Co to je Anrepův efekt aneb Jak se srdeční sval vyrovnává s náhlým vzestupem afterloadu?

Stáhnout PDF

Autoři: Škarvan Karel
Působiště autorů: Departement Anaesthesie und Intensivmedizin, Universitaetsspital Basel
Vyšlo v časopise: Anest. intenziv. Med., 24, 2013, č. 4, s. 273-274
Kategorie: Postgraduální vzdělávání - Kapitoly z klinické fyziologie

Náhlé zvýšení odporu proti systolickému vyprázdnění levé komory (LV), např. zasvorkováním aorty, způsobí okamžitý pokles tepového objemu, který je provázen vzestupem systolickeho a end--diastolického tlaku v LV (LVSP, LVEDP), vzestupem objemu krve v LV, a to jak na konci systoly (LVESV), tak na konci diastoly (LVEDV) a poklesem ejekční frakce. Díky Frank-Starlingovu mechanismu, aktivovanému tímto zvýšením preloadu LV, dojde nejdříve ke zvýšení kontraktility myokardu a návratu tepového objemu k výchozí hodnotě. To je však vykoupeno přetrvávajícím zvýšením LVEDP (a tlaku v levé síni) a dilatací LV. Tento nevýhodný stav je však ve zdravém srdci pouze přechodný. Navzdory perzistující hypertenzi dochází totiž po několika minutách k postupné normalizaci LVEDP a LVEDV. Rychlé zotavení funkce LV po jejím předchozím zatížení bylo poprvé pozorováno v pokusu na psech a popsáno von Anrepem před více než 100 lety [1]. Jelikož Anrepův efekt byl reprodukován nejen na izolovaném srdci, ale též na izolovaném proužku srdečního svalu [2], jde o myokardu vlastní, pozitivně inotropní odpověď na protažení (stretch) kardiomyocytů [3]. Tato reakce je výsledkem řady dějů na molekulární úrovni, v začátku je sekrece angiotenzinu II a endotelinu a pokračuje aktivací receptoru epidermálního růstového faktoru (EGFR), otevřením mitochondriálních ATP senzitivních draslíkových kanálů, produkcí kyslíkových radikálů (ROS) v mitochondriích a aktivací ERK kinázy (ERK = extracellular-signal-regulated kinases). Dochází k fosforylaci a aktivaci membránové Na+/H+ pumpy a tím k vzestupu koncentrace natria v cytoplasmě. Na+/Ca++ pumpa pak výměnou natria za kalcium způsobí vzestup cytoplasmatické koncentrace kalcia a zvýšení kontraktility myokardu [4]. In-situ se na Anrepově efektu může podílet i krátkodobá hypoperfuze subendokardu LV [5].

Má Anrepův efekt význam pro anestezii a intenzivní medicínu? Nepochybně má, neboť s náhlým a extrémním vzestupem krevního tlaku se setkáváme nejen v průběhu operací, vyžadujících aplikaci aortální svorky, ale i v řadě jiných situací, např. u akutních nitrolebních příhod nebo při předávkování vazopresory. Navíc je jak okamžitá odpověď LV, tak následující kompenzace funkce LV (Anrepův efekt) v celkové anestezii intenzivnější než při vědomí [6]. Zatímco zdravá LV dokáže díky Anrepovu mechanismu náhlému vzestupu aortální impedance vzdorovat (graf 1), hrozí pacientům s latentní(a o to více těm s manifestní) dysfunkcí LV přetrvávající vysoký LVEDP, vysoký tlak v levé síní a a případně akutní levostranné selhání. Echokardiografie pak ukáže dilataci LV, případně u pacientů s předchozí zdokumentovanou poruchou kontraktility nové regionální poruchy LV motility [7]. Schopnost LV kompenzovat akutní zatížení (např. vyvolané intravenózní aplikací alfa-agonisty fenylefrinu) je uváděno i jako možný peroperační test funkce LV a rizika ischémie myokardu [8].

**Graf 1. Hemodynamické změny v průběhu operace thorakoabdominálního aneuryzmatu aorty (vlastní data)**
SBP = systolický krevní tlak (a. radialis), DBP = diastolický krevní tlak, HR = srdeční frekvence, PAPd = diastolický tlak v plícnici (index plnícího tlaku levé komory), CVP = tlak v pravé síni, ETCO₂ = koncentrace oxidu uhličitého na konci výdechu (%). PADp stoupl po aplikaci aortální svorky z 12 na 23 mmHg. Šipka označuje začátek jeho spontáního poklesu, k němuž dochází přes přetrvávající hypertenzi

Adresa pro korespondenci:

Prof. emer. Dr. med. Karl Skarvan

Departement Anaesthesie und Intensivmedizin

Universitaetsspital Basel

Spitalstrasse 21, 4030 Basel, CH

e-mail: skarvan@bluewin.ch

Zdroje

1. Von Anrep, G. On the part played by the suprarenals in the normal vascular reactions of the body. J. Physiol., 1912, 45, p. 307–317.

2. Parmley, W. W., Chuck, L. Length dependent changes in myocardial contractile state. Am. J. Physiol., 1973, 224, p. 1195–1199.

3. Nicols, C. G., Hanck, D. A., Jewell, B. R. The Anrep effect: an intrinsic myocardial mechanism. Can. J. Physiol. Pharmacol., 1988, 66, p. 924–929.

4. Cingolani, H. E., Perez, N. G., Cingolani, O. H., Ennis, I. I. The Anrep effect: 100 years later. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol., 2013, 303, p. H175–H182.

5. Monroe, R. G., Gamble, W. J., LaFarge, C. G., Kumar, A. E., Stark, J. et al. The Anrep effect reconsidered. J. Clin. Investig., 1972, 51, p. 2573–2583.

6. Vatner, S. F., Monroe, R. G., McRitchie, R. J. Effects of anesthesia, tachycardia, and autonomic blockade on the Anrep effect in intact dogs. Am. J. Physiol., 1974, 226, p. 1450–1456.

7. Roizen, M. F., Beaupre, P. N., Alpert, R. A., Kremer, P. et al. Monitoring with two-dimensional transesophageal echocardiography: Comparison of myocardial function in patients undergoing supraceliac, suprarenal-infraceliac, or infrarenal aortic occlusion. J. Vasc. Surg., 1984, 1, p. 300–305.

8. Dos Santos, L., El, A., Souza, A. F., Tucci, P. J. Use of afterload hemodynamic stress as a practical method for assessing cardiac performance in rats with heart failure. Can. J. Physiol. Pharmacol., 2010, 88, p. 724–732.