Flussquerschnitts im farbkodierten Regurgitationsjets dar und entspricht der rheologisch wirksamen
Durchtrittsöffnung der Engstelle (SIMPSON u. SAHN 1991, FEHSKE 1992 u.1993, FEHSKE et al. 1994) (Abb.3). Sie lässt sich mit der Farbdopplerechokardiographie bei Herzklappeninsuffizienzen in Höhe des Klappendefektes darstellen (GEHLEN 1997).
Abb. 3: Schematische Darstellung des Insuffizienzjets und der Vena contracta (nach FEHSKE 1993)
YOGANATHAN et al. (1988) konnten nachweisen, dass die Vena contracta direkt mit dem tatsächlich vorhandenen Ostium korreliert.
Durch die Beschleunigung im Engpass und damit Überschreitung der Nyquist-Grenze kann die Durchtrittsstelle farbdopplerechokardiographisch mit Hilfe des Farbumschlages
sehr genau erfasst werden. Dieses gelang FEHSKE et al. (1992, 1993, 1994) bei 80% der humanmedizinischen Patienten mit einer MVI, so dass eine semiquantitative Einteilung möglich war.
GROSSMANN et al. (1995) konnten eine enge Korrelation der Größe der Vena contracta mit dem angiographisch ermittelten Schweregrad einer Herzklappeninsuffizienz
feststellen. Nach GEHLEN (1997) ist auch beim Pferd ähnlich wie beim Menschen (FEHSKE 1993) mit der Vermessung der V.c. eine Einteilung von
Herzklappeninsuffizienzen in Schweregrade möglich:
Schweregrad 1: V.c. max. 4 mm Schweregrad 2: V.c. max. 6 mm Schweregrad 3: V.c. max. 9 mm Schweregrad 4: V.c. größer als 9 mm
2.3.4.6 Bestimmung des Herzminutenvolumens
Mit der Dopplerechokardiographie können Flussgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt werden. In der Kombination mit der B-Mode Technik ist die Bestimmung von Strömungsquerschnitten möglich. Mit Hilfe der Strömungsquerschnitte und der Flussgeschwindigkeiten lassen sich Durchflussraten und -volumina
folgendermaßen bestimmen (FEHSKE 1993):
Zunächst wird nach Vermessung des Gefäßdurchmessers die Querschnittsfläche berechnet:
π
⋅
= 2 2
A D
[cm
2] (7)
A : Strömungsquerschnittsfläche D : Gefäßdurchmesser
Außerdem wird die Messung der Flussgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit als Integral, dem sogenannten Velocity Time Integral (VTI) dargestellt:
∫
⋅=
2
1 t
t
dt v
VTI
[cm] (8)
VTI : Velocity Time Integral (Geschwindigkeits-Zeit-Integral) v : mittlere Geschwindigkeit
t1 : Beginn der Strömung t2 : Ende der Strömung dt : Integrationsdifferential
Von einigen Autoren wird die Berechnung des VTI als ausreichendes Äquivalent für das SV angesehen (FEHSKE 1993, KINKEL 1993). Um das SV jedoch zu berechnen, wird das VTI mit der Strömungsquerschnittsfläche multipliziert und man erhält das mittlere Strömungsvolumen pro einzelnen Herzschlag:
SV = VTI x A
[l]
(9)
SV : SchlagvolumenVTI : Velocity Time Integral
A : Querschnittsfläche der Strömung
Wird dieses mit der Herzfrequenz multipliziert, ergibt sich das HMV:
HMV = SV x HF [l/min]
(10)
HMV : Herzminutenvolumen SV : Schlagvolumen
Die Vergleichbarkeit der dopplerechokardiographischen Messungen von
Herzminutenvolumina mit anderen Methoden der Herzzeitvolumenbestimmung (z.B. der Thermodilution) wurde von zahlreichen Autoren bestätigt (DITTMANN et al. 1987, KINKEL 1993, BLISSIT et al. 1997).
In einer Studie über die Reproduzierbarkeit (day-to-day variability) von
echokardiographischen Untersuchungsergebnissen beim Pferd stellten YOUNG und SCOTT (1998) fest, dass das HMV erheblichen Schwankungen unterworfen ist.
MOULINIER et al. (1991) und GARDIN et al. (1984) führten ähnliche Untersuchungen beim Menschen mit geringeren Schwankungen durch, die eventuell im besseren
Anschallwinkel beim Menschen begründet sind (YOUNG u. SCOTT 1998).
Die große Anzahl von Fehlermöglichkeiten bzw. untersuchungsbedingten Abweichungen spiegelt sich in der weiten Spanne der von verschiedenen Autoren festgestellten
Herzminutenvolumina wider (GRATOPP 1996).
2.4 Einschwemmkatheteruntersuchung
2.4.1 Die Herzkatheteruntersuchung beim Pferd
Beim Pferd wird genauso wie in der Humanmedizin die Rechtsherz-
Einschwemmkatheteruntersuchung angewendet (FRÜHAUF 1994, SEIFFERT 1997).
Bei gesunden Pferden wurde vor, während und nach der Belastung von zahlreichen Autoren die Herzkatheteruntersuchung durchgeführt, um ihren Wert für die Herz- und Lungendiagnostik zu überprüfen (HINCHCLIFF et al. 1990, MANOHAR 1993, 1994, FRÜHAUF 1994, MANOHAR et al. 1994, 1995).
Der Herzkatheter wird bei der Thermodilutionsmethode zur Herzzeitvolumenbestimmung (KINKEL 1993), bei Herzerkrankungen zur Ermittlung der kardialen Druckverhältnisse (MILLER u. HOLMES 1985, GELBERG et al. 1991) und zur Beurteilung von
Lungenerkrankungen eingesetzt (NUYTTEN et al. 1988, SEIFFERT 1997).
Abb. 4: Schematische Darstellung der Einschwemmkatheteruntersuchung beim Pferd RV : rechter Ventrikel; LV : linker Ventrikel
2.4.2 Der Lungenkapillardruck (Wedge Pressure)
Der enddiastolische linksventrikuläre Druck und der mittlere Druck im linken Vorhof werden mit dem Lungenkapillardruck (pulmonary wedge pressure; PWP) gleichgesetzt, da am Ende der Diastole linker Vorhof, linker Ventrikel und venöser Schenkel des Lungenkreislaufes eine funktionelle Einheit bilden (REINDELL et al. 1988). Dieses gilt nur, sofern keine Obstruktionen oder Stenosen vorliegen (REINDELL et al. 1988, SEIFFERT 1997).
Der PWP wird auf Grund der minimalen Gefäßdurchmesser nicht direkt gemessen. Der Einschwemmkatheter wird mit aufgeblasenem Ballon lediglich soweit in die
Pulmonalarterienaufzweigung vorgeschoben, dass der Ballon in das Gefäßlumen eingeklemmt („wedged“) wird und das Gefäß so gegen anterograde Blutströmungen
Katheterspitze
abgedichtet wird. Die Katheterspitze ragt noch über den Ballon hinaus und kann so indirekt die Drücke in den Pulmonalkapillaren messen (BUCHWALSKY 1992).
Da die Druckschwankungen des linken Vorhofes sich retrograd bis in das Kapillarbett fortpflanzen, gibt der PWP auch Auskunft über die Druckverhältnisse im linken Herzen (SEIFFERT 1997). Damit kann der PWP zur Funktionsdiagnostik des linken Ventrikels eingesetzt werden und gilt als Index für die Vorlast (GANZ et al. 1986, PERRET et al.
1994). Bei einer Mitralinsuffizienz kann der Mitteldruck des linken Vorhofes jedoch auf Grund des systolischen Refluxes größer sein als der enddiastolische Druck im linken Ventrikel und als der PWP (O`QUINN u. MARINI 1983).
FRÜHAUF (1994) ermittelte einen im Vergleich zu gesunden Pferden signifikant erhöhten PWP bei herzkranken Pferden. SEIFFERT (1997) stellte signifikant erhöhte Pulmonalkapillardrücke bei mittel- bis hochgradig herzkranken Pferden fest.
2.4.3 Messfehler und Komplikationen
Der Lungenkapillardruck kann durch folgende Zusammenhänge fehlerhaft sein:
Liegt die Katheterspitze an der Gefäßwand, entstehen verzerrte Wechseldruckkurven und überhöhte Mitteldrücke. Dieses Symptom ist beim sogenannten „Overwedging“, d.h. dem zu weiten Vorschieben in die Pulmonalarterienaufzweigung, zu beobachten (SEIFFERT 1997).
Bei Luftblasen im System, Bluteintritt in die Katheterspitze oder einer Abknickung des Katheters kann es zu einer Dämpfung mit Abflachung der Wechseldruckkurven, Verlust der Formcharakteristika und Erniedrigung der Blutdruckamplitude kommen
(BUCHWALSKY 1992, PERRET et al. 1994).
Insbesondere bei großen Pferden kann es vorkommen, dass die Länge des Katheters nicht ausreicht, um in die Wedge-Position zu kommen, wenn die Katheterspitze den größten Pulmonalarterien folgt.
Der PWP verändert sich je nach Lage des Katheters in der Lunge, da der hydrostatische Druck in der Lunge variiert (SEIFFERT 1997). Es werden drei Zonen unterschieden. In der dorsalen Zone 1 wird der alveoläre Druck gemessen, da dieser den venösen Druck
übersteigt und die Kapillaren kollabieren lässt. Die Druckverhältnisse der mittleren Zone 2 lassen nur eine systolische Perfusion zu. Erst in der ventralen Zone 3 übersteigt der venöse Druck den alveolären, so dass der Kapillardruck dem linken Vorhof entspricht. Da der größte Blutfluss in die Zone 3 gelangt und mit ihm der Ballonkatheter schwimmt, kann meistens ein korrekter PWP ermittelt werden (O`QUINN u. MARINI 1983).
Adrenerge Pharmaka und Sedativa verfälschen den PWP (BUCHWALSKY 1992, KINKEL 1993).
Wird der Druckdom nicht exakt auf der Höhe des Buggelenkes fixiert und damit auf der Höhe des Herzens, kommt es zu hydrostatisch bedingten Messfehlern (FRÜHAUF 1994).
Mit dem Einsatz der Lungenkapillardruckmessung können vereinzelt folgende Komplikationen auftreten:
Die relativ häufig auftretende Ruptur des Ballons mit Freigabe der Luftmenge gilt in der Humanmedizin als unbedenklich (BUCHWALSKY 1992). Dagegen kann das
versehentliche Zurückziehen des Katheters mit aufgeblasenem Ballon Traumatisierungen der Pulmonalarterienwände zur Folge haben (BUCHWALSKY 1992).
Durch Aufrollen des Katheters kann es in seltenen Fällen zu Schleifen- und
Knotenbildungen kommen und beim Zurückziehen zu Traumatisierungen und Rupturen endokardialer Strukturen, insbesondere im Bereich der Chordae Tendinae. Auch Irritationen der Erregungsleitung des Herzens mit ventrikulären oder supraventrikulären Extrasystolen und vorübergehendem Vorhofflimmern beim Menschen sind beschrieben worden (BUCHWALSKY 1992).
2.4.4 Der PWP bei der Mitralklappeninsuffizienz
Entsteht eine akute MVI mit erheblichem Reflux, wie z.B. bei einer Ruptur der Chordae Tendinae, kommt es zu einer Lungenstauung, da der linke Vorhof nicht in der Lage ist, das regurgitierte Blut aufzunehmen und zu befördern. Das Blut fließt z.T. über die Lungenvenen wieder Richtung Lunge zurück. Der Druck im linken Vorhof steigt und damit ebenso der PWP (O`QUINN u. MARINI 1983, BUCHWALSKY 1992).
Bei der chronischen MVI muss es zunächst nicht zwangsläufig zu einer Steigerung des PWP kommen. Durch Größenzunahme und Steigerung der Compliance kann der linke Vorhof lange Zeit einen Anstieg des Vorhofdruckes kompensieren (REINDELL et al.
1988, BUCHWALSKY 1992). Durch große Regurgitationsvolumina kann es schließlich zu einer Förderinsuffizienz und Kontraktionsschwäche kommen, so dass die Drücke im linken Herzen ansteigen und damit auch der PWP erhöht ist (REINDELL et al. 1988).
2.5 Therapie der Mitralklappeninsuffizienz
Zur Therapie der MVI werden beim Menschen und Kleintier hauptsächlich Herzglykoside zur Steigerung der Kontraktilität des Herzens, Diuretika zur Ausschwemmung von
Ödemen und in neuerer Zeit auch vermehrt Vasodilatatoren, wie die Hemmer des Angiotensin-Converting-Enzyms (ACE) eingesetzt und häufig mit einer Diät kombiniert (CAMPBELL 1990, FORTH et al. 1998, LÖSCHER et al. 1999). Üblich ist die Monotherapie mit Digitalispräparaten oder ACE-Hemmern auch in Kombination mit einem Diuretikum. ACE-Hemmer werden weiter mit Digitalispräparaten kombiniert (BICHL u. GANSTER 1989, MORISSE u. KERSTEN 1994, BAGGOT 1995). Die Therapie mit einem ACE-Hemmer als Monopräparat wird von vielen Autoren beim Kleintier als Mittel der Wahl angesehen (TOBIAS 1991, TOBIAS u. KERSTEN 1992, MORISSE et al. 1997, BILLER et al. 1998, SENT et al. 1999).
2.5.1 Herzglykoside
Herzglykoside sind in zahlreichen Pflanzen vorhanden und werden seit langem bei der Therapie der Herzinsuffizienz bei Mensch und Tier eingesetzt. Withering gab 1785 in seiner historischen Schrift „An Account of the Foxglove and Some of its Medical Uses”
bereits vor über 200 Jahren erste exakte und auch heute noch gültige Dosierungen für den Menschen an (FORTH et al. 1998).
Die Hauptwirkung besteht in einer Steigerung der Kontraktionskraft des Herzens und damit einer Steigerung des SVs und Verringerung des enddiastolischen Volumens (BAGGOT 1995, FORTH et al. 1998). Durch die positiv inotrope und negativ
chronotrope Wirkung wird eine Ökonomisierung der Herzarbeit erreicht (BAGGOT 1995, LÖSCHER et al. 1999). Die negativ dromotrope Wirkung führt zu einer Abnahme der Erregungsleitungsgeschwindigkeit im Vorhof und zu einer verlängerten Refraktärzeit im AV-Knoten (HAPKE 1991, LÖSCHER et al. 1999). Die positiv bathmotrope Wirkung ist nicht erwünscht und führt zu einer gesteigerten Erregbarkeit der Purkinjeschen Fasern, so dass es im Falle einer Überdosierung zu Extrasystolen bis hin zum Kammerflimmern kommen kann (FORTH et al. 1998, LÖSCHER et al. 1999). Außer Digoxin und Digitoxin wird heute bei Hund und Katze besonders Methyldigoxin eingesetzt, welches sich durch eine schnellere und bessere Resorption auszeichnet (TOBIAS 1991). Strophantin wird in der Humanmedizin kaum noch und in der Veterinärmedizin nur im akuten Notfall
parenteral eingesetzt (FORTH et al. 1998, LÖSCHER et al. 1999).
Problematisch ist bei allen Herzglykosiden die geringe therapeutische Breite und individuelle Reaktion der einzelnen Patienten, so dass zunächst für jeden Patienten die richtige Dosierung gefunden werden muss (FORTH et al. 1998).
Vergiftungserscheinungen zeigen sich in einer Störung der Herzrhythmik, gastro-
intestinalen Störungen und /oder neurotoxischen Störungen (BAGGOT 1995, FORTH et al. 1998).
Die Dosierungsempfehlungen für das Pferd liegen für Digoxin bei der Erhaltungsdosis zwischen 0,01-0,03 mg/kg/d, für Methyldigoxin bei ca. 0,025 mg/kg/d bei oraler Applikation (GERBER 1994, BAGGOT 1995, VERTER u. DIETZ 1999).
2.5.2 Diuretika
Diuretika werden kardiologisch als Zusatztherapie zur Ausschwemmung von Ödemen eingesetzt.
Für Pferde wird fast ausschließlich das Schleifendiuretikum Furosemid verwandt, welches die Natrium-, Kalium- und Chloridresorption hemmt und damit auch zu einer verringerten
Nachlast beiträgt (LÖSCHER et al. 1999). Auf Grund der verminderten Herzleistung und der damit verminderten Durchblutung sollte mit einer diuretischen Therapie erst nach Initialbehandlung mit Herzglykosiden zur Kompensation der Herzschwäche vorsichtig begonnen werden, um den Kreislauf nicht zusätzlich zu belasten (VERTER u. DIETZ 1999).
Da im Falle einer längeren Behandlung mit Furosemid eine Hypokalämie und metabolische Alkalose entstehen kann, wird bei Absinken der Kaliumwerte ein kaliumsparendes Diuretikum wie z.B. Spironolacton eingesetzt (BAGGOT 1995).
2.5.3 Hemmer des Angiotensin Converting Enzyms
Die Gruppe der ACE-Hemmer gehört zu den gemischten Vasodilatatoren. D.h. im Gegensatz zu den Arteriodilatatoren wie z.B. Hydralazin oder den Venodilatatoren wie z.B. Nitroglyzerin greifen die ACE-Hemmer auch am arteriellen Schenkel an und senken so die Vor- und Nachlast (FORTH et al. 1998). Ausführlich werden die ACE-Hemmer im nächsten Kapitel behandelt.
2.6 ACE-Hemmer
ACE-Hemmer verhindern die Bildung von Angiotensin II aus Angiotensin I im Renin- Angiotensin-Aldosteron-System über eine kompetive Hemmung des Konversionsenzyms durch eine Chelatbildung mit dem Zn²+-Ion und die Bildung von
Wasserstoffbrückenbindungen und Ionenpaarbindungen (FORTH et al. 1998).
Der Abbau von Bradykinin wird verhindert und der renale und vaskuläre
Prostaglandinspiegel von PGE2 und Prostazyklin erhöht (FRIMMER 1986, FORTH et al.
1998).
2.6.1 Renin-Angiotensin-Aldosteron-System
Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAA-System) ist maßgeblich an der Blutdruckregulierung beteiligt. Während bei abfallendem Blutdruck sofort Noradrenalin über einen Baro-Rezeptoren-Reflex ausgeschüttet wird und so eine Feinregulierung bewirkt, wirkt das RAA-System einige Minuten verzögert, um eine dauerhaftere und wirkungsvollere Regulierung zu gewährleisten (FORTH et al. 1998).
Dabei wird das aus der Leber stammende Polypeptid Angiotensinogen (Abb.5) über das Glycoprotein-Enzym Renin in das Dekapeptid Angiotensin I umgebildet, welches
wiederum über das ACE, einer Dipeptidylkarboxypeptidase, in das Octapeptid
Angiotensin II verwandelt wird (KEETON u. CAMPBELL 1980). Angiotensin II ist der stärkste endogene Konstriktor im Körper und bewirkt weiter die Aktivierung der Synthese und der Freisetzung von Aldosteron (KUSCHINSKY et al. 1993).
ANDERSSON et al. (1987) maßen beim Pferd nach einer langsamen Infusion mit Angiotensin II einen Anstieg des arteriellen Blutdrucks und einen erhöhten
Plasmaaldosteronspiegel. Ebenso beobachteten TILLMANN und MOORE (1989) und DE LUNA et al. (1995) nach intravenöser Gabe von Angiotensin I einen kontinuierlichen Blutdruckanstieg beim Pferd.
Die Reninfreisetzung wird über die Barorezeptoren in der Vasa afferentia bei sinkendem Blutdruck in der Niere, über Noradrenalin und bei einem erhöhten Natrium- und Chlorid- Gehalt in der Macula Densa des distalen Nierentubulus (Gegensteuerung beim Einsatz von Diuretika) stimuliert (KEETON u. CAMPBELL 1980).
Angiotensin II erhöht direkt den peripheren Gefäßwiderstand über Angiotensin- Rezeptoren und indirekt durch eine steigende Freisetzung von Adrenalin und Noradrenalin aus dem Nebennierenmark, durch den Sympathikotonus über eine Schaltstelle im ZNS, durch ein steigendes Durstgefühl (Volumenauffüllung) und durch eine vermehrte Synthese und Freisetzung von Aldosteron in der Zona glomerulosa des Nebennierenmarks (FORTH et al. 1998). Über den Hypophysenhinterlappen wird eine verstärkte Ausschüttung des Antidiuretischen Hormons (ADH) induziert (KOSTIS 1988).
Am atrialen und ventrikulären Herzmuskel bewirkt Angiotensin II eine stärkere
Kontraktilität und Verlängerung des Aktionspotentials, ohne einen direkten Einfluss auf die Herzfrequenz zu nehmen (HITZENBERGER 1990).
Die Halbwertszeit (HWZ) von Angiotensin II beträgt 30 Sekunden.
Aldosteron, ein Mineralcorticoid, sorgt über eine vermehrte Natrium- und damit Wasser- Resorption für eine langanhaltende Blutdruckerhöhung (KUSCHINSKY et al. 1993, FORTH et al. 1998).
Bei Herzhypertrophien ist das extrarenale Renin-Angiotensin-System maßgeblich beteiligt, in dem Angiotensin II vermutlich als Wachstumsfaktor wirkt (RIEGGER u.
KROMER 1990).
Abb. 5: Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, Regulation der Blutdrucksteigerung
Die Reninausschüttung wird über eine steigende Angiotensin II-Konzentration im Blut sowie über eine steigende Aldosteron-Konzentration und ansteigenden Blutdruck gehemmt (FORTH et al. 1998).
2.6.2 Kallikrein-Kinin-System und Prostaglandine
Das ACE ist nicht nur im RAA-System wirksam, sondern verhindert auch den Abbau von Bradykinin (Abb.6).
Zu den Kininen gehört das Dekapeptid Kallidin, das hauptsächlich im Gewebe, und das Nonapeptid Bradykinin, das im Blut vorkommt. Bradykinin wird aus Kininogen durch Kallikrein gebildet. Präkallikrein gelangt aus der Leber ins Plasma und wird unter Mithilfe des Hagemannfaktors zu Kallikrein synthetisiert. Das Bradykinin hat im Normalfall eine HWZ unter 30 sec.. Es wird sehr schnell durch die Kininase I, eine Carboxypeptidase, und die Kininase II (=Angiotensin Converting Enzym) abgebaut (FORTH et al. 1998). Die Kininase II spaltet am carboxyterminalen Ende Phenylalanin- Arginin ab und hat eine wesentlich höhere Affinität zu Bradykinin als zu Angiotensin I (FORTH et al. 1998).
Abb. 6: Kallikrein-Bradykinin-System Da das ACE an der luminalen Oberfläche der Endothelzellen vornehmlich im Bereich der Lunge lokalisiert ist, bewirkt es vor allem einen Bradykinin-Abbau während der
Lungenpassage (FRIMMER 1986, FORTH et al. 1998).
Die Bradykininwirkungen erfolgen über G-Protein gekoppelte B1-und B2-Rezeptoren (FRIMMER 1986). Die Wirkung von B1 ist noch nicht ausreichend geklärt. Die B2- Rezeptoren induzieren über die Relaxation der glatten Muskulatur von Arteriolen und Venolen eine Vasodilatation und damit einen sinkenden peripheren Gesamtwiderstand.
Kardiale Effekte treten reflektorisch auf. Nach Bradykinin-Injektionen beim Menschen kommt es zu einer erhöhten Herzfrequenz, einem erhöhten SV und HMV sowie zu einem sinkenden Blutdruck (FORTH et al. 1998).
Systemblutdruck ↓↓
Peripherer Gesamtwiderstand ↓↓
Herzminutenvolumen ↑↑
Schlagvolumen ↑↑
Herzfrequenz ↑↑
Pulmonalarteriendruck ÖÖ Pulmonaler Gefäßwiderstand ÖÖ
Abb. 7: Kreislaufwirkung des Bradykinins am Menschen (nach FORTH et al. 1998) ↑ = Anstieg, ↓ = Senkung, Ö = keine Änderung
Über die Aktivierung der Phospholipase A werden gefäßerweiternde Prostaglandine (PGE2 und Prostazyklin) gebildet (KOSTIS 1988).
Bradykinin bewirkt ähnlich wie Histamin eine erhöhte Gefäßpermeabilität und löst beim Meerschweinchen eine starke Bronchokonstriktion aus, so dass eine Beteiligung an allergischen Reaktionen diskutiert wird. So wurde bei bestimmten allergischen Rhinitiden beim Menschen ein erhöhter Bradykiningehalt im Plasma bzw. Nasensekret gefunden (FORTH et al. 1998).
Weitere Wirkungen von Bradykinin werden diskutiert, wie z.B. eine Mitbeteiligung bei der Schocksymptomatik, der Schmerzentstehung und bei der Blutgerinnung bzw.
Fibrinolyse sowie bei der Pankreatitis, gastro-intestinalen Störungen oder dem Carcinoidsyndrom (FORTH et al. 1998).
Die renalen und vaskulären Prostaglandine PGE2 und Prostazyklin (PGI2) werden durch Angiotensin II und Bradykinin bei renaler Hypoperfusion aktiviert und wirken in einigen venösen Abschnitten insbesondere in der Niere vasodilatativ und bewirken eine
verringerte Wasser- und Natriumausscheidung in der Niere (FRIMMER 1986, FORTH et al. 1998, TOBIAS 1991).
2.6.3 Therapeutische Wirkungen von ACE-Hemmern
Die Wirksamkeit von ACE-Hemmern bei Herzinsuffizienzen in der Kleintiermedizin ebenso wie in der Humanmedizin wurde in zahlreichen Studien eindrucksvoll belegt
(KLEBER 1990, TOBIAS u. KERSTEN 1992, MORISSE u. KERSTEN 1994, MORISSE et al. 1997, SENT et al. 1999). Auch beim Pferd konnte die Wirksamkeit der ACE-
Hemmer Enalapril, Captopril in vivo und in vitro und des ACE-Hemmers Ramipril in vivo nachgewiesen werden (TILLMAN 1987, DE LUNA et al. 1995).
Die Wirkungen der ACE-Hemmer ergeben sich aus der verminderten Angiotensin II- Bildung und dem verminderten Bradykinin-Abbau durch die kompetitive Hemmung der Kininase II (= ACE), d.h. die Wirkung von Angiotensin II bzw. des RAAS wird abgeschwächt und die von Bradykinin verstärkt. Wie groß dabei der Einfluss von Bradykinin auf den Blutdruck ist, ist auf Grund der komplexen Zusammenhänge noch nicht endgültig geklärt.
Hauptwirkung ist die Senkung des Blutdrucks und damit eine Senkung der Vor- und Nachlast am Herzen.
Die Senkung des Blutdrucks ist in zahlreichen Studien mit verschiedenen ACE-Hemmern bei Mensch und Tier bewiesen worden (KOSTIS 1988, TOBIAS 1991, DE LUNA et al.
1995). Selbst bei erniedrigten Angiotensin II-Spiegeln kann beim Menschen nach Gabe von ACE-Hemmern eine antihypertensive Wirkung festgestellt werden (FORTH et al.
1998).
Die Herzfrequenz bleibt i.d.R. gleich oder wird nur geringfügig gesenkt (TOBIAS 1991).
Die Wirkungen von ACE-Hemmern auf die Niere sind umstritten. Auf Grund der Blutdrucksenkung wird eine Nierenerkrankung oder –funktionsstörung von den Medikamentenherstellern i.d.R. als Gegenanzeige aufgeführt (GÖDECKE u. PARKE- DAVIS 1997). In neuerer Zeit werden den ACE-Hemmern jedoch verstärkt
nephroprotektive Eigenschaften zugesprochen. So konnten MORISSE und KERSTEN (1995) bei der Therapie von herzinsuffizienten Hunden, die z.T. auch an
Nierenfunktionsstörungen litten, keine Verschlechterung der Nierenparameter feststellen.
TOBIAS (1991) stellte bei den meisten mit Captopril behandelten Hunden sogar eine Abnahme der Harnstoff- und Kreatininkonzentration fest. KITAGAWA et al. (2000) konnten ebenfalls nach Gabe von ACE-Hemmern keine Verschlechterung der
Nierenfunktion bei Hunden feststellen, die durch eine Nephrektomie erhöhte Harnstoff- und Kreatinin-Werte sowie eine verringerte glomeruläre Filtrationsrate hatten. Dagegen beschreiben PECHEREAU et al. (1995), dass mit ACE-Hemmern bei Hunden
experimentell ein akutes Nierenversagen ausgelöst werden kann, welches jedoch in allen Fällen reversibel war.
Obwohl Angiotensin II bei renaler Hypoperfusion durch seine vasokonstriktorische Wirkung auf das glomeruläre Vas afferens die Nierenfunktion verbessert, wird bei Einsatz von ACE-Hemmern eine allgemeine Verbesserung der hämodynamischen Parameter bei bestehender Herzinsuffizienz gesehen (MORISSE u. KERSTEN 1995). ACE-Hemmer wirken nephroprotektiv, indem eine glomeruläre Hypertrophie durch die Hemmung des Angiotensin II vermittelten Wachstums im Glomerulum und der Akkumulation der Mesangiummatrix verhindert wird (RITZ u. STEIN 1994, MORISSE u. KERSTEN 1995). Die Entwicklung von Proteinurie und Glomerulosklerose wird beim Einsatz von ACE-Hemmern günstig beeinflusst (RITZ 1990).
BEGG et al. (1990) untersuchten das Verhalten von Quinapril beim Menschen mit Nierenproblemen. Sie stellten dabei fest, dass die Quinapril-Clearance der Kreatinin- Clearance gleicht, die glomeruläre Filtrationsrate aber durch Quinapril nicht gesenkt wurde. Deshalb wird bei einer verringerten Kreatinin-Clearance lediglich eine verringerte Quinapril-Dosis eingesetzt.
