Corso integrato di

FISIOPATOLOGIA, SEMEIOTICA E METODOLOGIA CLINICA

anno 2006/07

Prof.Claudio Borghi Dip.Medicina clinica e Biotecnologia Applicata “D.Campanacci”

Fisiopatologia delle valvulopatie cardiache

Apparato valvolare del cuore

Apparato valvolare del cuore

in diastole in sistole

Il circolo cardiaco

Tricuspide Mitrale Aortica

Valvulopatie: caratteristiche generali

1. Tipo:

– – –

stenòsi

: restringimento o riduzione delle superfici di apertura

insufficienza

: incompleta chiusura od incontinenza

steno-insufficienza

: combinazione di queste due condizioni

2. Modalità di insorgenza:

– –

graduale o cronica

: consente della massa miocardica o ipertrofia) un adattatamento all’aumento del carico di lavoro (grazie all’ incremento

acuta

: nessun adattamento emodinamico (insufficienza cardiaca acuta)

Valvulopatie: caratteristiche generali

3. Effetti a livello delle camere cardiache:

– –

sovraccarico di volume o diastolico

ventricoli durante la diastole, : aumento del precarico o quantità di sangue che giunge ai determina

ipertrofia eccentrica

(aumento

dimensioni

dei sarcomeri e dilatazione cavità ventricolari)

sovraccarico di pressione o sistolico

determina

ipertrofia concentrica

: aumento delle resistenze alla eiezione durante la sistole, (aumento

numero

dei sarcomeri e riduzione delle cavità ventricolari poi dilatazione)

Sovraccarico sistolico Sovraccarico diastolico

Valvulopatie: caratteristiche generali 4. Disturbi funzionali:

– aumento delle pressioni a monte della

valvola/e

interessate con trasmissione retrograda al distretto venoso

polmonare sistemico o

– caduta della gittata cardiaca (= gittata sistolica x FC) o

insufficiente adeguamento

di quest’ultima alle richieste dell’organsimo

Conseguenze emodinamiche delle valvulopatie

Valvulopatie: caratteristiche generali

5. Progressione:

– fase di compenso : viene mantenuta la portata cardiaca e la funzione sistolica (fase che può anche essere asintomatica o paucisintomatica) – fase

di scompenso

(sintomatica)

:

insufficienza cardiaca

Principali valvulopatie

• Stenosi mitralica • Insufficienza mitralica • Stenosi aortica • Insufficienza aortica • Valvulopatie tricuspidaliche

Tricuspide Mitrale Aortica

Stenòsi mitralica

• Anatomia: – 2 lembi valvolari , corde tendinee, anulus – Superficie: 4-6 cm 2 ( limite critico:1-1,5 cm 2) • Eziologia: – malattia reumatica, calcificazione (anziani) malattie autoimmuni • Fisiopatologia: – ostacolo al passaggio di sangue attraverso la valvola AV e, quindi, al riempimento ventricolare sn durante la diastole – – – ↑ pressione atrio sn, ↑ gradiente pressorio AV portata cardiaca mantenuta (a riposo) ↑ pressione atrio sn si trasmette in senso retrogrado alle vene e capillari polmonari ipertensione polmonare cronica congestione polmonare cronica ⇒ ⇒ riempimento ventricolare mantenuto, sindrome funzionale ventilatoria restrittiva ⇒ • Conseguenze cliniche: – dispnea da sforzo, fibrillazione atriale, emoftoe, edema polmonare acuto – Ipotensione, astenia e ridotta tolleranza allo sforzo, scompenso cardiaco congestizio • Esame obiettivo: – – – – rinforzo del I tono schiocco di apertura della mitrale soffio o rullio diastolico reperti ausculatatori della ipertensione arteriosa polmonare: accentuazione componente polmonare del II tono, soffio sistolico e soffio diastolico della valvola polmonare (o soffio di Graham Steel)

Insufficienza mitralica

• Anatomia: – 3 lembi valvolari , corde tendinee, anulus – Superficie: 4-6 cm 2 ( limite critico:1-1,5 cm 2) • Eziologia: – Reumatica, degenerativa, infettiva, ischemica,dilatazione ventricolo sn • Fisiopatologia: – reflusso di sangue dal ventricolo all’atrio sn durante la sistole (cioè da una cavità ad alta pressione verso una cavità a bassa pressione) – insuff. cronica: • Ridotta gittata cardiaca, ridotta pressione arteriosa, ipertrofia e dilatazione del vent. sin (ipertrofia eccentrica), ↑ distensibilità atrio sn.

– insuff. acuta: • assenti meccanismi di adattamento: ↑ massivo pressione sisto-diastolica in atrio sn e circolo polmonare e riduzione gittata anterograda • Conseguenze cliniche: – insuf. cronica: astenia, ridotta tolleranza allo sforzo, dispnea, scompenso cardiaco – insuf. acuta: edema polmonare acuto, sindrome da bassa portata • Esame obiettivo: – soffio pansistolico alla punta, irradiato verso la base o verso la ascella – III tono protodiastolico – accentuazione dello sdoppiamento del II tono

Principali valvulopatie

• Stenosi mitralica • Insufficienza mitralica • Stenosi aortica • Insufficienza aortica • Valvulopatie tricuspidaliche

Tricuspide Mitrale Aortica

Stenòsi aortica

• Anatomia: – Restringimento della via di efflusso del ventr. sn a livello: • sottovalvolare • • valvolare od orifiziale sopravalvolare • Eziologia: – congenita, degenerativa, post-reumatica – Infettiva • Fisiopatologia: –

ostacolo

all’eiezione ventr. sn durante la

sistole

1. ↑p ressione sistolica del ventr. sn e del gradiente di pressione tra ventr. sn ed aorta, 2. sovraccarico di pressione V.sn, incremento massa miocardica (ipertrofia concentrica)e mantenimento portata; 3. Alterazione funzione diastolica V.sn ( scompenso cardiaco globale ↑ rigidità parietale o ridotta distensibilità V.sin) 4. Progressivo deterioramento del compenso e della funzione sistolica, insuff. cardiaca, • Conseguenze cliniche: – sincope, angina durante sforzo fisico , dispnea, morte improvvisa – fase avanzate: dispnea a riposo, edema polmonare acuto • Esame obiettivo: – Soffio sistolico aortico irradiato alle carotidi – Polso arterioso piccolo e lento

Insufficienza aortica

• Anatomia: – 3 lembi valvolari , chiusura della valvola garantita anche da aorta ascendente • Eziologia: – degenerativa, post-reumatica, congenita (bicuspide), lue, ipertensione arteriosa • Fisiopatologia: – reflusso di sangue dall’aorta nel ventricolo sn durante la

diastole

– insuf. cronica: • aumenta il volume diastolico del vent. sn e, per la

legge di F. Starling

, il volume sistolico è in grado di mantenere adeguata la gittata anterograda; • ipertrofia e dilatazione del ventr. sn (ipertrofia eccentrica), insufficienza ventr. sn, scompenso cardiaco globale – insuf. acuta: • ↑ della pressione di riempimento ventricolare e, a monte, del circolo polmonare, • Conseguenze cliniche: – insuf. cronica: – insuf. acuta: • Esame obiettivo: abnorme pulsatilità arteriosa e aumento PA differenziale, dispnea da sforzo, angina dispnea, ortopnea, edema polmonare acuto, sindrome da bassa portata, tachicardia – Soffio diastolico da rigurgito e soffio sistolico da eiezione aortico – II tono aortico indebolito, ↑ PAS, ↓ PAD, polso arterioso ampio e celere

Legge di Frank-Starling

Relazione V/P, in condizioni di isometria nel cuore isolato, fu dimostrata da Otto Frank nel 1884 e successivamente enunciata da Starling nel 1918:

la forza di contrazione sviluppata dalle fibre cardiache durante la sistole

, e quindi la quantità di sangue espulsa dal ventricolo,

dipendono dalla lunghezza iniziale delle fibre, cioè dal volume telediastolico. Il volume telediastolico, che dipende dal ritorno venoso, determina la gittata sistolica.

Principali valvulopatie

• Stenosi mitralica • Insufficienza mitralica • Stenosi aortica • Insufficienza aortica • Valvulopatie tricuspidaliche

Tricuspide Mitrale Aortica

Valvulopatie tricuspidaliche

• Anatomia: – 3 lembi valvolari, corde tendinee, anulus – Comuni le alterazioni della anatomia di tipo funzionale (da dilatazione del ventr dx e dell’anello tricuspidalico secondarie a cardiopatie) • Eziologia: – Infettiva, reumatica, carcinoide, endocardiofibrosi, traumi toracici, congenite • Fisiopatologia: – ↑ p ressione venosa sistemica • Conseguenze cliniche: dispeptiche • Esame obiettivo: , a monte della valvola alterata – congestione venosa a livello epatico, splancnico, renale e degli arti inferiori – Insuffcienza funzionale degli organi relativi – epatomegalia pulsante con epatalgia da sforzo, tensione addominale, turbe – scompenso cardiaco congestizio: oliguria, edemi declivi, versamenti sierosi – fase avanzate: dispnea a riposo, edema polmonare acuto – segni fisici analoghi a quelli delle corrispondenti valvulopatie anche se attenuati per il regime pressorio meno elevato nelle sezioni dx – rumori e toni a genesi tricuspidalica si evidenziano od accentuano nella fase inspiratoria (ritorno venoso alle sezioni cardiache di dx) – turgore venoso a livello delle giugulari

Fisiopatologia delle aritmie cardiache

Josè Perez “A day in hospital”, 1929

Sistema di conduzione del cuore Destra Sinistra

Sistema di conduzione del cuore

Aritmie

• aritmie ipercinetiche • aritmie ipocinetiche

Meccanismi di formazione delle aritmie

ipercinetiche

1. Aumento della frequenza propria del nodo del seno; 2. Acquisizione del ritmo dominante da parte di un pacemaker (latente o patologico) che scarica ad una frequenza superiore a quella del nodo del seno; 3. Fenomeno del “rientro”; 4. La cosiddetta “triggered activity”

Meccanismi di formazione delle aritmie

ipocinetiche

1. Diminuzione della frequenza del nodo del seno, che conserva il governo del ritmo cardiaco; 2. Assunzione, per carenza di attività del nodo del seno, del governo del ritmo da parte di un pacemaker latente che agisce mantenendo invariato il proprio automatismo; 3. Disturbi della conduzione A-V

Cause principali di aritmie

• Funzionali • Organiche –

Cardiache primitive

:

• Cardiopatia ischemica • Cardiopatie valvolari • Cardiomiopatie primitive • Miocarditi –

Cardiache secondarie a

:

• tireotossicosi • feocromocitoma • squilibri elettrolitici

Classificazione delle aritmie ipercinetiche

• Extrasistoli (o battiti ectopici o battiti prematuri) – Atriali – Giunzionali – Ventricolari • Tachicardie sopraventricolari – Sinusale – Tachicardia atriale ectopica (con blocco) – Ritmo giunzionale accelerato – Sindromi da preeccitazione – Tachicardia parossistica sopraventricolare • Tachiaritmie sopraventricolari – Flutter atriale – Fibrillazione atriale • Tachicardie ventricolari – Ritmo ventricolare accelerato – Tachicardia parossistica ventricolare – Torsione di punta – Fibrillazione ventricolare

Classificazione delle artimie ipocinetiche

• Bradicardia sinusale • Malattia del nodo del seno • Ritmo giunzionale • Blocchi atrio-ventricolare – di I grado – di II grado • Mobiz 1 ( fenomeno di Luciani- Wenckebach) • Mobiz 2 – di III grado • Blocchi di branca

Fisiopatologia delle aritmie

Le aritmie interferiscono con la corretta funzione del cuore attraverso numerosi meccanismi i cui effetti possono essere così sintetizzati: 1. Effetti legati alla modificazione della frequenza cardiaca 1. Effetti legati alla perdita della contrazione atriale (es.F.atriale) 1. Effetti legati al consumo di O 2 aumentato da parte del miocardio 2. Effetti legati alla riduzione del flusso coronarico 1. Effetti sul sincronismo della contrazione ventricolare

Rapporti tra profilo fisiopatologico delle aritmie e quadro sintomatologico

• • •

In generale

non è possibile

abbinare i vari disturbi del ritmo con sintomi e segni specifici.

La comparsa di sintomi è determinata sia dalla presenza della aritmia che da altre numerose variabili: 1. condizioni contrattili del miocardio 2. stato del circolo coronarico 3. stato del circolo arterioso periferico 4. durata della aritmia Questi fattori tendono a fare del sintomo un parametro spesso personale, che deve essere tuttavia indagato.

Rapporti tra profilo fisiopatologico delle aritmie e quadro sintomatologico-2 In linea generale si può dire che i

sintomi soggettivi

dalla presenza di una aritmia possono determinati

derivare da 4 meccanismi principali:

1. percezione del battito cardiaco irregolare (?) 2. interferenza col riempimento coronarico (?) 3. Interferenza con il riempimento diastolico (?) 4. Influenza della aritmia sulla funzione di pompa del cuore

– –

A. Ipercinetiche (?) A. ipocinetiche (?)

Rapporto tra profilo fisiopatologico delle aritmie e quadro sintomatologico-3 1. Il sintomo più comune è la percezione del cuore che batte velocemente o in maniera irregolare e cioè il cardiopalmo

– “ritmico” – “aritmico”

2. Se il

circolo coronarico

è compromesso possono comparire sintomi legati alla ipoperfusione coronarica (angina) perché si riduce il tempo di riempimento diastolico delle coronarie; 3. Nelle aritmie caratterizzate da

su base ipercinetica riduzione dealla portata cardiaca

sono presenti segni e sintomi di scompenso retrogrado (dispnea) e anterogrado sudorazione) e turbe della coscienza.

(pallore, confusione mentale, 4. Nelle aritmie caratterizzate da

su base ipocinetica riduzione dealla portata cardiaca

sono presenti segni e sintomi di ipoperfusione del periferica e soprattutto cerebrale quali: vertigini, lipotimie e sincopi

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Cardiovascular pathophysiological continuum Myocardial infarction Coronary thrombosis Neurohormonal activation Myocardial ischemia Arrhythmias and loss of muscle Sudden death Remodeling CAD Atherosclerosis LVH † Ventricular enlargement CHF

Fattori di rischio

Ipertensione Iperlipidemia Diabete Fumo, ecc.

Death Dzau and Braunwald. Am Heart J 1991;121:1244

Cardiovascular and renal pathophysiological continuum Atherothrombosis and Progressive CV disease Tissue injury (MI, stroke, renal insufficiency, PAD Pathological remodelling Target organ damage Early tissue dysfunction Oxidative and mechanical stress Inflammation End-organ failure (CHF, ESRD) Risk factors Death Dzau VJ et al, Circulation 2007

Ipertensione arteriosa

This illustration depicts one of William Harvey's experiments

Sanguinis Cordis or On the

Circulation of in the his

De

Blood (1628).

Venal valves had already been discovered, but here Harvey shows that venal blood flows only toward the heart. He ligatured an arm to make obvious the veins and their valves, then pressed blood away from the heart and showed that the vein would remain empty because it was blocked by the valve.

The first pressure direct blood measurement is attributed to the Reverend Stephen Hales in 1733.

Definizione

Valori di PAS (massima) ≥ 140 mmHg e/o PA diastolica (minima) ≥ 90 mmHg in pazienti che

non

stanno assumendo alcun farmaco antipertensivo

•

Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS)

• Società Internazionale dell’Ipertensione (ISH) • Società Europea della Ipertensione (ESH) • Joint National Committee (USA)

Prevalenza

Corrisponde al numero totale di pazienti con ipertensione arteriosa in una popolazione La ipertensione arteriosa colpisce: circa il 38% della popolazione adulta Italiana circa il 45% della popolazione adulta Europea In Italia più di 15 milioni di individui sono affetti da ipertensione arteriosa

Complessità della ipertensione arteriosa

•Eziologia e patogenesi complesse e multifattoriali •Forme primarie e secondarie •Profilo fisiopatologico complesso e composito •Significato aspecifico dell’incremento dei valori di PA. •Valori di PA •Valori di PA

=



paz. con profili fisiopatologici



paz. con profili fisiopatologici =

•Coinvolgimento ed esaltazione di sistemi fisiologici •SNS, SRAA •Transitorietà di alcuni meccanismi fisiopatologici •Variabilità del soggetto nel tempo

Ipertensione arteriosa

Aspetti fisiopatologici essenziali

Pressione arteriosa =

Portata cardiaca x Resistenze vascolari periferiche

.

.

Volume sistole x Frequenza cardiaca 80% piccole arterie precapillari 20% arterie di grosso medio calibro

Modificazioni di PC e RVP ed età

Ipertensione arteriosa

Aspetti fisiopatologici essenziali

Pressione arteriosa =

portata cardiaca x resistenze periferiche totali

I meccanismi ipertensivi possono agire mediante:

Aumento della portata cardiaca Aumento delle resistenze periferiche

Classificazione della ipertensione in base alla eziologia

Forma primitiva (essenziale o idiopatica) Forme secondarie ad eziologia nota *

* comprendono il 5-10% dei casi che conseguono ad una causa diagnosticabile e, spesso, correggibile

Fisiopatologia della ipertensione arteriosa

primitiva

: Aspetti prevalenti

•Aspetti genetici •Iperattività del sistema nervoso simpatico •Alterazioni dei sistemi neuro-umorali •Sodio-sensibilità •Alterazioni dei meccanismi endoteliali (es. NO, ET 1 ) •Attività del sistema RAA •Altri fattori neuro-ormonali (es. AVP) •Diabete ed insulino-resistenza

Aspetti genetici: forme monogeniche (rare)

Lifton et al, Nat Gen 1992

Aspetti genetici: forme combinate La ipertensione è più spesso la risultante della interazione tra le

influenze genetiche condizionamenti ambientali

ed i (stress, livello di sedentarietà, obesità e tipo di dieta) che possono favorire l'aumento dei valori pressori ed influenzare il decorso e la prognosi della malattia

Effetto additivo dei fattori genetici ed ambientali sui valori di pressione arteriosa sistolica e diastolica 190 170 150 130 110 90 70 50 Componente ambientale Componente genetica SBP DBP SBP DBP SBP DBP SBP DBP SBP

Normali Ipertesi “ambientalI”

DBP SBP DBP

Ipertesi “genetici” 140 mmHg 90 mmHg Carrettero O & Oparil S, Circulation 2000

Fisiopatologia della ipertensione arteriosa primitiva: Aspetti prevalenti

•Aspetti genetici •Iperattività del sistema nervoso simpatico •Alterazioni dei sistemi neuro-umorali •Sodio-sensibilità •Alterazioni dei meccanismi endoteliali (es. NO, ET 1 ) •Attività del sistema RAA •Altri fattori neuro-ormonali (es. AVP) •Diabete ed insulino-resistenza

Sistema nervoso simpatico e controllo P.A.



SYMPATHETIC NERVOUS SYSTEM

 Frequenza cadiaca 

Cardiac output

X



Total systemic vascular resistance

Renin Angiotensin II Na + retention Volume Expansion Aldosterone

Aspetti di iperattività del sistema nervoso simpatico nella ipertensione

• Aumento dei livelli plasmatici di catecolamine • Aumento dei livelli tissutali di catecolamine • Aumento del traffico nervoso a livello muscolare

Fisiopatologia della ipertensione arteriosa

primitiva

: Aspetti prevalenti

•Aspetti genetici •Iperattività del sistema nervoso simpatico •Alterazioni dei sistemi neuro-umorali •Sodio-sensibilità •Alterazioni dei meccanismi endoteliali (es. NO, ET 1 ) •Attività del sistema RAA •Altri fattori neuro-ormonali (es.AVP) •Diabete ed insulino-resistenza

Condizioni associate con esagerata sodio-sensibilità

• Età anziana • Razza nera • Diabete • Presenza di ridotta funzionalità renale • Iperattività del sistema nervoso simpatico • Iperattività del sistema renina-angiotensina

10-YEAR INCIDENCE OF STABLE HYPERTENSION IN BHT PATIENTS AND CONTROL AND RESPONSE TO I.V. NaCl LOADING

0,6 0,5 0,4 Na-sensitive Na-resistant Control 43% 0,3 RR= 1.7 (1.2-3.8) 25% 0,2 0,1 5% 0

0 2 5 7

Years of follow-up

10

Borghi C et al, J Hypertens 1997

Modificazioni della risposta vasodilatatoria alla Bradichinina nell’avambraccio di pazienti ipertesi e normotesi

600

* p<0.05

Ipertesi Normotesi 400

* FBF D% *

200 0

BRADYKININ 0.005 0.015 0.05

µg/100 ml/min SNP 1 2 4 µg/100 ml/min

Taddei S et al, 2001 (in press)

Cardiovascular event-free survival curves in hypertensive patients according to Ach-stimulated forearm blood flow (FBF)

1 0,8 0,6 3rd terzile 0,4 0,2 0 0 p=0.0012

(Log-rank test) 1st terzile= 30-184 % increase FBF from baseline 2nd terzile= 185-333% increase FBF from baseline 3rd terzile= 334-760% increase FBF from baseline 2nd terzile 1st terzile 12 24 36 Follow-up, months 48 60 72 84 Perticone F et Al, Circulation 2001

Distribuzione del sistema RAA

• Sistema plasmatico circolante – Apparato juxtaglomerulare • PA arteriola afferente e Na tubulare • Sistema tissutale – Cuore e vasi • Endotelio vascolare

Sistema Renina-angiotensina-aldosterone

Endopeptidase

Angiotensinogen

Renin Prorenin Chymase Catepsin G  Non-ACE

Angiotensin I ACE

VIP Sost-P Enkefalin

Bradikinin Angiotensin II

Inactive fragments Angiotensin III, IV (fragments)

AT 1 receptors AT 2 receptors Other receptors -Aldosterone release -Vasocostriction -Thrist -Tubular Na -Ca ++ + reabsorption -ADH secretion -Cell hypertrophy -transport

-Vasodilatation - Cell growth -Antioxidant action -Apoptosis?

RAA overactivity in secondary form of hypertension

• Renovascular hypertension • Malignant hypertension • Renin-secreting tumor • Aldosterone-secreting adenoma (Conn disease) • Adrenal hyperplasia

Fisiopatologia della ipertensione arteriosa

primitiva

: Aspetti prevalenti

•Aspetti genetici •Iperattività del sistema nervoso simpatico •Alterazioni dei sistemi neuro-umorali •Sodio-sensibilità •Alterazioni dei meccanismi endoteliali (es. NO, ET 1 ) •Attività del sistema RAA •Altri fattori neuro-ormonali (es.AVP) •Diabete ed insulino-resistenza

Definition of insulin resistance

“Uno stato di disregolazione della omeostasi insulina-glucosio nel quale la capacità della insulina di stimolare la captazione ed utilizzazione del glucosio da parte dei tessuti periferici (muscoli e tessuto adiposo) risulta ridotto.”

What is Insulin Resistance?

120 100 80 60 40 20 0 Normal IR (mild) IR (severe) 0 0,1 1 10 Insulin concentration (ng/ml) 100 Adapted from Olefsky MJ et al. In: Rifkin H, Porte D Jr. Diabetes Mellitus Theory and Practice, 4th Edition: Insulin Resistance in Man: p125.

Prevalence of insulin resistance according to metabolic disorders

IGT Diabetes Hypercholesterolemia Low HDL-C Hypertriglyceridemia Hyperuricemia Hypertension Metabolic syndrome 0 Bonora E et al, Diabetes 1998 20 40 60 Prevalence (%) 80 100

Correlazione tra resistenza insulinica, ipertensione e complicanze CV Resistenza insulinica Iperinsulinemia



SNS Cardiopatia ischemica



RAA Ipertensione



Ritenzione di Na Ictus e AIT Arteriopatia periferica

Cardiopatia ischemica

Ischemia miocardica

Coronary heart disease

Left coronary artery with anterior descending and circumflex branches. Normal findings.

Coronary angiogram of right coronary artery. Initial findings: Severe stenosis in a long segment near the origin from the aorta and a complicated, long-segment double stenosis with associated ulceration below.

Determinanti della perfusione miocardica

Resistenze vascolari coronariche Flusso coronarico Apporto O 2 Frequenza cardiaca Consumo O 2 Contrattilità Tensione parietale sistolica Capacità di trasporto di O 2

Source: Eugene Braunwald

Fattori che intervengono nella genesi dell’ischemia miocardica

• Riduzione dell’apporto di Ossigeno al

miocardio

• Aumento

del ossigeno (MVO 2 ) consumo miocardico di

Determinanti della perfusione miocardica

Autoregolazione Controllo metabolico Forze compressive extravascolari

Resistenze Vascolari coronariche

Fattori umorali Controllo nervoso

Flusso coronarico

Rilassamento diastolico V.sin

Pressione arteriosa

Apporto O 2 Consumo O 2

Source: Eugene Braunwald

Schema di sviluppo e progressione dell’aterosclerosi

Cellule Schiumose Strie Lipidiche Lesione Intermedia Ateroma Placca Fibrosa Lesione/rottura complicata Crescita dovuta principalmente all’accumulo di lipidi Prima decade Dalla terza decade Muscolo liscio e collagene Trombosi, ematoma Dalla quarta decade Adattato da Stary HC et al. Circulation. 1995;92:1355-1374.

Effetti dell’ischemia a livello miocardico

• Gli effetti indotti dall’ischemia a livello

miocardico sono di tre tipi:

– alterazioni metaboliche – alterazioni elettriche – alterazioni meccaniche

Alterazioni

metaboliche

nel miocardio ischemico

• In condizioni di

normale ossigenazione

, il miocardio ha un metabolismo strettamento aerobio e catabolizza gli

acidi grassi ed il glucosio

a CO 2 e H 2 O.

• In presenza di

ischemia

gli acidi grassi non possono essere ossidati ed il glucosio viene metabolizzato a lattato: – diminuzione il pH intracellulare – Riduzione delle riserve di fosfati ad alta energia (ATP e creatinin-fosfato) • La

riduzione delle riserve di ATP

del sarcolemma: – aumento Na+ i.c. – riduzione K+ i.c. interferisce con lo

scambio ionico

a livello • L’aumento del Na+ i.c. promuove

un incremento del Ca++ i.c.

aumento scambio Na+/Ca++) mentre la ridotta disponibilità di ATP (per un

riduce l’estrusione di Ca++ dalla cellula

• L’aumento del Ca++ i.c. produce un sovraccarico di Ca++ mitocondriale e ciò deprime ulteriormente il metabolismo e la funzione miocardica • Inoltre la produzione, a livello del tessuto ischemico, di

dall’ossigeno

per

fenomeni di perossidazione radicali liberi derivati

, possono danneggiare la membrana cellulare e quindi contribuire al danno ischemico

Alterazioni

elettriche

nel miocardio ischemico

• Secondariamente alle alterazioni metaboliche, l’anossia

altera le proprietà elettriche delle cellule miocardiche modificando l’equilibrio elettrolitico intra/extracellulare modificazioni possono essere rilevate all’ECG e queste

• I segni ECG caratteristici sono quelli di – “ischemia” – “lesione” – “necrosi” • NB. Questi termini sono utilizzati in elettrocardiografia clinica

per definire degli aspetti morfologici dell’ECG ma corrispondono ad alterazioni strutturali ben identificabili

“Ischemia”

“Lesione”

“Necrosi”

Progressione dell’ECG nell’infarto miocardico

Alterazioni

meccaniche

nel miocardio ischemico

• •

Generalità

– Le alterazioni meccaniche conseguenti all’ischemia possono essere ma

protrarsi

anche a lungo dopo la risoluzione dell’ischemia stessa

permanenti o transitorie, (“miocardio stordito” o stunned myocardium).

Effetti sulla funzione contrattile (sistolica)

:

– Se l’area interessata è piccola del miocardio (<3-5%) si ha riduzione

segmentaria

della funzione contrattile – – – se l’area ischemica è sufficientemente ampia (<20%), si ha

globale

del ventricolo sinistro con: • • • ↓ ↓ ↓ della gettata sistolica della portata cardiaca della frazione di eiezione.

depressione della funzione

Se l’ischemia interessa il 20-25% della massa ventricolare sinistra:

scompenso

Se l’ischemia interessa i muscoli papillari o altri segmenti del miocardio responsabili del funzionamento dell’apparto mitralico : insufficienza mitralica •

Effetti sulla funzione diastolica

:

– riduzione del rilasciamento ventricolare, e prolungamento del periodo di rilasciamento isovolumetrico – ostacolo al normale riempimento del ventricolo, aumento della pressione diastolica, congestione venosa a monte

Manifestazioni cliniche della ischemia miocardica

•

Angina pectoris

:

•squilibrio

transitorio

tra domanda e apporto di O 2 al miocardio •la ischemia è reversibile e non provoca danno anatomico permanente •nel caso in cui non si associ a sintomi, si parla di ischemia silente •

Infarto miocardico

•porta a

:

•consegue a un’ischemia miocardica protratta

danno cellulare irreversibile

o necrosi miocardica •

Scompenso cardiaco

:

•può manifestarsi come

complicanza di un infarto acuto o pregresso

•può essere precipitato da ischemia miocardica transitoria o aritmie •

Aritmie:

•possono essere

l’unico segno di una cardiopatia ischemica

•

Arresto cardiaco

:

• evolve rapidamente verso la morte, in assenza di manovre rianimatorie o quando la rianimazione è inefficace

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Insufficienza cardiaca

Historical perspective of CHF Progress of understanding



HF is a dropsical syndrome



HF is a central cardiac pump problem



HF is caused by decompensated ventricular hypertrophy



HF is a circulatory dysfunction



HF is a disorder of renal function



HF is an endocrinopathy



HF is a fever



HF is a complicated milieu of pump dysfunction, remodeling, humoral perturbation and subsequent circulatory insufficiency

Heart Failure: A Major Public Health Problem

Affects >6 million persons worldwide >1 million new cases per year (worldwide) Number of hospitalizations quadrupled in last 15 ys Five year survival 50% Sudden death most common mode of death Risk of sudden death - 5 times the general population

La catena di eventi delle malattie CV

Infarto Miocardico Trombosi coronarica Rimodellamento ventricolare Morte improvvisa Angina pectoris Attivazione Neuro-ormonale Ischemia miocardica Dilatazione & Disfunzione ventricolare sinistra Aterosclerosi Ipertrofia VS

Fattori di rischio

Ipertensione Iperlipidemia Diabete Fumo, ecc.

Insufficienza cardiaca Morte

Insufficienza Cardiaca: Cause

Cardiopatia ischemica (IMA) Ipertensione arteriosa Cardiomiopatia primitive (dilatativa) Valvulopatie, Aritmie

Eziologia della insufficienza cardiaca

Fisiopatologia insufficienza cardiaca

Definizione fisiopatologica di Insufficienza cardiaca (I.C.)

Anomalia della in maniera

funzione cardiaca

il cuore non è in grado di pompare sangue adeguata sistemi neuroendocrini.

alle tale che richieste metaboliche o di farlo solo a spese di un aumento della pressione di riempimento ventricolare e/o di un’attivazione dei

E. Braunwald

La regolazione della funzione cardiaca I tre fattori fondamentali coinvolti nella regolazione della

funzione cardiaca

sono:

il precarico il postcarico la contrattilità (o stato inotropo)

Riempimento Ventricolare Pre-carico

.

.

Svuotamento Ventricolare Post-carico Contrattilità Ventricolare

P re-caric o

Tensione passiva esercitata dal volume sanguigno sulla parete ventricolare al termine della diastole.

Un aumento del precarico permette l'espulsione e sistemica.

di un maggior volume di sangue nella circolazione polmonare

Post-carico

E’ indice della resistenza che si oppone al ventricolo in aorta e nell’albero arterioso e che il ventricolo deve superare per poter pompare il sangue in circolo.

Dipende dal gradiente di pressione ventricolo/aorta e soprattutto dai valori di pressione aortica e sistemica.

Contrattilità

•Proprietà peculiare del muscolo cardiaco

che e' in grado intrinsecamente di contrarsi in modo più o meno efficace condizionando la gitatta cardiaca.

•La contrattilità è influenzata dal pre- e

post carico (legge di Frank-Starling).

La regolazione intrinseca

(Legge di Frank-Starling )

Il cuore si può adattare autonomamente ai cambiamenti del volume di sangue che riceve.

Quanto più un fascio muscolare cardiaco è disteso durante la diastole (fase di riempimento ventricolare), tanto più energica sarà la sua contrazione durante la sistole (fase di espulsione del sangue)

Meccanismo di Frank-Starling

Fattori emodinamici che condizionano la funzione cardiaca e insufficienza cardiaca La alterazione della funzione cardiaca può quindi conseguire a condizioni che modificano: Il pre-carico ventricolare:

modalità di riempimento VS (es.aritmie)

Il post-carico ventricolare:

resistenza alla eiezione VS (es.HBP)

La contrattilita’ intrinseca:

proprietà del miocardio (es.IMA, CMP)

Meccanismi di attivazione neuro-ormonale

Fisiopatologia della insufficienza cardiaca

insufficienza cardiaca può conseguire a:

(1)

Ridotta gittata cardiaca (disfunzione sistolica)

(2) (3)

Ridotto riempimento sinistro (disfunzione diastolica) Attivazione del ventricolare sistema neuro ormonale (SNS, SRAA,Peptidi atriali e AVP?)

che condizionano il quadro clinico e la comparsa di sintomi.

Disfunzione sistolica

Consiste nell’incapacità da parte del cuore di espellere una adeguata quantità di sangue ad ogni sistole.

Cause: Perdita di miociti IMA Depressione contrattilità Cardiomiopatie generalizzata della

Disfunzione diastolica

Consiste nell’alterato riempimento delle cavità ventricolari che impedisce al cuore di disporre di una adeguata quantità di sangue da espellere.

Cause:

Ipertrofia Ventricolare sinistra (I.A.) Fibrosi miocardica (Card.Ischemica) Alterazione del pericardio

Systolic and diastolic heart failure

Diastolic heart failure Systolic heart failure

Attivazione neuro-ormonale

Consiste nell’attivazione neuro-endocrini che di sistemi rappresnetano iniziali meccanismi di compenso e successivamente accelerano progressione dello scompenso.

la

Sono:

Sistema nervoso simpatico (SNS) Sistema Renina-angiotensina-aldosterone (SRAA) Sistema dei peptidi “natriuretici”

Fisiopatologia del S.Nervoso Simpatico e I.C.

Nello scompenso cardiaco esiste sempre un variabile grado di attivazione del sistema nervoso simpatico Tale attivazione ha, inizialmente, un significato compensatorio finalizzato al mantenimento di una perfusione adeguata degli organi vitali La stessa attivazione, nel lungo periodo, condiziona negativamente la performance dell’intero sistema cardiovascolare

Fisiopatologia del S.Nervoso Simpatico e I.C.

Nel cuore scompensato diminuisce progressivamente per "protezione” la nei densità dei recettori adrenergici sulle miocellule confronti dell’aumento delle catecolamine circolanti La diminuzione dei recettori sulle miocellule riduce la riserva contrattile e favorisce lo sviluppo di scompenso cardiaco

Attivazione simpatica e prognosi della I.C.

Fisiopatologia del RAS e I.C.

Angiotensinogen Other paths Renin Cardiac dysfunction Angiotensin I ANGIOTENSIN II ACE AT 1 RECEPTORS AT 2 Vasoconstriction Post-loading Na+-retention Pre-loading Vasodilatation Antiproliferative Action

Conseguenze dell’attivazione del sistema RAS

Sodio-ritenzione Perdita di potassio a livello renale Fibrosi miocardica e vascolare Danno vascolare diretto Disfunzione dei barocettori Inibizione della captazione della noradrenalina

Natriuretic Peptides: Origin and Physiologic Effects

Peptide Atrial natriuretic peptide Brain natriuretic peptide Primary origin Cardiac atria Ventricular myocardium Physiologic effects Vasodilation Sodium excretion Decreased aldosterone levels Inhibition of the RAAS Inhibition of sympathetic nervous activity C-type natriuretic peptide Vascular endothelium, kidney, lung, heart, brain Vasodilation Decreased aldosterone levels Decreased vascular smooth muscle growth Modified from Burnett et al. J Hypertens 1999;17:S37

SURVIVAL AND CARDIAC EVENT-FREE PLOTS FOR PTS WITH CHF SUBDIVIDED ACCORDING TO PLASMA LEVELS OF BNP

Maeda K et al, JACC 2000

Interazione tra attivazione neuro-ormonale, ridotta performance ventricolare e sviluppo di I.C.

Disfunzione sistolica Disfunzione diastolica Performance ventricolare Resistenze all’efflusso Malattia cardiaca Gittata cardiaca Resistenze vascolari Ritenzione di Na + e H 2 O Attivazione neurormonale Catecolamine RAS ANP BNP AVP Dopamina

EFFETTO DEI FARMACI SULLA FUNZIONE CARDIACA E SULLA STORIA NATURALE DELLO SCOMPENSO CARDIACO ACE-inibitori Sartani storia naturale ß-bloccanti Inotropi Diuretici Tempo

Plasma ANP and prognosis in CHF

100 80 60 40 20 0 ANP > 125 pg/ml ANP < 125 pg/ml P<0.01

0 3 6 9 12 15 18 Months of follow-up 21 24 Gottlieb S et al JACC 1989

Treatment of heart failure guided by plasma brain natriuretic peptide (N-BNP) concentrations

Cardiovascular event Heart failure or death Pts remaining event-free (%) 100 90 80 70 60 50 0 0 30 60 p=0.034

90 120 150 180 Pts remaining event-free (%) 0 30 60 90 120 150 180 Time after randomisation (weeks) BNP group Clinical group p=0.049

Troughton RW et al, Lancet 2000

INSUFFICIENZA CARDIACA: fisiopatologia

Corso integrato di

FISIOPATOLOGIA, SEMEIOTICA E METODOLOGIA CLINICA

anno 2006/07

Prof.Claudio Borghi Dip.Medicina clinica e Biotecnologia Applicata “D.Campanacci”

Vertigini, lipotimia sincope e coma

Vertigine, lipotimia, sincope e coma Vertigine Lipotimia

Stato di coscienza

Sincope Transitorie perdite di Coscienza TPC Coma

100% 0%

Vertigine, lipotimia sincope e coma Vertigine: Definizione

• Il termine vertigine definisce qualsiasi

condizione di

disorientamento soggettivo

ed obiettivo nello spazio circostante

senza deficit di coscienza

ma con frequenti sintomi di accompagnamento (nausea, vomito, sudorazione, ipotensione, ecc.).

Vertigine, lipotimia sincope e coma Vertigine: Classificazione generale

•

Vertigine soggettiva

relativamente immobile.

(90%)

: il paziente percepisce che lo spazio che lo circonda si sta muovendo intorno a lui che resta

•

Vertigine obiettiva

relativamente immobile.

(10%):

il paziente percepisce che è lui che si muove rispetto allo spazio che lo circonda e che resta

Vertigine, lipotimia sincope e coma Vertigine: Classificazione soggettiva

• • •

Vertigine rotatoria

: il paziente percepisce che lo spazio si muove intorno in maniera piò o meno vorticosa. E’ la forma più comune e diffusa.

Vertigine ondulatoria:

il paziente percepisce che lo spazio si muove secondo un senso di oscillazione sull’asse longitodinale o trasversale

Vertigine sussultoria:

sprofonda) il paziente percepisce un senso di trascinamento in alto o in basso (es.come accade in ascensore, pavimento che

Vertigine, lipotimia sincope e coma

Vertigine, lipotimia sincope e coma

Vertigine: Classificazione fisiopatologica

•

Vertigine centrali

: encefalico.

a partenza dal tronco

•

Vertigini

labirintica.

periferiche:

a partenza oto-

•

Vertigini psicogene:

meccanismo fisiopatologico non correlate ad un organico a significato

Vertigine, lipotimia sincope e coma Aspetti anamnestico/semeiologici delle vertigini Caratteristiche

Inizio Quadro clinico Intensità Durata Nistagmo verticale Influenza movimenti Tinniti, sordità Test di Romberg Altri n,cranici

V.Periferiche

Improvviso Parossistico Massima iniziale Minuti/ore Assente Notevole Comuni Negativo Rari

V.Centrali

Insidioso Continuo Lieve Giorni/settimane Comune Lieve o nulla Assenti Positivo Comuni

Vertigine, lipotimia sincope e coma Vertigine: Cause principali

• • •

Vertigine centrali

:

– Insufficienza verterbo-basilare – Neoplasie cerebrali, Sclerosi multipla – Sindrome post-commotiva – Epilessia temporale, Emicrania con aura, cause oculari

Vertigini periferiche:

– Malattie o malfunzioni oto-labirintiche. – M.di Menière (vertigine, acufeni, sordità progressiva)

Vertigini psicogene:

– Stati di tensione emotiva, ansia – Nevrosi (claustrofobia, agorafobia) – S.da Iperventilazione

Vertigine, lipotimia sincope e coma

Sincope:

Definizione

• Il termine sincope definisce una sindrome

clinica drammatica

improvvisa e

caratterizzata

transitoria

perdita da di coscienza associata ad mantenere il tono posturale.

incapacità a

Vertigine, lipotimia sincope e coma

Lipotimia:

Definizione

• Il termine lipotimia definisce una sindrome

clinica caratterizzata da ipostenia associata

progressivo sviluppo spesso

di ad incapacità a mantenere il tono posturale e

sintomi vegetativi preceduta da

(pallore, sudorazione, senso di mancamento, cardiopalmo….)

Vertigine, lipotimia sincope e coma

Pre-lipotimia:

Definizione

• Il termine pre-lipotimia definisce una sindrome

clinica caratterizzata dalla comparsa di sintomi combinati di

probabile

ipoperfusione cerebrale

senza perdita di coscienza

. Può rappresentare una

forma parziale

di lipotimia vera riconoscendo le stesse cause o la conseguenza di un

episodio pseudo-lipotimico

.

Vertigine, lipotimia sincope e coma Disturbo transitorio della coscienza Perdita transitoria di coscienza Lipotimia Sincope Anamnesi Es.obiettivo

No perdita transitoria di coscienza Pre-lipotimia Anamnesi Es.obiettivo

Indagini strumentali Indagini strumentali

Approccio al paziente

Dottore, stavo camminando verso casa e mi sono risvegliato con un sacco di gente intorno......

Approccio al paziente

Dottore, stavo camminando verso casa e mi sono sentito debole ed ho cominciato a sudare e mi sono risvegliato con un sacco di gente intorno......

Approccio al paziente

Dottore, stavo camminando verso casa e mi sono sentito debole ed ho cominciato a sudare e mi sono dovuto sedere a terra ed in pochi minuti mi sono ritrovato con un sacco di gente intorno......

Vertigine, lipotimia sincope e coma Sincope/lipotimia (TPC): Classificazione fisiopatologica

• TPC Neurogena o neuro-mediata (“vasodepressiva”) • TPC da Ipotensione ortostatica • TPC da causa elettrica cardiaca (aritmie) • TPC da cardiopatia organica • TPC da cause cerebrovascolari

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC: TPC Neurogena o neuro-mediata (“vasodepressiva”) 1. Situazionale 2. Vaso-vagale 3. Carotidea 4. Nevralgia glosso-faringea

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC neurogena Frequenza cardiaca Flusso di perfusione cerebrale

=

Pressione arteriosa Tono vascolare

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC: TPC da Ipotensione ortostatica (I.O.)

•

Si verifica quando la assunzione delle stazione eretta causa una riduzione eccessiva della pressione arteriosa

• •

Consegue (1) alla incapacità del S.N. autonomo di attivare i riflessi che adattano il circolo alla postura o (2) alla riduzione (“deplezione di volume”).

del volume intravascolare Rappresenta una entità diversa dalla sincope vasovagale da ortostasi

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC da ipotensione ortostatica Frequenza cardiaca Flusso di perfusione cerebrale

=

Pressione arteriosa Tono vascolare

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC: TPC da cause elettriche cardiache

• • •

Si verifica quando la comparsa di alterazioni del ritmo cardiaco causa una

riduzione della gittata cardiaca

che non permette di mantenere una adeguata perfusione cerebrale.

Può assumere l’aspetto si manifestazione

sincopale.

lipotimica o

Può conseguire ad alterazioni del battito cardiaco di tipo

ipercinetico

(frequenza troppo elevata) o

ipocinetico

(frequenza troppo bassa)

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC da cause elettriche cardiache Frequenza cardiaca Flusso di perfusione cerebrale

=

Pressione arteriosa Tono vascolare

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC: TPC da cardiopatia organica

•

Si verifica quando la presenza di una

malattia cardiaca

non permette di mantenere una

portata cardiaca

adeguata alle esigenze di perfusione cerebrale.

• •

Può conseguire ad alterazioni della del

tono vascolare periferico centrale

.

pressione arteriosa

, e del

ritorno venoso

•

Può assumere l’aspetto si manifestazione

sincopale.

lipotimica o

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC da cardiopatia organica Frequenza cardiaca Flusso di perfusione cerebrale

=

Pressione arteriosa Tono vascolare Ritorno venoso

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC: TPC da cause cerebrovascolari

•

Si verifica quando la presenza di una

malattia vascolare cerebrale o aortica

riduce il flusso a livelli inadeguati alle esigenze di perfusione cerebrale.

• •

Può conseguire ad alterazioni della e della

pressione arteriosa perfusione del circolo cerebrale

.

,

•

Può assumere l’aspetto si manifestazione

sincopale associate a sintomi neurologici.

lipotimica o

Vertigine, lipotimia sincope e coma TPC da cause cerebrovascolare Frequenza cardiaca Flusso di perfusione cerebrale

=

Pressione arteriosa Tono vascolare Compromissione cerebrovascolare

Vertigine, lipotimia sincope e coma Cause di TPC apparente (“pseudo-lipotimie)

–

Cadute accidentali

– – – – –

Crisi catatoniche “Sincopi” neuropsichiatriche Epilessia Intossicazioni

• • •

Malattie metaboliche diabete, ipoO 2 , iperventilazione con ipoCO 2

Vertigine, lipotimia sincope e coma

Coma:

Definizione

• Il termine coma definisce uno

profondo stato di sopore

con perdita totale o quasi (stato semi comatoso)

volontaria

della e della

coscienza sensibilità

, della

motilità

con persistenza più o meno vegetative compromessa delle funzioni

Vertigine, lipotimia sincope e coma Coma: Classificazione fisiopatologica

• Coma senza segni neurologici focali o rigidità nucale – Metabolico (es.diabetico, epatico, endocrino) – Tossico (es.Alcool, oppio e derivati, psicofarmaci, CO) – Misto (es.ipoventilazione polmonare 

CO 2 )

• Coma con segni neurologici focali – Accidente cerebrovascolare – Trauma cranico – Cause infettive (ascessi) o vascolari (aneurisma) cerebrali • Come con rigidità nucale – Emorraggia subaracnoidea – Meningite o encefalite – Varie (forme neoplastiche o meningismo secondario)

Vertigine, lipotimia sincope e coma Coma: Classificazione clinica e stadi

• Stadio 1 (precoma):

Coincide con la fase di profondo torpore in cui il paziente non agisce spontaneamente, ma agisce in risposta a stimoli (es.nome) e percepisce e reagisce al dolore. Sfinteri -, deglutizione +

• Stadio 2 (coma propriamente detto):

Turbe della coscienza più profonde e perdita sensibilità al dolore . Soppressa deglutizione.

Conservato riflesso pupillare.

Funzioni vegetative e respiro +

• Stadio 3 (come profondo):

Perdita completa della coscienza . Aboliti i riflessi. Ipotonia muscolare ed areflessia.

Perturbate funzioni vegetative quali respiro e, pressione, temperatura

• Stadio 4 (come depassè):

Assenza di coscienza e funzioni vegetative il paziente sopravvive grazie alla strumentazione