Prof.Claudio Borghi Dip.Medicina clinica e Biotecnologia Applicata D.Campanacci Corso integrato di...

Prof.Claudio BorghiDip.Medicina clinica e Biotecnologia Applicata

“D.Campanacci”

Corso integrato di

FISIOPATOLOGIA, SEMEIOTICA E METODOLOGIA CLINICA

anno 2006/07

Fisiopatologia delle valvulopatie

cardiache

Apparato valvolare del cuore

in sistolein diastole

Apparato valvolare del cuore

Il circolo cardiaco

TricuspideP

olm

onare

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 un adattatamento

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

– acuta: nessun adattamento emodinamico (insufficienza cardiaca acuta)


3. Effetti a livello delle camere cardiache:

– sovraccarico di volume o diastolico: aumento del precarico o quantità di sangue che giunge ai ventricoli durante la diastole, determina ipertrofia eccentrica (aumento dimensioni dei sarcomeri e dilatazione cavità ventricolari)

– sovraccarico di pressione o sistolico: aumento delle resistenze alla eiezione durante la sistole, determina ipertrofia concentrica (aumento numero dei sarcomeri e riduzione delle cavità ventricolari poi dilatazione)

Sovraccarico diastolicoSovraccarico sistolico


4. Disturbi funzionali:

– aumento delle pressioni a monte della valvola/e interessate con trasmissione retrograda al distretto venoso sistemico o polmonare

– caduta della gittata cardiaca (= gittata sistolica x FC) o insufficiente adeguamento di quest’ultima alle richieste dell’organsimo

Conseguenze emodinamiche delle valvulopatie


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: insufficienza cardiaca (sintomatica)

Principali valvulopatie

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

tricuspidaliche

TricuspideP

olm

onare

Mitrale

Aortica

Stenòsi mitralica• Anatomia:

– 2 lembi valvolari, corde tendinee, anulus – Superficie: 4-6 cm2 (limite critico:1-1,5 cm2)

• 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 ⇒ riempimento ventricolare mantenuto,

portata cardiaca mantenuta (a riposo)– ↑ pressione atrio sn si trasmette in senso retrogrado alle vene e capillari polmonari

⇒ ipertensione polmonare cronica– congestione polmonare cronica ⇒ 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 cm2 (limite critico:1-1,5 cm2)

• 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


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

Tricuspide

Polm

onare

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 sistole1. ↑pressione 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 (↑rigidità parietale o ridotta distensibilità

V.sin) 4. Progressivo deterioramento del compenso e della funzione sistolica, insuff.

cardiaca, scompenso cardiaco globale• 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: abnorme pulsatilità arteriosa e aumento PA differenziale, dispnea da sforzo, angina

– insuf. acuta: dispnea, ortopnea, edema polmonare acuto, sindrome da bassa portata, tachicardia

• Esame obiettivo: – Soffio diastolico da rigurgito e soffio sistolico da eiezione aortico– II tono aortico indebolito,↑PAS, ↓PAD, polso arterioso ampio e celere

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.

Legge di Frank-Starling


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

TricuspideP

olm

onare

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: – ↑ pressione venosa sistemica, a monte della valvola alterata– congestione venosa a livello epatico, splancnico, renale e degli arti inferiori– Insuffcienza funzionale degli organi relativi

• Conseguenze cliniche:– epatomegalia pulsante con epatalgia da sforzo, tensione addominale,

turbe dispeptiche– scompenso cardiaco congestizio: oliguria, edemi declivi, versamenti sierosi– fase avanzate: dispnea a riposo, edema polmonare acuto

• Esame obiettivo: – 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

http://www.nlm.nih.gov/exhibition/perez/paintings/day_in_the_hospital.jpg

Sistema di conduzione del cuore

SinistraDestra

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

Terap

ia !!

!

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 O2 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 miocardio2. stato del circolo coronarico3. 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 determinati dalla presenza di una aritmia possono 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-

31. 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 riduzione dealla portata cardiaca su base ipercinetica sono presenti segni e sintomi di scompenso retrogrado (dispnea) e anterogrado (pallore, confusione mentale, sudorazione) e turbe della coscienza.

4. Nelle aritmie caratterizzate da riduzione dealla portata cardiaca su base ipocinetica sono presenti segni e sintomi di ipoperfusione del periferica e soprattutto cerebrale quali: vertigini, lipotimie e sincopi


“D.Campanacci”

Corso integrato diFISIOPATOLOGIA,

SEMEIOTICA E METODOLOGIA CLINICA

anno 2006/07

Cardiovascular pathophysiological continuum

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

Arrhythmias andArrhythmias andloss of muscleloss of muscle SuddenSudden

deathdeath

RemodelingRemodeling

Ventricular enlargementVentricular enlargement

CHFCHF

DeathDeath

Coronary thrombosisCoronary thrombosis

MyocardialMyocardial infarction infarction

Myocardial ischemiaMyocardial ischemia

CADCAD

AtherosclerosisAtherosclerosis

LVHLVH††

NeurohormoNeurohormonal nal

activationactivation

Fattori di rischio Iperlipidemia Ipertensione

Diabete Fumo, ecc.

Cardiovascular and renal pathophysiological continuum

Dzau VJ et al, Circulation 2007Dzau VJ et al, Circulation 2007

Pathological remodelling

Target organ damageTarget organ damage

End-organ failure(CHF, ESRD)

DeathDeath

Atherothrombosis andAtherothrombosis andProgressive CV diseaseProgressive CV disease

Tissue injuryTissue injury(MI, stroke, renal (MI, stroke, renal insufficiency, PADinsufficiency, PAD

Early tissue dysfunctionEarly tissue dysfunction

Risk factors

Oxidative and Oxidative and mechanical stressmechanical stress

InflammationInflammation

Ipertensione arteriosa

This illustration depicts one of William Harvey's experiments in his De Sanguinis Cordis or On the Circulation of the 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 direct blood pressure measurement is attributed to the Reverend Stephen Hales in 1733.

DefinizioneValori 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 = paz. con profili

fisiopatologici •Valori di PA paz. con profili

fisiopatologici =

•Coinvolgimento ed esaltazione di sistemi

fisiologici

•SNS, SRAA

•Transitorietà di alcuni meccanismi

fisiopatologici

•Variabilità del soggetto nel tempo

Pressione arteriosa =

Portata cardiaca x Resistenze vascolari periferiche

Ipertensione arteriosa Aspetti fisiopatologici essenziali

Volume sistole x

Frequenza cardiaca

80% piccole arterie precapillari

20% arterie di grosso-medio calibro

. .

Modificazioni di PC e RVP ed età

Pressione arteriosa =

portata cardiaca x resistenze periferiche totali

I meccanismi ipertensivi possono agire mediante:

Aumento delle resistenze periferiche

Aumento della portata cardiaca

Ipertensione arteriosa Aspetti fisiopatologici essenziali

Classificazione della ipertensione in base alla

eziologia

Forme secondarie ad eziologia nota *

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

Forma primitiva (essenziale o idiopatica)

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,

ET1)

•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

La ipertensione è più spesso la risultante della interazione tra le influenze genetiche ed i condizionamenti ambientali (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

Aspetti genetici: forme combinate

Effetto additivo dei fattori genetici ed ambientali sui valori di pressione arteriosa

sistolica e diastolica

50

70

90

110

130

150

170

190

SBP DBP SBP DBP SBP DBP SBP DBP SBP DBP SBP DBP

Componente ambientale

Componente genetica

Carrettero O & Oparil S, Circulation 2000

Normali Ipertesi “ambientalI” Ipertesi “genetici”

140 mmHg

90 mmHg

Pre

ssio

ne a

rteri

osa

(m

mH

g)


prevalenti

•Aspetti genetici

•Iperattività del sistema nervoso

simpatico



ET1)


•Altri fattori neuro-ormonali (es. AVP)


SYMPATHETIC NERVOUS SYSTEM

Sistema nervoso simpatico e controllo P.A.

Renin

Angiotensin II

Aldosterone Na+ retentionVolume Expansion

CardiaCardiac c

outputoutput

Total systemic vascular

resistance

X

Frequenzacadiaca

• Aumento dei livelli plasmatici di catecolamine

• Aumento dei livelli tissutali di catecolamine

• Aumento del traffico nervoso a livello muscolare

Aspetti di iperattività del sistema nervoso simpatico nella

ipertensione


prevalenti

•Aspetti genetici


simpatico



ET1)


•Altri fattori neuro-ormonali (es.AVP)


• Età anziana• Razza nera• Diabete• Presenza di ridotta funzionalità

renale• Iperattività del sistema nervoso

simpatico• Iperattività del sistema renina-

angiotensina

Condizioni associate con esagerata sodio-

sensibilità

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

NaCl LOADING

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0 2 5 7 10

Na-sensitiveNa-resistantControl

Even

t ra

te

Years of follow-up

43%

25%

5%

RR= 1.7 (1.2-3.8)

Borghi C et al, J Hypertens 1997

0

200

400

600

IpertesiNormotesi

BRADYKININ0.005 0.015 0.05

*p<0.05

FBFD%

µg/100 ml/min

SNP1 2 4

µg/100 ml/min

*

*

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

e normotesi

Taddei S et al, 2001 (in press)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 12 24 36 48 60 72 84

Cardiovascular event-free survival curves in hypertensive patients according to Ach-stimulated

forearm blood flow (FBF)

Follow-up, months

Even

t-fr

ee s

urv

ival

Perticone F et Al, Circulation 2001

3rd terzile

2nd terzile

1st terzilep=0.0012(Log-rank test)

1st terzile= 30-184 % increase FBF from baseline2nd terzile= 185-333% increase FBF from baseline3rd terzile= 334-760% increase FBF from baseline

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

Angiotensin I

Angiotensin II

ACE

Angiotensinogen

Endopeptidase

Non-ACEChymase

Catepsin G

Angiotensin III, IV

(fragments)

AT1

receptorsAT2

receptorsOther

receptors

VIPSost-PEnkefalinBradikinin

Inactivefragments

-Aldosterone release-Vasocostriction-Thrist-Tubular Na+reabsorption-ADH secretion-Cell hypertrophy-Ca++-transport

-Vasodilatation- Cell growth-Antioxidant action-Apoptosis?

Renin

Prorenin

• Renovascular hypertension

• Malignant hypertension

• Renin-secreting tumor

• Aldosterone-secreting adenoma (Conn disease)

• Adrenal hyperplasia

RAA overactivity in secondary form of

hypertension


prevalenti

•Aspetti genetici


simpatico



ET1)


•Altri fattori neuro-ormonali (es.AVP)


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 What is Insulin Resistance?Resistance?

Adapted from Olefsky MJ et al. In: Rifkin H, Porte D Jr. Diabetes Mellitus Theory and Practice, 4th Edition: Insulin Resistance in Man: p125.

0

20

40

60

80

100

120

0 0,1 1 10 100

Insulin concentration (ng/ml)

% G

lucose u

tilizati

on

NormalIR (mild)IR (severe)

Prevalence of insulin resistance according to metabolic disorders

0 20 40 60 80 100

Metabolic syndrome

Hypertension

Hyperuricemia

Hypertriglyceridemia

Low HDL-C

Hypercholesterolemia

Diabetes

IGT

Prevalence (%)Bonora E et al, Diabetes 1998

Correlazione tra resistenza insulinica, ipertensione e complicanze CV

Resistenza insulinica

Iperinsulinemia

Ipertensione

Cardiopatia ischemica

Ictus e AIT Arteriopatiaperiferica

SNS RAA Ritenzione di Na

Cardiopatia ischemica

Ischemia miocardica

Coronary heart disease

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.

Left coronary artery with anterior descending and circumflex branches.

Normal findings.

Determinanti della perfusione miocardica

Flusso coronarico

Resistenze vascolari coronariche

Apporto O2

Consumo O2

Source: Eugene Braunwald

Frequenza cardiaca

Contrattilità

Tensione parietale sistolicaCapacità di

trasporto di O2

Fattori che intervengono nella genesi dell’ischemia

miocardica

• Riduzione dell’apporto di Ossigeno al miocardio

• Aumento del consumo miocardico di ossigeno (MVO2)

Determinanti della perfusione miocardica

Flusso coronarico

ResistenzeVascolari

coronariche

Apporto O2

Consumo O2

AutoregolazioneControllo metabolico

Rilassamento diastolico V.sin

Controllonervoso

Fattori umorali

Forze compressive extravascolari

Source: Eugene Braunwald

Pressione arteriosa

Schema di sviluppo e progressione dell’aterosclerosi

CelluleCelluleSchiumoseSchiumose

StrieStrieLipidicheLipidiche

LesioneLesioneIntermediaIntermedia AteromaAteroma

PlaccaPlaccaFibrosaFibrosa

Lesione/rotturaLesione/rotturacomplicatacomplicata

Muscolo liscio e collagene

Prima decade Dalla terza decade Dalla quarta decade

Crescita dovuta principalmente all’accumulo di lipidi

Trombosi,ematoma

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 CO2 e H2O.

• 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 interferisce con lo scambio ionico a livello del sarcolemma:– aumento Na+ i.c.– riduzione K+ i.c.

• L’aumento del Na+ i.c. promuove un incremento del Ca++ i.c. (per un aumento scambio Na+/Ca++) mentre la ridotta disponibilità di ATP 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 radicali liberi derivati dall’ossigeno per fenomeni di perossidazione, 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 e queste modificazioni possono essere rilevate all’ECG

• 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 permanenti o

transitorie, ma protrarsi anche a lungo dopo la risoluzione dell’ischemia stessa (“miocardio stordito” o stunned myocardium).

• Effetti sulla funzione contrattile (sistolica):– Se l’area interessata è piccola (<3-5%) si ha riduzione segmentaria della funzione

contrattile del miocardio

– se l’area ischemica è sufficientemente ampia (<20%), si ha depressione della funzione globale del ventricolo sinistro con: • ↓ della gettata sistolica • ↓ della portata cardiaca • ↓ della frazione di eiezione.

– 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

•Angina pectoris:•squilibrio transitorio tra domanda e apporto di O2 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: •consegue a un’ischemia miocardica protratta •porta a 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

Manifestazioni cliniche della ischemia miocardica


“D.Campanacci”



anno 2006/07

Insufficienza cardiaca

Historical perspective of CHFProgress 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 A Major Public Health ProblemProblem

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

Rimodellamentoventricolare

Dilatazione & Disfunzione

ventricolare sinistra

Insufficienza cardiaca

Morte

Trombosi coronarica

InfartoMiocardico

Ischemia miocardica

Fattori di rischio Iperlipidemia Ipertensione

Diabete Fumo, ecc.

AterosclerosiIpertrofia VS

Attivazione Neuro-

ormonale

La catena di eventi delle malattie CV

Angina pectoris

Morteimprovvisa

Cardiopatia ischemica (IMA)

Valvulopatie, Aritmie

Ipertensione arteriosa

Cardiomiopatia primitive (dilatativa)

Insufficienza Cardiaca: Cause

Eziologia della insufficienza cardiaca

Fisiopatologia insufficienza cardiaca

Definizione fisiopatologica di Insufficienza cardiaca (I.C.)

Anomalia della funzione cardiaca tale che il cuore non è in grado di pompare sangue in maniera adeguata alle richieste metaboliche o di farlo solo a spese di un aumento della pressione di riempimento ventricolare e/o di un’attivazione dei sistemi neuroendocrini.

E. Braunwald

il precarico

il postcarico

la contrattilità (o stato

inotropo)

La regolazione della funzione cardiaca

I tre fattori fondamentali coinvolti nella regolazione della funzione cardiaca sono:

RiempimentoVentricolarePre-carico

.

SvuotamentoVentricolarePost-carico

.

ContrattilitàVentricolare

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

Un aumento del precarico permette l'espulsione di un maggior volumedi sangue nella circolazione polmonaree sistemica.

Pre-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.

Post-carico

•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).

Contrattilità

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)

(Legge di Frank-Starling)

La regolazione intrinseca

Meccanismo di Frank-Starling

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

Fattori emodinamici che condizionano la funzione cardiaca

e insufficienza cardiaca

In termini fisiopatologici la comparsa di insufficienza cardiaca può conseguire a:

(1) Ridotta gittata cardiaca (disfunzione sistolica)

(2) Ridotto riempimento ventricolare sinistro (disfunzione diastolica) (3) Attivazione del sistema neuro-ormonale

(SNS, SRAA,Peptidi atriali e AVP?)che condizionano il quadro clinico e la comparsa di sintomi.

Fisiopatologia della insufficienza cardiaca

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 generalizzata della contrattilità

Cardiomiopatie

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 di sistemi neuro-endocrini che rappresnetano iniziali meccanismi di compenso e successivamente accelerano la progressione dello scompenso.

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 simpaticoTale attivazione ha, inizialmente, un significato compensatorio finalizzato al mantenimento di una perfusione adeguata degli organi vitaliLa stessa attivazione, nel lungo periodo, condiziona negativamente la performance dell’intero sistema cardiovascolare

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

Fisiopatologia del S.Nervoso Simpatico e I.C.

Attivazione simpatica e prognosi della I.C.

Renin

Angiotensinogen Angiotensin I

ANGIOTENSIN II

ACEOther paths

VasoconstrictionPost-loading

Na+-retentionPre-loading

Vasodilatation Antiproliferative Action

AT1 AT2RECEPTORS

Fisiopatologia del RAS e I.C.

Cardiac dysfunction

Conseguenze dell’attivazione del sistema RAS

Sodio-ritenzione

Perdita di potassio a livello renale

Disfunzione dei barocettori

Fibrosi miocardica e vascolare

Danno vascolare diretto

Inibizione della captazione della noradrenalina

Natriuretic Peptides: Origin and Physiologic Effects

Atrial natriuretic peptide

Brain natriuretic peptide

Primaryorigin

Cardiac atria

Ventricularmyocardium

Peptide Physiologic effects

Vasodilation

C-type natriuretic peptide

Vascular endothelium,kidney, lung, heart,

brain

Vasodilation

Modified from Burnett et al. J Hypertens 1999;17:S37

Sodium excretion

Decreased aldosterone levels

Inhibition of the RAAS

Inhibition of sympathetic nervous

activity

Decreased aldosterone levelsDecreased vascular

smooth muscle growth

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.

Performance ventricolare

Ritenzione di Na+ e H2O

Gittatacardiaca

Attivazioneneurormona

le

Resistenze vascolari

Resistenz

e

all’efflusso

Malattiacardiaca

CatecolamineRASANPBNPAVPDopamina

Disfunzione sistolicaDisfunzione diastolica

EFFETTO DEI FARMACI SULLA FUNZIONE CARDIACA E SULLA STORIA

NATURALE DELLO SCOMPENSO CARDIACO

storianaturale

ACE-inibitoriSartani

ß-bloccanti

Inotropi

Sin

tom

i/fun

zion

e ca

rdia

ca/s

opra

vviv

enza

Tempo

Diuretici

Plasma ANP and prognosis in CHF

0

20

40

60

80

100

0 3 6 9 12 15 18 21 24

P<0.01

Cum

ula

tive s

urv

ival (%

)

Months of follow-up

Gottlieb S et al JACC 1989

ANP < 125 pg/ml

ANP > 125 pg/ml

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

BNP) concentrations

0 30 60 90 120 150 1800

50

60

70

80

90

100

0 30 60 90 120 150 180

Pts remaining event-free (%) Pts remaining event-free (%)

Cardiovascular event Heart failure or death

p=0.034

BNP groupClinical group

Troughton RW et al, Lancet 2000

Time after randomisation (weeks)

p=0.049

INSUFFICIENZA CARDIACA: fisiopatologia

Prof.Claudio Borghi

Dip.Medicina clinica e Biotecnologia Applicata “D.Campanacci”



anno 2006/07

Vertigini, lipotimia sincope e coma

StatoStato di di

coscienzacoscienza

Vertigine

Lipotimia

Sincope

Coma

100% 0%

Vertigine, lipotimia, sincope e coma

Transitorieperdite diCoscienza

TPC

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: Classificazione generale

• Vertigine soggettiva (90%): il paziente percepisce che lo spazio che lo circonda si sta muovendo intorno a lui che resta relativamente immobile.

• Vertigine obiettiva (10%): il paziente percepisce che è lui che si muove rispetto allo spazio che lo circonda e che resta relativamente immobile.


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


Vertigine: Classificazione fisiopatologica

• Vertigine centrali: a partenza dal tronco encefalico.

• Vertigini periferiche: a partenza oto-labirintica.

• Vertigini psicogene: non correlate ad un meccanismo organico a significato fisiopatologico


Caratteristiche

V.Periferiche V.Centrali

Inizio Improvviso Insidioso

Quadro clinico Parossistico Continuo

Intensità Massima iniziale Lieve

Durata Minuti/ore Giorni/settimane

Nistagmo verticale Assente Comune

Influenza movimenti Notevole Lieve o nulla

Tinniti, sordità Comuni Assenti

Test di Romberg Negativo Positivo

Altri n,cranici Rari Comuni

Aspetti anamnestico/semeiologici delle vertigini


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


Sincope: Definizione

• Il termine sincope definisce una sindrome clinica drammatica caratterizzata da improvvisa e transitoria perdita di coscienza associata ad incapacità a mantenere il tono posturale.


Lipotimia: Definizione

• Il termine lipotimia definisce una sindrome clinica caratterizzata da progressivo sviluppo di ipostenia associata spesso ad incapacità a mantenere il tono posturale e preceduta da sintomi vegetativi (pallore, sudorazione, senso di mancamento, cardiopalmo….)


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.


Disturbo transitorio della coscienza

Perdita transitoria di coscienza

No perdita transitoria di coscienza

Lipotimia Sincope Pre-lipotimia

AnamnesiEs.obiettivo

Indagini strumentali

AnamnesiEs.obiettivo

Indagini strumentali

Approccio al paziente

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

intorno......


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......


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......


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


TPC:

TPC Neurogena o neuro-mediata (“vasodepressiva”)

1. Situazionale

2. Vaso-vagale

3. Carotidea

4. Nevralgia glosso-faringea


Frequenza cardiaca

Flusso di perfusion

e cerebrale

Pressione

arteriosa Tono

vascolare

=

TPC neurogena


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 del volume intravascolare (“deplezione di volume”).

• Rappresenta una entità diversa dalla sincope vasovagale da ortostasi


Frequenza cardiaca

Flusso di perfusion

e cerebrale

Pressione

arteriosa Tono

vascolare

=

TPC da ipotensione ortostatica


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 lipotimica o sincopale.

• Può conseguire ad alterazioni del battito cardiaco di tipo ipercinetico (frequenza troppo elevata) o ipocinetico (frequenza troppo bassa)


Frequenza cardiaca

Flusso di perfusion

e cerebrale

Pressione

arteriosa Tono

vascolare

=

TPC da cause elettriche cardiache


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 pressione

arteriosa, del tono vascolare periferico e del ritorno venoso centrale.

• Può assumere l’aspetto si manifestazione lipotimica o sincopale.


Frequenza cardiaca

Flusso di perfusion

e cerebrale

Pressione

arteriosa Tono

vascolare

=

TPC da cardiopatia organica

Ritorno venoso


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 pressione arteriosa, e della perfusione del circolo cerebrale.

• Può assumere l’aspetto si manifestazione lipotimica o sincopale associate a sintomi neurologici.


Frequenza cardiaca

Flusso di perfusion

e cerebrale

Pressione

arteriosa Tono

vascolare

=

TPC da cause cerebrovascolare

Compromissione cerebrovascolare


Cause di TPC apparente (“pseudo-lipotimie)

– Cadute accidentali

– Crisi catatoniche

– “Sincopi” neuropsichiatriche

– Epilessia

– Intossicazioni

– Malattie metaboliche• diabete,

• ipoO2,

• iperventilazione con ipoCO2


Coma: Definizione

• Il termine coma definisce uno stato di sopore profondo con perdita totale o quasi (stato semi-comatoso) della coscienza, della motilità volontaria e della sensibilità con persistenza più o meno compromessa delle funzioni vegetative


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 CO2)

• 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)


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

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