Fisiopatologia dello scompenso cardiaco acuto - Area-c54.it dello scompenso cardiaco... ·...

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OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO U.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.Lorini U.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.Lorini U.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.Lorini Fisiopatologia Fisiopatologia dello dello scompenso scompenso cardiaco cardiaco acuto acuto F.L. Lorini F.L. Lorini

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OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO U.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.LoriniU.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.LoriniU.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.Lorini

FisiopatologiaFisiopatologia dellodelloscompensoscompenso cardiacocardiaco

acutoacuto

F.L. LoriniF.L. Lorini

1. INQUADRAMENTO

2. EPIDEMIOLOGIA

3. EZIOPATOGENESI

4. FISIOPATOLOGIA

5. DIAGNOSTICA DI LABORATORIO

6. DIAGNOSTICA ECOGRAFICA

7. DIAGNOSTICA RADIONUCLIDICA

8. TERAPIA, RISULTATI DEI PRINCIPALI TRIALS

9. PROGNOSI

10. NUOVE PROSPETTIVE TERAPEUTICHE

11. CASI CLINICI

OBJECTIVES OBJECTIVES

DEFINITIONDEFINITION

Acute heart failure is defined as the rapid onset of symptomsand signs secondary to abnormal cardiac function.

h with or without previous cardiac disease. h systolic or diastolic dysfunctionh abnormalities in cardiac rhythmh pre-load and after-load mismatch

It is often life threatening and requires urgenttreatment.

The Framingham Study McKee PA, N Engl J Med,1971;285:1441-1446

PERDITA DI PESO > 4,5 KG DOPO 5 GIORNI DI TERAPIA

REFLUSSO EPATOGIUGULARE

TACHICARDIA (>120 BPM)PRESSIONE VENOSA > 16 (cmH2O)

CAPACITA’ VITALE RIDOTTA DI UN TERZO TERZO TONO

VERSAMENTO PLEURICOEDEMA POLMONARE ACUTO

EPATOMEGALIACARDIOMEGALIA

DISPNEA DA SFORZORANTOLI

TOSSE NOTTURNATURGORE GIUGULARE

EDEMA DISTALEDISPNEA PAROSSISTICA NOTTURNA

CRITERI MINORICRITERI MAGGIORI

CRITERI DI FRAMINGHAM PER LA DIAGNOSI DI SCOMPENSO CARDIACO CONGESTIZIO

CRITERI DI FRAMINGHAM PER LA DIAGNOSI DI SCOMPENSO CARDIACO CONGESTIZIO

DEFINITIONDEFINITION

Nella pratica clinica abbiamo tre Nella pratica clinica abbiamo tre gruppi di pazienti:gruppi di pazienti:

1. 1. PzPz con peggioramento di una HF con peggioramento di una HF cronica che rispondono alla terapiacronica che rispondono alla terapia

2.2. PzPz con una HF de novo con una HF de novo scondariascondaria ad ad un fattore precipitante (IMA, un fattore precipitante (IMA, IpertIpert))

3. 3. PzPz con deterioramento di una HF con deterioramento di una HF all’ultimo stadio (refrattaria alla all’ultimo stadio (refrattaria alla terapia)terapia)

Significato prognosticoSignificato

prognostico

Inizio di una forma cronica

oscompenso transitorioscompenso transitorio

AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI

v Circa 5 milioni di persone negli Stati uniti sono affette da scompenso cardiaco

v Ogni anno si verificano 500000 nuovi casi di malattia

v Lo scompenso cardiaco è l’unica malattia cardiovascolare che presenta un aumento di prevalenza

v Si prevede che la prevalenza di scompenso aumenterà di 2-3 volte nel 2010

v Circa 5 milioni di persone negli Stati uniti sono affette da scompenso cardiaco

v Ogni anno si verificano 500000 nuovi casi di malattia

v Lo scompenso cardiaco è l’unica malattia cardiovascolare che presenta un aumento di prevalenza

v Si prevede che la prevalenza di scompenso aumenterà di 2-3 volte nel 2010

AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI

v Negli ultimi 10 anni le ospedalizzazioni per scompenso sono aumentate da 550000 a 900000 /anno.

v Circa 300.000 persone ogni anno muoiono per scompenso

v Il 6-10% della popolazione con più di 65 anni presenta scompenso

v La spesa sanitaria per scompenso nel 1991 è stata di 38.1 bilioni di dollari ovvero il 5.4 della spesa sanitaria annua

v Negli ultimi 10 anni le ospedalizzazioni per scompenso sono aumentate da 550000 a 900000 /anno.

v Circa 300.000 persone ogni anno muoiono per scompenso

v Il 6-10% della popolazione con più di 65 anni presenta scompenso

v La spesa sanitaria per scompenso nel 1991 è stata di 38.1 bilioni di dollari ovvero il 5.4 della spesa sanitaria annua

STUDI EPIDEMIOLOGICISTUDI EPIDEMIOLOGICI

§Prevalenza : numero di casi presenti nella popolazione in un determinato momento

§Incidenza : numero di nuovi casi per anno

§Prevalenza : numero di casi presenti nella popolazione in un determinato momento

§Incidenza : numero di nuovi casi per anno

PREVALENZA DELLO SCOMPENSO NELLA POPOLAZIONE

PREVALENZA DELLO SCOMPENSO NELLA POPOLAZIONE

15/1000--Ecocardiografia

-20/10001992USANHANES

80-170/1000-1984SveziaLandahl

130/1000-1989SVEZIAEriksson

23/10003/10001971USAFramingham

35/100021/10001966USAGarrison

30-50/1000-1953UKDrexler

Dati ottenuti utilizzando criteri clinici

40-60/10008-16/10001995UKCLARKE

74/10009/10001995UKRCGP

-11/10001986UKRCGP

80/100015/10001994UKMair

28/10004/10001992UKParameshwar

65/10009/10001966USAGibson

-3/10001958UKRCGP

Dati ottenuti dall’analisi delle cartelle cliniche e dalle prescrizioni

Prevalenza>65 anniPopolazione genAnnopaesiStudi

The Framingham Study, JACC:1993;22:6A-13A

PREVALENZA DI SCOMPENSO CARDIACO

PREVALENZA DI SCOMPENSO CARDIACO

Schocken DD, JACC:1992;20:301-6

PROPORZIONE DI PAZIENTI CON DISFUNZIONE VENTRICOLARE SINISTRA

PROPORZIONE DI PAZIENTI CON DISFUNZIONE VENTRICOLARE SINISTRA

Distribuzione dei valori di frazione di eiezione in pazienti con scompenso cardiaco

Distribuzione dei valori di frazione di eiezione in pazienti con scompenso cardiaco

Vasan RS et al;JACC,1999;33:1948-55

103

9

3

8

3

5

10

193

0%

20%

40%

60%

80%

100%

MEN WOMEN

>60 50-59 41-49 31-40<30

LVEF

INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACOINCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO

• Studi di coorte sul follow-up di pazienti inizialmente liberi da scompenso

• Studi di popolazione atti ad identificare i soggetti che presentano per la prima volta la sindrome

• Studi di coorte sul follow-up di pazienti inizialmente liberi da scompenso

• Studi di popolazione atti ad identificare i soggetti che presentano per la prima volta la sindrome

L’incidenza dell’insufficienza cardiaca è stata valutata :

The FraminghamStudy,JACC:1993;22:6A-13A

INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO NELLO STUDIO DI FRAMINGHAM

INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO NELLO STUDIO DI FRAMINGHAM

Senni M, Arch IntMed,1999;159:29-34

Br Heart J 1994;72 (Suppl 2) S3-S9

SCOMPENSO CARDIACO E RICOVERI OSPEDALIERI

SCOMPENSO CARDIACO E RICOVERI OSPEDALIERI

QUALITA’ DELLA VITA NELLE MALATTIE CRONICHE

QUALITA’ DELLA VITA NELLE MALATTIE CRONICHE

Murdoch DR, in Sharpe N Heart Failure Management 2000

1

-35

-50-60

-80-90

-80-70-60-50

-40-30-20-10

010

% c

hang

e in

qua

lity

of li

fe

hypertensionDiabetesArthritisAnginaHeart failure-80

Score systemScore system

The The ChangingChanging pattern of pattern of coronarycoronary arteryartery bypass bypass surgerysurgery..Christakis GT, David TE, Salerno TA et al

Circulation 1989;80 (supp l):151-161

77

14 9

53

3116

78

14 8

38 42

20

0102030405060708090

low risk increased high

19801988

BG 1988BG2002

EZIOPATOGENESI DELLO SCOMPENSO ACUTO

EZIOPATOGENESI DELLO SCOMPENSO ACUTO

♦ Coronary heart disease is the aetiologyof AHF in 60–70% of patients, particularly in the elderly population.

• Aging of the population and improved survival after AMI has created:

• number of patients currently living with chronic heartfailure

• number of hospitalizations

♦ In younger subjects, AHF is frequentlycaused by dilated cadiomyopathy, arrhythmia, congenital or valvular heartdisease, or myocarditis.

Pathophysiology of AHFPathophysiology of AHF

•AHF is a critical inability of the myocardium to maintaina cardiac output sufficient to meet the demands of the peripheral circulation.

•Irrespective of the underlying cause of AHF, a viciouscircle is activated that, if not appropriately treated, leads tochronic heart failure and death.

In order for patients with AHF to respond to treatmentthe myocardial dysfunction must be reversible.

Executive summary of the guidelines on thediagnosis and treatment of acute heart failureExecutive summary of the guidelines on thediagnosis and treatment of acute heart failure (2005) 26, 384–416

INSUFFICIENZA VASCOLARE O CARDIACA?INSUFFICIENZA VASCOLARE O CARDIACA?

5045

5

BP>>

BP=

BP<<

1. Insorgenza acuta , conservata FE

2. Insorgenza meno acuta, Fe depressa

3. Insuff. cardiaca + ipoperfusione

• bioumorale:tnf-endotelio-peptidi• meccanico-adattamento

Danno miocardicoDanno miocardico

LIVELLI DI CITOCHINE E GRAVITA’ DELLO SCOMPENSO

LIVELLI DI CITOCHINE E GRAVITA’ DELLO SCOMPENSO

Aukrust P; Am J Cardiol1999; 83: 376-382

Bonaduce D, Am Hearth J 2000; 140

VIE DI ATTIVAZIONE CHE PORTANO ALLA PRODUZIONE DI TNF NEI MACROFAGI

VIE DI ATTIVAZIONE CHE PORTANO ALLA PRODUZIONE DI TNF NEI MACROFAGI

Meldrum DR AM J PHYSIOL 1998, 274 R 577-595 Ferrari R; Cardiologia 1998: 43; 143-155

TNF E DISFUNZIONE MUSCOLARE PERIFERICA

TNF E DISFUNZIONE MUSCOLARE PERIFERICA

Ferrari R; Cardiologia 1998: 43; 143-155

SCOMPENSO CARDIACO IN RATTO TRANSGENICO CON ESPRESSIONE MIOCARDICA DI TNF

SCOMPENSO CARDIACO IN RATTO TRANSGENICO CON ESPRESSIONE MIOCARDICA DI TNF

BRYANT D CIRCULATION,

1998; 97:1375-1381

Belardinelli R. J Cardiol 2001; 81:1-8

POSSIBILI MECCANISMI COINVOLTI DELLA DISFUNZIONE ENDOTELIALE

POSSIBILI MECCANISMI COINVOLTI DELLA DISFUNZIONE ENDOTELIALE

ENDOTELINAENDOTELINA

Yanagisawa M, Nature;1988;332:411-15

VASODILATAZIONE ARTERIOSA DOPO INFUSIONE DI L-NMMA

VASODILATAZIONE ARTERIOSA DOPO INFUSIONE DI L-NMMA

Belardinelil R. J Cardiol 2001; 81:1-8

DISFUNZIONE ENDOTELIALE NELLO SCOMPENSO

DISFUNZIONE ENDOTELIALE NELLO SCOMPENSO

Belardinelli R. Int J Cardiol 2001; 81:1-8

PRINCIPALI MECCANISMI DETERMINANTI DELLA FORZA DI CONTRAZIONE DEL MIOCARDIO

PRINCIPALI MECCANISMI DETERMINANTI DELLA FORZA DI CONTRAZIONE DEL MIOCARDIO

Ventricular dysfunctionVentricular dysfunction

Laplace’s lawt = pr/2h

t = wall stressp = endoventricular pressurer = radiush = wall thickness

r

th

Wall thicknessVentricular diameter

Normal

HCM DCM

Myocardial architecture:the extracellular matrix

Myocardial architecture:the extracellular matrix

SYSTOLIC APICAL TORSION OF LEFT VENTRICLE

SYSTOLIC APICAL TORSION OF LEFT VENTRICLE

Longitudinalfibers

Circunferentialfibers

Oblique Fibers +/-

Cellular architecture: the sarcomere at rest

Cellular architecture: the sarcomere at rest

Z disk M line

Thin filament:ACTIN

Thick filament:MYOSIN

TITIN

Active tension

Passive tension

DiastoleDiastole

TITIN

Actin-myosin Cross-bridges

SistoleSistole

TITIN

Actin-myosin Cross-bridges

I. Makarenko, Circ Res. 2004

Systolic improvement is paid by some diastolic dysfunction

AsymptomaticAsymptomatic SymptomaticSymptomatic

2020YearsYears

Eje

ctio

n f

ract

ion

(%

)E

ject

ion

fra

ctio

n (

%)

6060

Index event

RemodelingRemodelingsecondary secondary

damagedamage

CompensatoryCompensatorymechanismsmechanisms

Progression of Heart FailureProgression of Heart Failure

Ventricular geometryVentricular geometry

The variation in isometric tension with sarcomere length in muscle fibers

The variation in isometric tension with sarcomere length in muscle fibers

Tension peak at 2.2 µm of length

100

80

60

40

20

01,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

1,27 1,67 2,0 2,25 3,65

Sarcomere lenght, µ

Tension(%)

EFFETTI DELL’AUMENTO DEL PRECARICO (LUNGHEZZA SARCOMERO A POST-CARICO COSTANTE) DURANTE

CONTRAZIONE ISOMETRICA

EFFETTI DELL’AUMENTO DEL PRECARICO (LUNGHEZZA SARCOMERO A POST-CARICO COSTANTE) DURANTE

CONTRAZIONE ISOMETRICA

Landesberg A, Am J Physiol 1994;267:H779-95

relazione forza/tempo

calcio transiente libero intracellulare

tempo di picco di forza isometrica

relazione forza-lunghezza

RELAZIONE VELOCITÀ DI ACCORCIAMENTO CARICO DI UN MUSCOLO PAILLARE

RELAZIONE VELOCITÀ DI ACCORCIAMENTO CARICO DI UN MUSCOLO PAILLARE

Braunwald E, Mechanism of contraction 2nd Edition 1976

RELAZIONE TRA PRESSIONE ATTIVA DEL VS E GS IN CONTRAZIONI ISOTONICHE OTTENUTE A VALORI

CRESCENTI DI POSTCARICO CON VTD COSTANTE

RELAZIONE TRA PRESSIONE ATTIVA DEL VS E GS IN CONTRAZIONI ISOTONICHE OTTENUTE A VALORI

CRESCENTI DI POSTCARICO CON VTD COSTANTE

BURNS JW;Am J Physiol 1973;224:725-32

EFFETTI DELLA NORADRENALINA (NE) SULLA RELAZIONE F/V NEL MUSCOLO PAPILLARE

EFFETTI DELLA NORADRENALINA (NE) SULLA RELAZIONE F/V NEL MUSCOLO PAPILLARE

Braunwald E, Mechanism of contraction 2nd Edition 1976

RELAZIONE TRA CONSUMO MIOCARDICO DI O2 ED ENERGIA MECCANICA PRODOTTA IN CONDIZIONE DI CONTRATTILITA’ NOMALE OD AUMENTTATA

RELAZIONE TRA CONSUMO MIOCARDICO DI O2 ED ENERGIA MECCANICA PRODOTTA IN CONDIZIONE DI CONTRATTILITA’ NOMALE OD AUMENTTATA

DATI CONVERTITI IN UNITA’ STANDARD DI ENRGIA DOPO SOTTRAZIONE DELL’O2 CONSUMATO DAL METABOLISMO BASALE E DALL’ATTIVAZIONE DELLA CONTRAZIONE

DATI CONVERTITI IN UNITA’ STANDARD DI ENRGIA DOPO SOTTRAZIONE DELL’O2 CONSUMATO DAL METABOLISMO BASALE E DALL’ATTIVAZIONE DELLA CONTRAZIONE

cuore umano normale

GIBBS CL, Am J Physiol 1985;249:H199-06

CICLO PRESSIONE-VOLUME DEL VENTRICOLO SINISTROCICLO PRESSIONE-VOLUME DEL VENTRICOLO SINISTRO

Energia potenziale

RELAZIONE TRA ENERGIA METABOLICA CONSUMATA ED

ENERGIA MECCANICA

RELAZIONE TRA ENERGIA METABOLICA CONSUMATA ED

ENERGIA MECCANICA

SCOMPENSO

NORMALE

RELAZIONE FORZA-FREQUENZA NEL MIOCARDIO NON INSUFFICIENTE E INSUFFICIENTE

RELAZIONE FORZA-FREQUENZA NEL MIOCARDIO NON INSUFFICIENTE E INSUFFICIENTE

Schimdt U, G Card Fail 1995;1:311-21

PROCESSI DI CONTROLLO INTRACELLULARE DEL CALCIO

PROCESSI DI CONTROLLO INTRACELLULARE DEL CALCIO

Balke CW, Heart Dis Stroke1993;2:150-55

Disponibilità

Responsività

ACCORCIAMENTO CELLULARE E CA 2+ TRANSIENTE DI CUORI UMANI

ACCORCIAMENTO CELLULARE E CA 2+ TRANSIENTE DI CUORI UMANI

Del Monte F, Circulation 1999;100:2308-11

RELAZIONE FORZA-FREQUENZA RELAZIONE FORZA-FREQUENZA

Del Monte F, Circulation 1999;100:2308-11

POTENZIALI MECCANISMI COINVOLTI NELL’INSUFFICIENZA CARDIACA

POTENZIALI MECCANISMI COINVOLTI NELL’INSUFFICIENZA CARDIACA

NORMALI DISFUNZIONE VS MODESTA

DISFUNZIONE VS GRAVE

INFUSIONE DI ANGIOTENSINA: PRESSIONE SISTOLICA V. SINISTRA/ GITTATA SISTOLICAINFUSIONE DI ANGIOTENSINA: PRESSIONE

SISTOLICA V. SINISTRA/ GITTATA SISTOLICA

Ross JJr Circulation 1964;29:734-49

MODIFICAZIONI INDOTTE DALL’ESERCIZIO

MODIFICAZIONI INDOTTE DALL’ESERCIZIO

EFFETTI EMODINAMICI INDOTTI DALL’ESPANSIONE ACUTA DI VOLUME

EFFETTI EMODINAMICI INDOTTI DALL’ESPANSIONE ACUTA DI VOLUME

VOLPE M, CIRCULATION 1995;92:2511-18

CARDIOMIOPATIA DILATATIVA IN CLASSE NYHA I-II

CARDIOMIOPATIA DILATATIVA IN CLASSE NYHA I-II

SOGGETTI NORMALISOGGETTI NORMALI

PRINCIPALI MECCANISMI EMODINAMICI E NEURORMONALI CHE PORTANO ALL’AUMENTO DELLA GITTATA SISTOLICA IN

RISPOSTA ALL’ESPANSIONE ACUTA DEL VOLUME PLASMATICO

PRINCIPALI MECCANISMI EMODINAMICI E NEURORMONALI CHE PORTANO ALL’AUMENTO DELLA GITTATA SISTOLICA IN

RISPOSTA ALL’ESPANSIONE ACUTA DEL VOLUME PLASMATICO

ALTERAZIONE DELL’OMEOSTASI DEL VOLUME PLASMATICO DURANTE ESPANSIONE ISOTONICA

DELL’INSUFFICIENZA CARDIACA CONGESTIZIA

ALTERAZIONE DELL’OMEOSTASI DEL VOLUME PLASMATICO DURANTE ESPANSIONE ISOTONICA

DELL’INSUFFICIENZA CARDIACA CONGESTIZIA

SECREZIONE DEL BNP E DELL’ANP IN SOGGETTI NORMALI ED IN PAZIENTI CON DCM

SECREZIONE DEL BNP E DELL’ANP IN SOGGETTI NORMALI ED IN PAZIENTI CON DCM

Yasue H, Circulation 1994;90:195-203

Cowie MR, Lancet 1997;350:1347-51

DOSAGGIO DELL’ANP E DIAGNOSI DI SCOMPENSO CARDIACO

DOSAGGIO DELL’ANP E DIAGNOSI DI SCOMPENSO CARDIACO

SOPRAVVIVENZA E ANPSOPRAVVIVENZA E ANP

Gottlieb SS, JACC,1989;13:1534

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

AHFSAHFS

MECCANISMI CONSECUTIVI ATTIVATI DALLA STIMOLAZIONE NEURORMONALE CRONICA

MECCANISMI CONSECUTIVI ATTIVATI DALLA STIMOLAZIONE NEURORMONALE CRONICA

Eichhorn EJ, Circulation,1996;94:2285-96

SIGNIFICATO PROGNOSTICO DELLE CATECOLAMINE CARDIACHE

Kaye DM J Am Coll Cardiol 1995; 26:1257-63

>

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

SOPRAVVIVENZA E LIVELLI DI NORADRENALINA

Cohn JN, N Engl J Med 1984;311:822

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

SIGNIFICATO PROGNOSTICO DELLA DILATAZIONE VENTRICOLARE

Sun JP Am J Cardiol 1997; 80:1583-7

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

STRATIFICAZIONE PROGNOSTICA UTILIZZANDO LA FRAZIONE DI EIEZIONE (EF) ED IL MASSIMO CONSUMO DI O2 (VO2)

Cohn JN, 1993circulat ion 1993;87(Suppl 6) 5-16

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

1. TRE GRUPPI DI AHFS

2. TRATTAMENTO IMMEDIATO

3. FATTORI BIO-UMORALI E MECCANICI

4. SCARSA RISERVA

5. RISPOSTA ADRENERGICA

6. CONSUMO MIOCARDICO DI OSSIGENO

CONCLUSIONICONCLUSIONI

Buckberg G.“Congestive heart failure: treat the disease, not the symptoms – return tonormalcy”

J Thorac Cardiovasc Surg 2001;121:628-37

STATUS OF THE ARTSTATUS OF THE ART

Atti delAtti delCorso di Aggiornamento Corso di Aggiornamento

Insufficienza cardiaca Insufficienza cardiaca nel paziente nel paziente cardiochirurgicocardiochirurgico: : dalla fisiopatologia dalla fisiopatologia alle nuove opzioni alle nuove opzioni terapeuticheterapeutiche

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