Ursachen und Folgen der Hypertonie

Der Takt, mit dem das Blut durch die Gefäße gepumpt wird, wird vom Herzen vorgegeben. Hier erzeugen spezialisierte Muskelzellen autonom durch spontane Erregungsbildung ein Aktionspotential. Die regelmäßige elektrische Erregung der Herzmuskelzellen führt zur regelmäßigen Kontraktion des Herzens.

Der primäre Schrittmacher im Herzen ist der Sinusknoten. Dieses Geflecht aus spezialisierten Herzmuskelfasern befindet sich in der rechten Vorhofwand. Der Sinusknoten bestimmt die Herzfrequenz, d. h. die Anzahl der Herzschläge pro Minute, und erregt die Vorhöfe. Über die Muskulatur der Vorhöfe gelangt die Erregung zum nächsten Schrittmacherzentrum, dem Atrioventrikular(AV)-Knoten, der im mittleren Septum interatriale oberhalb der Trikuspidalklappe liegt. Daraufhin erzeugt der AV-Knoten ein sekundäres Aktionspotential und gibt die Erregung verzögert zum naheliegenden His-Bündel weiter. Das His-Bündel verzweigt sich in den rechten und linken Kammerschenkel, die Tawara-Schenkel. Diese ziehen zum Apex cordis und teilen sich in die Purkinje-Fasern. Von deren Enden wird die Erregung vom Septum zum Myokard weitergeleitet. Dies führt letztendlich zur Kontraktion des Herzmuskels.^1-3

Damit es zu einer Erregungsbildung kommt, muss ein bestimmter Schwellenwert überschritten werden. Anders als bei der Skelettmuskulatur korreliert die Stärke der Kontraktion des Herzens jedoch nicht mit der Anzahl der erregten Nervenfasern.

Die Muskulatur des Herzens ist quergestreift. Im Bereich der Glanzstreifen (Disci intercales) sind die Kardiomyozyten miteinander verbunden. Der Interzellularspalt zwischen benachbarten Herzmuskelzellen wird durch verbindende Kanäle, die sogenannten Gap Junctions, überbrückt. Diese porenbildenden Proteinkomplexe durchqueren die Zellmembranen zweier benachbarter Zellen, verbinden somit das Zytoplasma benachbarter Zellen miteinander und ermöglichen einen kontrollierten Stoffaustausch. Durch Gap Junctions entsteht die elektrische Kopplung der Herzmuskelzellen und eine schnelle Weiterleitung von Aktionspotenzialen von einer Herzmuskelzelle auf die nächste. Demzufolge erfasst eine Erregung stets alle Kardiomyozyten und erzeugt eine Kontraktion des gesamten Myokards oder der Schwellenwert ist nicht ausreichend und es erfolgt keine Herzkontraktion. Die Erregbarkeit des Herzens unterliegt dem Alles-oder-Nichts-Prinzip.^1,3

Das Aktionspotential zur Erregungsbildung des Herzens⁵^, ⁶

Das Aktionspotential stellt eine kurzfristige, vorübergehende Spannungsänderung an der Zellmembran gegenüber dem Ruhemembranpotential dar. Herzmuskelzellen bilden extrem lange Aktionspotenziale aus, die 350 Millisekunden andauern können. Das für die Erregungsbildung notwendige Aktionspotential des Herzens entsteht durch das Zusammenwirken von Natrium(Na⁺)-, unspezifischen Kationen-, Calcium(Ca²⁺)- und Kalium(K⁺)-Kanälen.

Depolarisation

In Ruhe wird das Membranpotential im Arbeitsmyokard durch K⁺-Kanäle aufrechterhalten. Das Aktionspotential einer Herzmuskelzelle wird durch die Depolarisation ihrer Nachbarzellen ausgelöst, mit denen sie durch Gap Junctions verbunden ist. Die Depolarisation führt zur Öffnung spannungsabhängiger Na⁺-Kanäle, was einen massiven Na⁺-Einstrom zur Folge hat. Dieser bewirkt eine weitere Änderung des Membranpotentials. Die Na⁺-Kanäle werden innerhalb von Millisekunden wieder inaktiviert. Die zuvor ausgelöste Depolarisation öffnet spannungsabhängige Ca²⁺-Kanäle, wodurch die Zellmembran depolarisiert bleibt (= Plateau des Aktionspotentials). Der Muskel kontrahiert.

Repolarisation

Das in die Zelle einströmende Ca²⁺ stimuliert die Freisetzung von Ca²⁺ aus intrazellulären Speichern. Dieser Ionenüberschuss führt zur Hemmung der Ca²⁺-Kanäle. Es kommt zur Öffnung von K⁺-Kanälen. Zusammen mit der Inaktivierung der Ca²⁺-Kanäle hat dies die Repolarisation der Zelle zur Folge. Es bildet sich wieder ein Ruhepotential aus. Freigesetztes Ca²⁺ wird wieder in die Speicher der Kardiomyozyten zurückgepumpt, die zytosolische Konzentration sinkt und das Myokard erschlafft.

Die Rolle der Calciumkanäle bei der Erregungsbildung des Herzens⁶^, ⁷

Änderungen der intrazellulären Ca²⁺-Konzentration führen zur Kontraktion oder Erschlaffung des Muskels. Während der Depolarisation öffnen sich Ca²⁺-Kanäle, während der Repolarisation schließen sie sich und pumpen Ionen zurück. Dies führt zur Senkung der zytosolischen Ca²⁺-Konzentration. Daraufhin erschlafft der Muskel.

Die Kontraktionskraft nimmt mit steigender intrazellulärer Ca²⁺-Konzentration zu.

Der systolische Wert gibt den maximalen Blutdruck während der Anspannungs-/Austreibungsphase in der Herzkammer an, wohingegen der diastolische Wert dem unteren Wert, bis zu dem der Druck in der Entspannungsphase abfällt, entspricht. Bei einem Blutdruck von 120 zu 80 mmHg pulsiert also der Druck wellenförmig zwischen diesen beiden Werten hin und her.¹

Trotz der im täglichen Leben sehr unterschiedlichen Anforderungen an den Kreislauf muss der Blutdruck in engen Grenzen konstant gehalten werden, damit alle Organe, v.a. das Gehirn, mit Sauerstoff und Energie versorgt werden.

Das Herzminutenvolumen entspricht der Blutmenge, die das Herz in einer Minute umsetzt. Der totale periphere Widerstand ergibt sich aus den Gefäßwiderständen im Körperkreislauf. Er ist abhängig von dem Füllungszustand der Gefäße, der Blutmenge sowie dem Salz- und Wassergehalt im Körper. Zudem wird der totale periphere Widerstand von der Weite und Elastizität der Gefäße sowie dem Widerstand der kleinen Arterien maßgeblich beeinflusst.

Der Blutdruck ist das Produkt aus Herzzeitvolumen und totalem peripherem Widerstand:
Arterieller Blutdruck (RR) = Herzzeitvolumen (HZV) * totaler peripherer Widerstand

Die Blutdruckregulation erfolgt durch zeitlich versetzt arbeitende neuronale und hormonelle Regelkreise sowie über die Langzeitbeeinflussung des Salz-Wasser-Haushaltes und der Druckdiurese. Rezeptoren spielen dabei eine bedeutende Rolle: Barorezeptoren, die in den Blutgefäßen fortlaufend den Blutdruck erfassen sowie Chemorezeptoren, die chemische Reize registrieren.^1,5,11

Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) reguliert den Blutdruck sowie den Salz- und Wasserhaushalt im menschlichen Körper. Beim RAAS handelt es sich um einen Regelkreislauf, der von speziellen Hormonen sowie Enzymen beeinflusst wird.

In den Nieren messen die spezialisierten Tubuluszellen der Macula densa den NaCl-Gehalt der Tubulusflüssigkeit und geben diese Information an benachbarte Zellen des juxtaglomerulären Apparates weiter. Bei diesen handelt es sich um umgewandelte glatte Muskelzellen des Vas afferens, dem zuführenden Gefäß für den Glomerulus (der Nierenarterie entstammend). Sie sind gefüllt mit Renin-haltigen Vesikeln. Durch den arteriellen Blutdruck, den Sympathikus und durch Na⁺-Ionen wird die Reninfreisetzung reguliert.

Bei einer zu geringen NaCl-Konzentration gelangt Renin in die Blutzirkulation und setzt aus Angiotensinogen (aus der Leber stammend) das Dekapeptid Angiotensin I frei. Angiotensin I wird in Angiotensin II umgewandelt, wofür das Angiotensin Converting Enzyme (ACE) notwendig ist. Dieses lässt sich durch ACE-Hemmer blockieren.

Angiotensin II verengt die Blutgefäße und steigert den Blutdruck. Zudem stimuliert Angiotensin II die Ausschüttung von Aldosteron in den Nebennieren. Das Hormon Aldosteron fördert die Resorption von Na⁺-Ionen im Sammelrohr. Die erhöhte Ionenkonzentration führt zur verstärkten Rückresorption von Wasser, wodurch das Blutvolumen und der Blutdruck ansteigen. Aldosteron induziert zudem eine verstärkte Freisetzung von Noradrenalin und übt eine stimulierende Wirkung auf die Vasopressinsekretion aus.

An der Signaltransduktion von Angiotensin II sind Angiotensin-II-Rezeptoren vom Subtyp 1 (AT₁-Rezeptoren) und Subtyp 2 (AT₂-Rezeptoren) beteiligt. Aus der Aktivierung von AT₁-Rezeptoren resultieren Vasokonstriktion, Salz- und Wasserretention sowie gesteigerte Sympathikusaktivität. Die blutdrucksteigernden Effekte von Angiotensin II werden über die AT₁-Rezeptoren vermittelt, die spezifisch durch AT₁-Rezeptorantagonisten blockiert werden können.
Bindet Angiotensin II an AT₂-Rezeptoren, hat dies eher eine antagonistische (blutdrucksenkende) Wirkung. AT₂-Rezeptoren spielen für die Blutdruckregulation jedoch eine untergeordnete Rolle.^1,12-15

Das RAAS ist ein wichtiges blutdruckregulierendes System im Körper

1-2: Bei niedrigem Blutdruck wird Renin aus den Nieren ins Blut abgegeben und aktiviert Angiotensin I.

3: Angiotensin I wird durch ACE in Angiotensin II umgewandelt.

4: Angiotensin II wirkt über Angiotensin-Typ-1(AT₁)-Rezeptoren vasokonstriktiv

5: Stimulation der Ausschüttung von Aldosteron in den Nebennieren aktiviert den Sympathikus
→ Der Blutdruck steigt.

Das Angiotensin-konvertierende Enzym (ACE) wandelt Angiotensin I in Angiotensin II um. Es wirkt jedoch nicht spezifisch auf Angiotensin I, sondern spaltet und inaktiviert auch weitere vasodilatative Substanzen wie Kallidin, Substanz P und Bradykinin. Durch spezifische Bindungen an entsprechende Rezeptoren im Gefäßendothel verursachen diese Peptidhormone eine erhöhte Gefäßpermeabilität sowie eine Tonusänderung der glatten Muskulatur in der Gefäßwand und dadurch letztlich eine Gefäßerweiterung. 
Die Funktion von ACE, kann durch die Gabe von ACE-Hemmern blockiert werden.^1,12
 

Die meisten Patienten mit Bluthochdruck spüren lange keine Symptome, weshalb die erhöhten Blutdruckwerte oft unentdeckt und somit unbehandelt bleiben. Demzufolge ist es für jeden wichtig, seine Blutdruckwerte regelmäßig zu kontrollieren - selbst wenn er keine typischen Symptome aufweist.
Erste Anzeichen für Hypertonie sind Kopfschmerzen, Kurzatmigkeit, Schwindel, Übelkeit, Nasenbluten sowie Sehstörungen. Viele Patienten bringen diese Symptome nicht mit einem Bluthochdruck in Verbindung und bagatellisieren sie. Oft sind ihnen die gesundheitlichen Risiken eines unkontrollierten Blutdrucks nicht hinreichend bekannt. So wird eine Hypertonie oft erst diagnostiziert, wenn bereits Folgeschäden aufgetreten sind. Eine breite Aufklärung der Bevölkerung hat nach wie vor eine hohe Priorität. Hierbei spielt vor allem der behandelnde Arzt eine überaus wichtige Rolle.^5,11,19
 

Die Gründe für Bluthochdruck sind vielfältig. Abhängig von den Ursachen wird in primäre und sekundäre Hypertonie unterschieden. Bei 90 - 95 % der Betroffenen findet sich keine alleinige Ursache (primäre Hypertonie). So können multifaktorielle, oft nicht eindeutig bestimmbare Ursachen, z. B. erbliche Veranlagungen, Übergewicht (ca. 30 %) und ungünstiger Lebenswandel wie erhöhter Alkoholkonsum (ca. 10 %) und Bewegungsmangel zu Bluthochdruck führen.
Lediglich 5 - 10 % der Fälle werden als sekundäre Hypertonie klassifiziert. Sie wird auch als symptomatische Hypertonie bezeichnet und ist meist Folge einer anderen Grunderkrankung. So können Nieren- und Gefäßerkrankungen sowie hormonelle Erkrankungen und Schlafstörungen, wie z. B. die obstruktive Schlafapnoe, zu Bluthochdruck führen. Ebenso kann Hypertonie medikamentös- (z. B. durch orale Kontrazeptiva, Kortikosteroide oder Rheumamedikation), ernährungs- oder schwangerschaftsbedingt auftreten.^5,11
 

In der Abschätzung des multifaktoriellen Risikos spielt das metabolische Syndrom eine zentrale Rolle. Unter diesem Syndrom wird das gehäufte, gemeinsame Auftreten von abdominaler Adipositas, Diabetes mellitus (einschließlich Vorstufen wie gestörte Glukosetoleranz und Insulinresistenz), atherogene Dyslipidämie und Bluthochdruck verstanden. Die Ursache des Syndroms ist vor allem Übergewicht, Fehlernährung und Bewegungsmangel, wie sie oft in Wohlstandsgesellschaften auftreten. Daher wird es häufig als Wohlstandssyndrom, aufgrund seiner schwerwiegenden kadiovaskulären Folgen auch als tödliches Quartett bezeichnet.²⁰

Bluthochdruck ist ein bedeutender Risikofaktor für die Entstehung der Atherosklerose, da er das Gefäßsystem bei längerfristigem Bestehen stark belastet. Haben sich durch weitere Risikofaktoren, wie z. B. Hypercholesterinämie, Diabetes mellitus, Rauchen und erhöhtes Alter, bereits Ablagerungen von Lipiden, Bindegewebe und Kalk in den Gefäßen gebildet, verdicken und verhärten sich die atherosklerotischen Gefäße unter Einfluss des Bluthochdrucks zunehmend. Schwere kardiovaskuläre Komplikationen, wie z. B. Herzinsuffizienz, Herzinfarkt oder Schlaganfall können die Folge sein. Kardiovaskuläre Erkrankungen und ihre Komplikationen sind in den westlichen Industrienationen die häufigste Todesursache.⁵