Cuore polmonare cronicoChronic cor pulmonale

Cor pulmonale

Aldo BaritussioClinica Medica 1Policlinico Stanza 17

aldo.baritussio@unipd.it049-8212149

Cuore Polmonare Cronico

• “Ipertrofia del ventricolo destro derivante da malattie che compromettono la struttura e/o la funzione polmonare, escluse le situazioni in cui le alterazioni dei polmoni sono secondarie a patologie del ventricolo sinistro od associate a cardiopatie congenite” (WHO 1963).

• “Ingrandimento del ventricolo destro (ipertrofia o dilatazione) secondario a ipertensione polmonare causata da anomalie della struttura o della funzione dei polmoni” (Weitzenblum 2003)

Cuore polmonare

Nella maggior parte dei casi il cuorepolmonare si instaura lentamente.

Raramente si presenta in forma acuta perprogressione rapida della patologia dibase o per sovrapposizione dicomplicanze.

EPIDEMIOLOGIA

• Nel mondo 400 milioni di persone hanno BPCO.

• Si stima che il 14% di questi abbiano un aumento della pressione in arteria polmonare e che 5% abbia ipertensione polmonare grave. Non si sa quanti tra questi sviluppino un cuore polmonare cronico.

Misura delle pressioni nel piccolo circolo

Pressione a catetere occludente(wedge pressure)= pressione in atrio sx.

Pressaione media 10 mm Hg

5 mm Hg

Pressione media nel piccolo circolo (PAP)

• <50 aa: 10-15 mm Hg.• >50 aa: 1 mm Hg/10 anni.

• Ipertensione polmonare = PAP media a riposo >25 mm Hg o >30 mm Hg sotto sforzo (con pressione a catetere occludente<15 mm Hg).

Effetti sul circolo polmonare

Vasocostrittore• Ipossia• Grandi altezze• Acidosi• Ipercapnia• Ematocrito elevato• ProstaglandineF2α e A2

• Istamina (?)• α-Agonisti• serotonina

Vasodilatatore• Ossigeno• Acetilcolina• Idralazina• α-Bloccanti• Prostaglandine E e I2

• Pirbuterolo• Ca-antagonisti• Nitrati• NO• Inibitori PDE5• Antagonisti dell’ endotelina• VIP

Hypoxic pulmonary vasoconstrictionIn pulmonary smooth muscle cells mitochondria 1) sense hypoxia,2) increase intracellular calcium levels by increasing Ca entry andCa release from intracellular stores,3) induce Ca sensitization. The final effect of increased intracellularcalcium is constriction.

Contriction consists of a transient phase lasting 10-15 min and a protracted phase lasting hours, days or months.Evidence indicates that protracted vasoconstriction is both calcium dependent and calcium independent.Protracted contraction induces remodeling.

By itself hypoxic vasoconstriction is usefulsince it reduces the perfusionof poorly ventilated lung sections.

The 3 mechanistic pathways known to be disturbed in patients with pulmonary arterial hypertension (PAH).

McGoon M D , Kane G C Mayo Clin Proc. 2009;84:191-207

© 2009 Mayo Foundation for Medical Education and Research

ETRA: endothelin receptorantagonist (i.e.bosentan)

CCB=calcium channel blocker

AA=arachidonic acid

PDE5i=phosphodiesterase 5 inhibitori.e. sildenafil

PGI2, i.e. prostacyclin

Siti diattacco farmacologico

La fosfodiesterasi tipo 5 catalizza l’ idrolisi di cGMP con conseguente:1) vasocostrizione polmonare2) proliferazione delle cellule muscolari lisce arteriolari3) inibizione della apoptosi delle stesse cellule muscoari lisce.4) effetto inotropo negativo limitato al ventricolo destro.

NB: la fosfodiesterasi tipo 5 è localizzata a livello del circolo polmonare e penieno e a livello del ventricolo destro.

Serotonin

VIP

Anorexants

VASOCOSTRIZIONE

RIMODELLAMENTO

RIDUZIONELETTO VASCOLARE

OSTRUZIONEVASALE

IPERAFFLUSSO

MECCANISMI FISIOPATOLOGICI ALLA BASE DELL’ IPERTENSIONE POLMONARE

Effetto della perdita di letto vascolare sulla pressione in arteria polmonare

Massa polmonare residua (grammi)

0 20 40 60 80 100 120

60

50

40

30

0

10

20

70

Pres

sion

e m

edia

in a

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ia

polm

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e

(m

m H

g)

Snapper et al J Appl Physiol 52:1591, 1882

Cor pulmonale da pectus excavatum

media

intima

endotelio

RIMODELLAMENTO

Proliferazioneintimale

Organizzazionedi trombi

Ipertrofia della media (miociti) eproliferazione dellaavventizia (mio-fibroblasti)

ArteriteLesioni plessiformi

Normale

avventizia

Figure 7.  Schematics demonstrate the vascular changes of pulmonary arterial hypertension.

Frazier A A et al. Radiographics 2000;20:491-524

©2000 by Radiological Society of North America

Ipertrofia della tonaca media Proliferazione dell’ intima

Lesione plessiforme

Classificazione eziopatogenetica delle malattie causa di cuore polmonare

Meccanismo fisiopatologico Malattia

Vasocostrizione Vita a grandi altezze Sindromi da ipoventilazione Anomalie gabbia toracica Ipertensione polmonare primitiva

Riduzione letto vascolare Malattia tromboembolica Enfisema Resezione polmonare Pneumopatie fibrosanti Fibrosi cistica

Ostruzione vasale Compressione delle vene polmonari Mediastinite cronica Neoplasie Malattia veno-occlusiva Stenosi delle vene polmonari post ablative

Iperafflusso cronico Sindrome di Eisenmenger

Rimodellamento Ipertensione polmonare primitiva Ipertensione polmonare secondaria Collagenopatie Fibrosi cistica

PAO2

COPD S. obesità-ipoventilazione

Cifoscoliosi

Vasocostrizione arteriole precapillari

Resistenze

Pressione in arteria polmonare

Dilatazione/ipertrofiaventricolo dx

Scompenso Dx

Ipoventilazione

Remodeling Acidosi/Ipercapnia

Iperviscosità

Poliglobulia

Riduzione del letto vasale

COPD

Distruzioneanatomica dei vasi

Compressioneab estrinsecoCifoscoliosi

acutocronico

COPD

COPD

PATOGENESI DEL CUORE POLMONARE

V/P

PaCO2Ritenzione di Naa livello renale

PAO2

Cuore polmonare cronico e BPCO

• La BPCO è la causa più frequente di cuore polmonare.• Ipertrofia del ventricolo destro presente nel 40% dei

pazienti con FEV1<1 L e nel 70% dei pazienti con FEV1<0.6 L.

• Ipossiemia, ipercapnia e poliglobulia sono predittori di ipertrofia ventricolare destra (ma meno fortemente della riduzione del FEV1).

• Pazienti con BPCO che sviluppino edemi declivi hanno una sopravvivenza a 5 anni del 30%.

Caratteristiche dell’ ipertensione polmonare associata alla BPCO

• Nella BPCO la pressione in arteria polmonare (PAP) a riposo non è molto aumentata (raramente oltre 40 mm Hg) ed è nettamente più bassa che nella ipertensione polmonare primitiva o post embolica.

• Nella BPCO la PAP può aumentare marcatamente durante lo sforzo fisico, durante il sonno e durante riesacerbazioni.

• Nella BPCO la progressione dell’ ipertensione polmonare è lenta.

Aumento della pressione polmonare durante esercizio fisico in pazienti con BPCO

Weitzenblum, BMJ 89:225, 2003

Effetto delle riesacerbazioni della BPCO su PaO2 e PAP

Caratteri distintivi tra ipertensione polmonare associata a PPH o COPD

(Thorax:36:752-758, 1981)

Variabile PPH COPD

No 187 62M/F 77/110 60/2Anni 36 (15) 55 (8)FEV1 (ml) 1170 (390)PaO2 (mm Hg) 60 (9)PaCO2 (mm Hg) 45 (6)PAP (mmHg) 60 (15) 26 (6)PCWP (mm Hg) 8 (4) 8 (2)Gettata cardiaca (l/mm/m2) 2.3 (0.9) 3.8 (1.1)Resistenze polmonari 26 (14) 5 (1)(mm Hg/l/min/m2)

PPH=ipertensione polmonare primitiva. PAP=pressione media in art. polmonare. PCWP=pressione polmonare a catetere occludente. M(±DS)

Cateterismo cardiaco tipico di paziente con ipertensione polmonare primitiva

Quadro clinico

• Bassa sensibilità dei segni clinici • I segni clinici insorgono tardivamente.• Semeiotica resa difficile dalla iperinflazione del

torace (nelle forme associate a BPCO).

Cuore polmonare cronico:Sintomi

• Dispnea da sforzo• Dispnea a riposo • Astenia • Letargia • Angina da sforzo (da ischemia subendocardica del ventricolo dx; compressione della coronaria sx da

parte della a. polmonare dilatata) • Sincope da sforzo (da incapacità del ventricolo dx di aumentare la gittata quando aumenta la

domanda)• Raucedine (da compressione del n. ricorrente sx da parte della a. polmonare dilatata)• Tosse• Emottisi• Anoressia (da epatomegalia)• Dolenzia a livello dell’ ipocondrio dx (durante le riesacerbazioni per distensione acuta della

glissoniana)

Quadro semeiologico• Rinforzo della componente polmonare del secondo tono che si avvicina alla componente aortica (il

secondo tono resta sdoppiato in caso di BBD).

• Soffio protomesosistolico sul focolaio polmonare. Talora soffio diastolico da insufficenza valvolare (da dilatazione della radice della polmonare).

• Soffio da insufficenza tricuspidalica (aumenta durante inspirio; segno tardivo di dilatazione del v. destro).

• Onda A prominente al polso venoso giugulare.• Terzo o quarto tono (aumentano durante inspirio).

• Sollevamento parasternale (4o spazio, marginosternale sx).• NB Il rinforzo della componente polmonare del 2o tono è segno di ipertensione polmonare grave.• Fegato di dimensioni ridotte, consistenza aumentata, margine irregolare.• Epatomegalia dolente durante le riesacerbazioni. • Distensione delle giugulari.• Reflusso epato-giugulare.• Edemi declivi.

1 2 A P

oppure

Jugular vein observation

Internal jugular vein (IJ) gives an estimate of central venous pressure (CVP). IJ lies between the sternal and clavicular heads of SCM muscle.External jugular vein is less reliable (may appear engorged in normals).With patient laying supine at 45 degrees IJ should not be filled more than 3-5 cm above the angle of Lewis (AL). Right atrium is 5 cm below AL.

Hepatojugular reflux. Patient with mouth open breathes normally to prevent Valsalva's maneuver, which can give a false-positive test. Moderate pressure is then applied over the middle of the abdomen for 30 to 60 seconds. Hepatojugular reflux occurs if the height of the neck veins increases by at least 3 cm and the increase is maintained throughout the compression period. Transient elevation in JVP may be normal.

Esami clinici

• Rx torace• ECG• Ecocardiografia• Test di funzionalità polmonare• Ventricolografia con radionuclidi• RM• Cateterismo cardiaco• Biopsia polmonare• Test per escludere o confermare HIV, HBV e HCV,

schistosomiasi, emoglobinopatie, collagenopatie, deficit di Prot. C, S, ATIII

ECG• Alta specificità ma bassa sensibilità.• P polmonare (a tenda, alta>2.5 mm, dura≤2.5 mm).• QRS:deviazione assiale dx e rotazione antioraria.• R>S in V1.• R>7 mm in V1.• Scarsa crescita dell’ onda R da V1 a V6.• ST depresso in D2, D3, aVF.• T difasiche, piatte o negative sulle precordiali.• Blocco di branca destro completo o incompleto.• S in D1+onda Q e T negativa in D3 nel cuore polmonare acuto

(S1Q3T3).

Piano frontale Piano orizzontale

Forze dirette verso la spalla destraR alta in aVR

Normale

r r’

S

V6

V1

V1 q

R

s

r

S

R1

V1

R

q

R

IPERTROFIA VENTRICOLARE DESTRA

Cor pulmonale

(da enfisema)

Deviazione assiale dx(AQRS=+120) qR in V1

Sovraccarico ventricolare dx

Rx torace• Allargamento arterie polmonari.• Nel 95% dei pazienti il diametro della branca discendente

della arteria polmonare dx >20 mm.• Povertà di markings vasali in periferia (pruning).• Dilatazione di atrio e ventricolo dx.• Riduzione dello spazio pre-cadiaco nella proiezione laterale

(segno oscurato da enfisema, cifoscoliosi, ipertrofia ventricolare sx concomitante, interstiziopatie).

• La radiografia del torace non permette di valutare la gravità del quadro clinico.

Cor pulmonale

Dilatazione arteria polmonare (=accentuazionedel 2° arco sx)

Vasi centrali dilatatiche cessano bruscamente(pruning)

Povertà di marking vasali in periferia

Apice spostato verso sx e verso l’ alto

Ingrandimento atriale dx (=accentuazione del 2° arco a dx).

Figure 14.  PPH.

Frazier A A et al. Radiographics 2000;20:491-524

©2000 by Radiological Society of North America

PRUNING(repertoarteriografico)

Progressione radiologica in pazienti con ipertensione polmonare

a e b: Stesso paziente a 34 (a) e 44 (b) anni.a)Dilatazione del tronco dell’ arteria polmonare (*)b)Ulteriore dilatazione del tronco dell’ arteria polmonare+ marcata dilatazione dei vasi ilari (#).

a b

* *#

Pruning

c) Ipertrofia del ventricolo dx ( )Dilatazione dell’ atrio dx ( ).Ulteriore dilatazione del tronco della art. polmonare con obliterazione dello spazio precardiaco (§).

§

c

c

Cor pulmonaleP polmonareDeviazione assiale dx (AQRS+120)BBDx

Accentuazione 2° arco sx (tronco art. polmonare)Ili ricchiPeriferia povera

Cor pulmonale

• Spessore ventricolo destro.• Sporgenza paradossa del setto verso sx durante la

sistole.• Dilatazione del ventricolo destro.• Appiattimento del setto (in fase avanzata).• Ipercinesia inizialmente, poi ipocinesia.• Rigurgito tricuspidale.• Dilatazione dell’ atrio destro (v.n. <18 cm2).• Dimensioni della vena cava inferiore.

ECOCARDIOGRAFIA BIDIMENSIONALE

• Se c’ è un rigurgito tricuspidale, utilizzando l’ effetto Doppler e basandosi sull’ equazione di Bernoulli, è possibile stimare la pressione sistolica in ventricolo destro.

• Pressione sistolica in Ventricolo destro= Pressione in atrio dx+gradiente pressorio transtricuspidale calcolato dalla velocità massima del getto sanguigno che rigurgita in atrio dx durante la sistole.

• Presssione diastolica polmonare= Pressione in atrio destro+gradiente telediastolico tra arteria

polmonare e ventricolo destro.• La pressione in atrio destro è assunta per stima in base alla

collassabilità della cava inferiore. • L’ iperinflazione del torace interferisce con le misure in 20-40% dei

pazienti.

ECOCARDIOGRAFIA DOPPLER

Ecocardiografia doppler

• E’ il metodo non invasivo più accurato di stima della pressione polmonare (attenzione ai falsi positivi: 30-50% dei casi in generale; 75% nella nella falcemia. I falsi negativi sono 1%,

così l’ esame ha essenzialmente un valore predittivo negativo).• Attenzione: la stima esatta della pressione

media in arteria polmonare richiede il cateterismo destro.

Segni ecografici di ipertensione polmonare:1. Analisi doppler del

del sangue che rifluisce attraverso la tricuspide insifficiente.

Valori ≥40 mm Hg indicano ipertensione polmonare

Segni ecografici di ipertensione polmonare.2. Dilatazione del ventricolo destro

Ipertensione polmonare primitiva

Ipertensione polmonare da patologia ventricolare sx

Segni ecografici di ipertensione polmonare3. Appiattimento verso sinistra del setto interventricolare durante la

sistole

Ipertensione polmonare primitiva Ipertensione polmonare da patologia ventricolare sx

VD

VS

VS

4 chamber view

Segni ecografici di ipertensione polmonare:4. TAPSE (measure in M-mode the distance of tricuspid anular movement between end-

diastole and end-systole. VN > 20 mm).

Test di funzionalitàpolmonare

• Farli sempre.• Solo interstiziopatie gravi (LV<50%) danno

ipertensione polmonare.

Malattia tromboembolica venosa cronica con embolie polmonari ripetute.

Chi meglio tra AngioTC e Scan ventilo-perfusorio?

Scan V/P.

Altri test

• La ventricolografia con radionuclidi (emazie marcate con 99Tc) è il metodo non invasivo che valuta meglio la frazione di eiezione del ventricolo destro.

• La risonanza magnetica del cuore è il metodo migliore per stimare la massa del ventricolo destro.

Schematic flowchart for evaluation of suspected pulmonary hypertension.

McGoon M D , Kane G C Mayo Clin Proc. 2009;84:191-207

© 2009 Mayo Foundation for Medical Education and Research