ALTERAZIONI EMODINAMICHE

I disturbi principali che riguardano l’emodinamica e la normale funzione del circolo sanguigno:

• edema• congestioone vascolare• emorragia• trombosi• embolia• infarto• shocktutte quante possono essere innescate da anomalie che riguardano sia l’apportodi sangue sia l’equilibrio dei fluidi e sono causa di grave morbidità e mortalità.

La trombosi, l’embolia e l’infarto sono alla base delle tre più importanticause di morbidità e mortalità del mondo occidentale: infarto miocardico,embolia polmonare e lesioni cerebrovascolari (ictus).

EDEMA -1

Circa il 60% del peso corporeo è costituito da acqua:-2/3 all’interno delle cellule,-il rimanente si trova nei compartimenti

extracellulari, principalmente sotto forma di liquido interstiziale,

-solo il 5% dell’acqua totale del corpo si trova nel plasma sanguigno.

Il termine edema significa aumento di liquidi negli spazi del tessuto Il termine edema significa aumento di liquidi negli spazi del tessuto interstiziale.

A seconda della sede, le raccolte di liquido nelle diverse cavità del corpo: idrotorace, idropericardio, idroperitoneo (=ascite)….

In generale gli effetti opposti della pressione idrostaticavascolare e della pressione colloido-osmotica plasmaticasono i fattori più importanti che governano il movimento di liquido tra il compartimento vascolare e interstiziale..

EDEMA -2Normalmente la fuoriuscita di liquido

dall’estremità arteriolare della microcircolazione verso l’interstrizio è quasi del tutto bilanciata dal suo recupero all’estremità venulare.

Una piccola quantità residua di fluido interstiziale è solitamente rimossa dai linfatici.

Sia l’aumento della pressionecapillare sia la diminuzione della capillare sia la diminuzione della pressione colloido osmoticapossono causare un aumento del liquido interstiziale.

Il tessuto linfatico drena la maggior parte di questo eccesso di liquido, che alla fine ritorna alla circolazione attraverso il dotto toracico.

Se viene superata la capacità drenante dei linfatici, si forma edema persistentenei tessuti.

Aumento della pressione idrostatica

Riduzione della pressione osmotica plasmatica (ipoproteinemia)

CAUSE FSIOPATOLOGICHE DI EDEMA

Ostruzione linfatica

Ritenzione di sodio e di acqua

Infiammazione acuta, cronica e angiogenesi.

CAUSE FSIOPATOLOGICHE DI EDEMA

• Aumento della pressione idrostatica.L’aumento locale della pressione idrostatica può derivare dalla presenza di ostacoli al ritorno venoso (ostruzione o compressione, insufficienza cardiaca)

• Riduzione della pressione osmotica plasmatica (ipoproteinemia).Può derivare da eccessiva perdita (in Può derivare da eccessiva perdita (in glomerulopatie con perdita di proteine)o riduzione della sintesidi albumina (la proteina sierica maggiormente responsabile del mantenimento della pressione colloido osmotica).La riduzione della sintesi di albumina si verifica nel corso di patologie diffuse del fegato (es. cirrosi ) o in conseguenza della malnutrizione proteica.

CAUSE FSIOPATOLOGICHE DI EDEMA

• Ostruzione linfatica.Ostacoli al drenaggio linfatico provocano linfedema, che di solito è localizzato e può essere la conseguenza di ostruzioni di tipo infettivo (filariasi ), infiammatorio o neoplastico (es. trattamento cancro della mammella mediante rimozione chirurgica della mammella e dei linfonodi associati→edema del braccio).

• Ritenzione di sodio e di acqua.•Può contribuire a diverse forme di edema, ma può esserne anche la causa primaria. L’ aumento dei sali, obbligatoriamente accompagnato alla ritenzione di acqua, causa sia aumento della pressione idrostatica (dovuto ad aumento del fluido intravascolare) sia diminuzione della pressione colloido osmotica vascolare.La ritenzione di sali può verificarsi in tutte le riduzioni acute della funzionalità renale.

• Infiammazione acuta, cronica e angiogenesi.

EDEMA: Gli EFFETTI dell’edema possono spaziare dal puramente irrilevante al fatale.

• L’edema sottocutaneo tessutalenell’insufficienza cardiaca o renale è importante soprattutto perché è un segnaledella patologia che lo ha provocato.

• L’edema polmonare, che si verifica quando c’è aumento della pressione idrostatica nei vasi polmonari (complicanza terminale di pressione idrostatica nei vasi polmonari (complicanza terminale di patologie cardiache valvolari o ischemiche) può causare la morte interferendo con la normale funzione ventilatoria. Oltre a raccogliersi nei setti alveolari intorno ai capillari e impedire la diffusione di ossigeno, il liquido presente negli spazi alveolari crea anche un ambiente favorevole alle infezioni batteriche.

• L’edema cerebralepuò essere rapidamente fatale, se grave la sostanza cerebrale può erniare.

IPEREMIA E CONGESTIONE

I termini iperemia e congestione indicano l’aumento locale del flusso di sanguein un particolare tessuto.

• L’iperemia è un processo attivo, l’aumento dell’afflusso di sangue è la conseguenza della dilatazione arteriolare, come avviene nel muscolo scheletrico durante l’esercizio o nelle sedi di infiammazione. Il tessuto colpito è arrossatoper la presenza di sangue ossigenato.

• La congestioneè un processo passivoche si verifica quando ci sono ostacolial deflusso sanguigno in un tessuto.Può essere sistemica come nel caso dell’insufficienza cardiaca, o localizzata, come nel caso di un’ostruzione venosa isolata. Il tessuto assume un aspetto rosso-bluastro (cianosi), soprattutto se la congestione, peggiorando, provoca accumulo di emoglobina deossigenata nei tessuti colpiti.La congestione del letto capillare è strettamente correlata allo sviluppo di edema, così che congestione e edema solitamente si verificano insieme.

EMORRAGIA -1

Emorragia generalmente significa fuoriuscita di sangue dai vasiin seguito a loro rottura.

Una maggiore tendenza al sanguinamento in seguito a danni minimi si osserva in una grande varietà di disordini clinici globalmente chiamati diatesi emorragiche.

Comunque larottura di un’arteria o di una vena di grosso calibroè quasi sempre dovuta a danni vascolari (traumi, aterosclerosi, infiammazione, erosione della parete in seguito a neoplasie).

Il sanguinamento capillare può verificarsi in condizioni di congestione cronica.

L’emorragia può essere esterna o racchiusa in un tessuto.

EMORRAGIA -2L’accumulo di sangue è definito ematoma(di scarso significato, es. livido o

mortale, es. ematoma retroperitoneale da rottura di un aneurisma dissecante dell'aorta).

• Piccole emorragie (1-2 mm) nella pelle, mucose o superfici sierose = petecchie;• Emorragie leggermente più ampie (3 mm) = porpora;• Ematomi sottocutanei di dimensioni maggiori (1-2 cm) = ecchimosi;

In queste emorragie gli eritrociti sono fagocitati e degradati dai macrofagi (emoglobina, rosso-bluastra, convertita in bilirubina, verde-blu, ed infine in emosiderina, marrone dorato, spiegando così il caratteristico cambiamento di colore dell’ematoma);dorato, spiegando così il caratteristico cambiamento di colore dell’ematoma);

Ampie raccolte di sangue nelle cavità corporee: emotorace, emopericardio, emoperitoneo.

Il significato clinico dell’emorragia dipende dal volume della perdita di sangue.La perdita acuta fino al 20% del volume sanguigno o la perdita cronica di quantità

anche più elevate può avere scarse conseguenzesull’adulto sano.Perdite superiori possono dare origine a shock emorragico (ipovolemico).

Che cos’è l’emostasi?

Serie di reazioni biochimiche e cellulari, sequenziali e sinergiche, che hanno lo scopo di impedire la perdita

di sangue dai vasi.

E’ un meccanismo di difesa, finalizzato al E’ un meccanismo di difesa, finalizzato al mantenimento dell’integrità dei vasi sanguigni e della

fluidità del sangue

EMOSTASI E TROMBOSI

L’emostasi normale è il risultato di un’insieme di processi ben regolati che hanno 2 diverse funzioni:

1. mantengono il sangue allo stato liquido, non coagulato, in condizioni normali;

2. inducono il veloce e localizzato formarsi del coagulo 2. inducono il veloce e localizzato formarsi del coagulo emostatico dove sia presente un danno vascolare.

L’aspetto patologico dell’emostasi è la trombosiche può essere considerata un’inappropriata attivazione del processo emostatico, come la formazione di un coagulo di sangue (trombo) in un vaso non danneggiato o l’occlusione trombotica di un vaso in seguito ad un danno non grave.

L’emostasi e la trombosi dipendono da tre fattoriprincipali:

1. la parete vasale (ENDOTELIO)

2.le piastrine

3.la cascata della coagulazione

Esposizione matrice extracellulare subendoteliale permette alle piastrine di aderire (vWF) e attivarsi →→→→reclutamento altre piastrine per formare il tappo emostatico.emostatico.

Il fattore tessutale (sintetizzato dall’endotelio danneggiato o attivato� via estrinseca) e i fosfolipidi piastrinici attivano la cascata della coagulazione …

…l’attivazione della trombina converte il fibrinogeno circolante solubile in fibrina insolubile che si deposita localmente. La fibrina polimerizzata e le piastrine aggregate formano un tappo solido permanente, per prevenire ogni ulteriore emorragia

La cascata coagulativa

La cascata coagulativa è estremamente complessa coinvolgendo numerosi fattori che agiscono in sequenza ordinata, ognuno dei quali, una volta attivato va a sua volta ad agire su un successivo fattore inattivo rendendolo attivo; si tratta quindi di una serie di passaggi preordinati che partendo da poche molecole riesce a coinvolgere un numero enorme di altre molecole con assoluta coinvolgere un numero enorme di altre molecole con assoluta precisione ed efficacia.

Per semplicità di trattazione si distinguono:� una via estrinseca, attivata da una lesione del vaso sanguigno ed

� una via intrinseca, attivata dal contatto del sangue con una superficie diversa dall’endotelio.

Le due vie convergono in una via comune a partire dal fattore X attivato fino alla formazione della rete di fibrina.

TROMBOSI

Tre fattori principali predispongono alla formazione di un trombo = trombosi, la cosiddetta: triade di Virchow

1. DANNO ENDOTELIALE1. DANNO ENDOTELIALE

2. ALTERAZIONI DEL FLUSSO SANGUIGNO (stasi o turbolenza)

3. IPERCOAGULABILITA’

1) DANNO ENDOTELIALE

E’ il fattore principale: da solo può causare la trombosi.Il danno può verificarsi per: forze emodinamiche

(nell’ipertensione), azione di endotossine batteriche, Il danno può verificarsi per: forze emodinamiche

(nell’ipertensione), azione di endotossine batteriche, ipercolesterolemia, radiazioni e prodotti di combustione del tabacco.

2) ALTERAZIONI DEL FLUSSO SANGUIGNO

La turbolenza contribuisce alla trombosi arteriosa e cardiaca, causando danno edisfunzione endoteliale, formando correnti che vanno in senso contrario al flussosanguigno e sacche di stasi.

La stasi e la turbolenza:-alterano il flusso sanguigno laminare, portando le piastrine in contatto con l’endotelio;-prevengono la diluizionedei fattori della coagulazione attivati;-ritardano l’afflusso di inibitori dei fattori della coagulazione e permettono il formarsi

di trombi;-promuovono l’attivazione delle cellule endoteliali(predisponendo alla trombosi locale, -promuovono l’attivazione delle cellule endoteliali(predisponendo alla trombosi locale,

adesione di leucociti…).

La turbolenza e la stasi contribuiscono alla trombosi in numerose situazioni cliniche, ad es:

– le placche ateroscleroticheulcerate non solo espongono la ECM subendoteliale, ma sono anche fonte di turbolenza.

– Anomale dilatazioni dell’aorta (anaeurismi) causano stasi a livello locale e sono siti preferenziali di trombsi.

– Negli infarti del miocardio oltre al danno endoteliale, la formazione di trombi è favorita dalla stasi per la presenza di regioni di miocardio non contrattile.

– Le sindromi di iperviscositàdel sangue (policitemia) causano stasi nei piccoli vasi e i globuli rossi deformati nell’anemia falciformecausano occlusione vascolare →stasi.

(ATEROSCLEROSI

Il termine arteriosclerosi significa letteralmente “indurimento delle arterie”, ma più esattamente indica un gruppo di tre condizioni patologiche che hanno in comune l’ispessimento e la perdita di elasticità delle pareti arteriose.

L’aterosclerosi è caratterizzata dalla formazione intimale di placche fibrose che spesso presentano un nucleo centrale lipidico chiamate ateromi o placche fibrolipidiche. placche fibrolipidiche. Tali placche protrudono nel lume indebolendo la sottostante tonaca media e vanno incontro ad una serie di complicazioni.

La malattia inizia spesso nell’infanzia, ma i sintomi sono evidenti durante l’età media o più tardi quando le lesioni arteriose determinano danni organici.

L’aterosclerosi rappresenta la causa più frequente di morte e di morbilità nel mondo occidentale.

ATEROSCLEROSI: aspetti clinici

L’aterosclerosi interessa principalmente le arterie elastiche (aorta, carotidi, iliache…) e le arterie muscolari di grande e medio calibro (coronarie, poplitee…).

Anche se tutti gli organi e tessuti possono essere interessati, la malattiaaterosclerotica sintomatica si localizza preferenzialmente nelle arterie cheirrorano • il cuore, • l’encefalo• i reni• i reni• gli arti inferiori • il piccolo intestino

L’infarto miocardico, l’infarto cerebrale (ictus) e l’aneurisma aortico sono le principali conseguenze di questa malattia.Pertanto, i dati epidemiologici sull’aterosclerosi sono di solito espressi come incidenza o numero di morti dovuti a malattia ischemica cardiaca.

L’aterosclerosi determina anche altre conseguenze acute o croniche, dovute alla diminuita perfusione arteriosa, come la gangrena degli arti inferiori…

)

(1) A normal artery. (2) Lesion initiation is associated with inflammatory leukocytes and extra-cellular lipid. (3) The fibrofatty stage is characterized by monocytes that transform into macrophages and become lipid-laden foam cells. (4) The inflammatory process continues with matrix degrading proteinases that weaken the fibrous cap. (5) Rupture of the fibrous cap may result in vascular thrombosis. (6) The healing process may result in a fibrous and often calcified plaque.(7) In some cases vascular thrombosis may be related to superficial endothelial erosions rather than to plaque rupture. In this figure the erosion is

superimposed on a complex plaque.

3) IPERCOAGULABILITA’

E’ genericamente definita come qualsiasi alterazione delle vie della coagulazione che predispongono alla trombosie può essere classificata in forme primitive (genetiche) e secondarie (acquisite).(acquisite).

Contribuisce meno frequentemente allo stato trombotico.

Evoluzione del trombo

Se il paziente sopravvive alle conseguenze immediate di una occlusionevascolare trombotica, i trombi vanno incontro ad una combinazione diqueste 4 possibilità(nell’arco di un periodo che va da alcuni giorni aqualche settimana).

1. Propagazione, accumulando quantità crescenti di piastrine e fibrina → occlusione vascolare.

2. Embolizzazione: i trombi possono staccarsi ed arrivare in altre sedi circolatorie.

2. Embolizzazione: i trombi possono staccarsi ed arrivare in altre sedi circolatorie.

3. Dissoluzione ad opera dell’attività fibrinolitica, ma solo se il trombo è recente.

4. Organizzazione e ricanalizzazione: i trombi possono indurre infiammazione e fibrosi e il flusso sanguigno può venire ristabilito (ricanalizzazione= si formano canali capillari che possono anastomizzarsi fino a creare comunicazioni fra la due estremità del trombo) o possono essere incorporati e presentarsi come un ispessimento della parete vasale.

COAGULAZIONE INTRAVASCOLARE DISSEMINATA (CID)-1

La CID, caratterizzata dalla formazione generalizzata di trombi di fibrinanella microcircolazioneche appaiono improvvisamente o subdolamente, può essere la conseguenza di diverse patologie.

Questi trombi, visibili solo ad un esame micoscopico, possono provocareinsufficienza circolatoria diffusa, particolarmente nel cervello, polmoni,

cuore e reni.

Con lo sviluppo di trombi multipli si verifica un veloce consumo di piastrine e fattori della coagulazione, contemporaneamente vengono attivati sistemi fibrinolitici con il risultato che una patologia inizialmente trombotica può evolvere in un serio problema emorragico.

Inoltre si può verificare anemia emoliticaper frammentazione dei globuli rossi quando si infilano nella ristretta microcircolazione.

COAGULAZIONE INTRAVASCOLARE DISSEMINATA (CID)-2

La CID non è una patologia primaria, ma la potenziale complicanza di ogni condizione associata ad un’attivazione patologica della via intrinseca e/o estrinseca della coagulazione.

Vi sono due principali meccanismi che innescano la CID:

1. rilascio in circolo di fattori o sostanze ad azione fattore tessutale-simile (dalla placenta, dai granuli di cellule leucemiche, dal muco secreto da alcuni adenocarcinomi, endotossine batteriche …)adenocarcinomi, endotossine batteriche …)

2. diffusi danni alle cellule endoteliali (es: ustioni) provocano il rilascio di fattore tessutale,promuovendo l’aggregazione piastrinica e attivando la via intrinseca della coagulazione.

Principali condizioni associate a CID:-Complicanze ostetriche (feto morto ritenuto,

embolia da liquido amniotico, aborto settico…);-Esteso danno tessutale (ustioni, traumi…);-Sepsi da Gram–;-Neoplasie.

EMBOLIA

Un embolo è una massa intravascolare di natura solida, liquida o gassosa che viene trasportata dal sangue in una sede lontana dall’origine.

Di fatto il 99% degli emboli derivano dalla frammentazione di un trombo(tromboembolia).

Più raramente gli emboli sono costituiti da:• gocce di grasso e frammenti di midollo osseo→ embolia lipidica (nelle fratture

ossa lunghe, che hanno midollo osseo adiposo, nei traumi dei tessuti molli e nelle ustioni. )

• bolle d’aria o d’azoto → embolia gassosa (l’aria può penetrare all’interno della circolazione durante manovre ostetriche o traumi toracici, solitamente è necessario un eccesso di aria di 100cc perché si manifestino sintomi clinici. Le bolle gassose si circolazione durante manovre ostetriche o traumi toracici, solitamente è necessario un eccesso di aria di 100cc perché si manifestino sintomi clinici. Le bolle gassose si comportano come ostruzioni fisiche e possono fondersi tra loro → sufficientemente grandi da occludere vasi di calibro >. Malattia da decompressione.

• liquido amniotico → embolia da liquido amniotico.• residui di placche aterosclerotiche,• frammenti tumorali , • corpi estranei (es. pallottole).

Inevitabilmente gli emboli finiscono per localizzarsi in vasi troppo piccoli per permetterne l’ulteriore passaggio, occludendoli parzialmente o totalmente → necrosi ischemica del tessuto distale = infarto. A seconda del punto di origine gli emboli possono localizzarsi in qualsiasi sede vascolare, l’evoluzione clinica va considerata a seconda che gli emboli siano localizzati nella circolazione polmonare o sistemica.

EMBOLIA – cause ed effettiEMBOLIA – cause ed effetti

frammentazioneframmentazione

TROMBO ARTERIOSOTROMBO ARTERIOSO

frammentazioneframmentazione

TROMBO VENOSOTROMBO VENOSO

ISCHEMIAISCHEMIA

INFARTOINFARTO

EMBOLIAEMBOLIA

POLMONAREPOLMONARE

Liquido Liquido

amnioticoamnioticoTessTess. adiposo. adiposoBolle di gasBolle di gas

Tromboembolia polmonare.In più del 95% dei casi nasce da trombi localizzati nelle vene

profonde delle gambe. Gli emboli vengono trasportati attraverso vasi di calibro sempre > e dopo aver attraversato il cuore destro arrivano nel circolo polmonare, spesso sono multipli:

-la maggior parte degli emboli polmonari sono clinicamente silentiperché di piccole dimensioni e con il tempo si organizzano e vengono incorporati nella parete vasale;

-quando >60%del letto vascolare polmonare è ostruito da emboli → morte improvvisa o collasso cardiocircolatorio;cardiocircolatorio;

Tromboembolia sistemica.Si riferisce a emboli che viaggiano attraverso la

circolazione arteriosa, diversamente da quelli venosi (che si localizzano principalmente nel polmone) possono viaggiare verso numerose sedi e il punto di arreso dipende dalla loro origine e dal volume di sangue che passa attraverso il tessuto irrorato.

La > parte deriva da trombi murali intravascolari, i rimanenti originano da aneurismi dell’aorta, placche aterosclerotiche ulcerate …

INFARTO

L’infarto è un’area di necrosi ischemica in un particolare tessuto dovuta al blocco dell’apporto arterioso o del drenaggio venoso (quest’ultimo in genere induce solo occlusione o congestione perché vengono aperti rapidamente circoli collaterali. Infarti da trombosi venose solo in organi con un singolo sistema di deflusso es. ovaio e testicolo).

Circa il 90% degli infarti derivano da trombosi o embolia, e quasi tutti Circa il 90% degli infarti derivano da trombosi o embolia, e quasi tutti derivano da occlusioni arteriose.

Altre cause poco comuni: vasospasmo locale, compressione esterna di un vaso (es. in seguito a neoplasia o edema), torsione di un vaso …

SHOCK

Lo shock o collasso cardiocircolatorio è un’ipoperfusione sistemica dovuta a riduzione della gittata cardiaca o del

volume del sangue effettivamente circolante.

Lo shock è la conseguenza comune di una seri di eventi clinici:-gravi emorragie -traumi o ustioni estese -infarti miocardici di una certa entità-infarti miocardici di una certa entità-embolia polmonare massiva -sepsi microbica...

Indipendentemente dalla causa il risultato finale è ipotensione seguita dainsufficiente perfusione tessutale e ipossia cellulare (se stato di shockpersiste → danno irreversibile ai tessuti → morte).

Lo SHOCK può essere inquadrato in tre categorie generali:

•� Lo shock cardiogeno deriva dal mancato funzionamento della pompa cardiaca. Questo può essere causato da infarto, aritmie ventricolari…

•� Lo skock ipovolemicoè il risultato della perdita di volume ematico o plasmatico. Può essere dovuto ad emorragia, perdita di liquidi per gravi ustioni …

• Lo shock setticoè causato da infezione microbica sistemica. • Lo shock setticoè causato da infezione microbica sistemica. Più comunemente si verifica nel corso di infezioni da Gram negativi, (shock endotossico) ma anche da Gram + o funghi.

• Lo shock anafilattico

Tutti gli effetti cellulari ed emodinamici che derivano dallo shock settico possono essere riprodotti dall’iniezione del solo

LPS

sindrome da distress respiratorio nell'adulto

LPS

LPS

Lo shock anafilattico

Lo shock anafilattico, innescato da una risposta di ipersensibilità generalizzata mediata da IgE

→→→→vasodilatazione sistemica e aumento della permeabilità vascolare. In questi casi la vasodilatazione generalizzata causa un improvviso aumento della capacità del letto vascolare, che non può più essere riempito dal normale volume di sangue circolante. Ipotensione, ipoperfusione tessutale, anossia cellulare ne sono le conseguenze.