Fisiopatologia cardiaca
Alterazioni funzionalià/struttura cardiaca
Figura
Alterazioni funzionalià/struttura cardiaca
Fisiopatologia cardiaca
Alterazioni del
Pericardio (pericarditi, emoraggie)
Miocardio (miocarditi infettive, Miocardiopatie dismetaboliche, cardiomiopatie)
Endocardio (endocarditi infettive e reumatiche)
Alterazioni delle strutture
Vizi valvolari acquisiti e cardiomiopatie congenite
Alterazioni della funzionalità
Aritmie, Insufficienza cardiaca, Cardiopatia ischemica
Patologia della formazione
e della conduzione dell’impulso cardiaco
Le Aritmie
cardiache:
Basi
anatomiche
Aritmie cardiache
Definizioni
• Disturbi del ritmo cardiaco dovute ad alterazioni della formazione
e/o della propagazione dell’impulso.
• Le alterazioni della propagazione dell’impulso (da rientro ripetitivo)
sono di gran lunga più frequenti e si associano a:
– Disomogeneità elettrofisiologica e anatomica
– Blocchi e rallentamenti della conduzione
– Rieccitamento
• Le alterazioni della formazione dell’impulso si associano a:
– Aumento dell’automatismo
– Aumento dell’attività
Aritmie cardiache
Basi strutturali
• Proprietà intrinseche delle cellule (muscolari) dei
nodi e del tessuto di conduzione (autonomia,
eccitabilità e conducibilità)
• Proprietà intrinseche dei miocardiociti (le stesse
in grado diverso)
• Organizzazione vettoriale dei tessuti miocardico e
di conduzione
• Giunzioni comunicanti asimmetriche (NordàSud) e
simmetriche (laterali)
• Innervazione del tessuto di conduzione e del
miocardio
Fasci o vie
internodali
Fascio AV
o F.di His
Classificazione delle aritmie:
• Ipercinetiche:
– Aumentata frequenza dei nodi
– Attivazione di centri ectopici
– Da rientro
• Ipocinetiche:
– Diminuita frequenza del seno
– Fenomeni di scappamento
– Blocchi e disturbi della conduzione
Localizzazione e tipi di aritmie
• Aritmie sinusali (tachicardie, bradicardie, aritmie)
• Extrasistoli (sopraventricolari, ventricolari, giunzionali, a salve,
ordinate: bigeminismo, trigeminismo, ecc.)
• Tachicardie ectopiche:
– sopraventricolari: tachicardia parossistica atriale, flutter
atriale, fibrillazione atriale
– ventricolari: tachicardia parossistica ventricolare, flutter
ventricolare, fibrillazione ventricolare
• Distrurbi della conduzione:
– blocchi seno-atriali
– blocchi atrio-ventricolari (I, II, III grado, ecc.)
– blocchi intraventricolari (branca dx, sin, blocchi fascicolari)
Tachicardie atriali
(in genere ben tollerate)
• Tachicardia parossistica atriale:
– frequenza 160-200/min
– focus ectopico o rientro a livello nodo A-V
• Flutter atriale:
– frequenza 200-300/min
– unico focus ectopico sopravvento sul nodo del seno
• Fibrillazione atriale:
– frequenza 350-600/min - focus ectopico
Tachicardie ventricolari
(potenzialmente letali)
• Tachicardia parossistica ventricolare:
– frequenza 150-200/min
– focus ectopico o rientro
• Flutter ventricolare:
– frequenza 220-300/min
– focus ectopico
• Fibrillazione ventricolare:
– frequenza >300/min
– potenzialmente rapidamente letale
Normale
conduzione
e contrazione
Fibrillazione
ventricolare
Shock defibrillatorio che depolarizza
in maniera sincrona tutti i miociti
Defibrillazione
mediante
shock elettrico
Meccanismi patogenetici generali delle aritmie
• Alterata regolazione del tessuto di conduzione (modificazioni da
agenti esterni)
• Alterata anatomia del tessuto di conduzione (congenita o necrosi)
• Alterata regolazione dei miocardiociti (genetica o modificazioni da
agenti esterni)
• Alterazioni anatomiche del miocardio (necrosi)
Componenti fisiopatologiche dell’aritmogenesi:
Formazione dell’impulso
Meccanismo e molecole
Esempio di aritmie
Soppressione o accelerazione
del pacemaker fisiologico
(Correnti del pacemaker, canali
Ca++ tipo T)
Tachicardie o bradicardie sinusali
Automaticità patologica
(oscillatori del Ca++ ??)
Tachicardia atriale ectopica
Innesco dei segnali di attività
diastolica (canali Ca++,
trasportatori Na/Ca)
Tachicardia ventricolare da
digitale, da antiobiotici macrolidi,
aritmie da riperfusione
3a.-Canali ionici e recettori delle cellule
di conduzione
3b.-Gap junctions asimmetriche dei
dischi intercalari.
• Integrità delle fibre di conduzione
• Proprietà dei canali ionici e di recettori vari sulle cellule di
conduzione
• Proprietà delle gap junctions dei dischi intercalari
• Proprietà di altre giunzioni
Aritmia da istamina ( cAMP): disorganizzazione di un disco intercalare
MECCANISMO
di SCAPPAMENTO
LOCALE
Area di necrosi
Progressione
della
normale
contrazione
Blocco da
necrosi
Regolazione
a minore
frequenza
(bradicardia)
Giunzione
comunicante
Area di necrosi
Giunzione
comunicante
Area di necrosi
Nord
Progressione
della
normale
contrazione
MECCANISMO
di RIENTRO
Sud
4.-Ruolo dei canali ionici, delle pompe
ioniche e dei trasportatori
• Diversi canali ionici intervengono nella definizione della curva
elettrica del miocardiocita
• Channellopatie familiari
• Alterazioni delle pompe
• Alterazioni dei treasportatori
Canali ionici responsabili del potenziale elettrico cardiaco
Perdita
di funzione
Guadagno di funzione
Aritmie familari
Sono rare, ma permettono di fare chiarezza
nei meccanismi molecolari che possono
essere alla base delle aritmie acquisite.
Si conoscono molte aritmie monogeniche.
Fattori genetici complessi possono essere
coinvolti, come fattori predisponenti, anche
nella patogenesi di aritmie più comuni
acquisite ma la loro identità è sconosciuta.
Aritmie ereditarie
Sindrome della QT lunga
Tachicardia ventricolare familiare
Ineccitabilità atriale totale familiare
Disfunzione congenita del seno del nodo
Sindrome di Wolf-Parkinson-White
Difetto familiare del setto atriale
Blocco atrioventricolare familiare
Blocco di branca familiare
Sindrome della QT lunga
v E’ un’aritmia che aumenta il rischio di sincope e di morte improvvisa da
fibrillazione ventricolare.
v In questi pazienti la fibrillazione viene di solito scatenata da esercizio intenso o
eccitazione, raramente a riposo.
v Lesione ECG: allungamento del tratto QT che mostra la durata della
ripolarizzazione cardiaca; possono essere presenti altre alterazioni della
ripolarizzazione.
v Può essere acquisita (più frequente) o familiare.
v La causa più frequente sono i alcuni farmaci antiaritmici (classe III, chinidina) e
agenti psicoattivi (tioridazina).
v Geneticamente è autosomica e si presenta come dominante o recessiva. Sono
stati identificati almeno 8 geni coinvolti.
Sindrome della QT lunga:
alterazioni ECG e del potenziale di azione del miocardiocita.
Canali ionici responsabili del potenziale elettrico cardiaco
Perdita
di funzione
Guadagno di funzione
Base molecolare di alcune varianti familiari
della sindrome dalla QT lunga
Locus
LQT1
Cromos
Gene
codificato
11p15.5 Canale K
+
Meccanismo
fisiopatologico
Perdita di funzione,
mancata ripolarizzazione
LQT2
7q35-36 Canale K
+
Perdita di funzione,
mancata ripolarizzazione
LQT3
3p21-24
Canale
Na+
Guadagno di funzione,
mancata ripolarizzazione
Sindrome di Wolf-Parkinson-White
Preeccitamento durante
il normale ritmo sinusale
P
Colore azzurro: normale tessuto di conduzione
Colore rosso: branca accessoria della sindrome di
WPW responsabile del preeccitamento ventricolare
e della tachicardia da rientro.
P
Onda delta
P
Onda delta
Preeccitamento durante una tachicardia sopraventricolare con
flutter atriale + rapida risposta ventricolare (160 battiti/min)
Patologia molecolare della sindrome di WPW
• E’ una malformazione del tessuto di conduzione per la
presenza di una branca accessoria atrioventricolare con
consequenze aritmiche.
• Consequenze:
– Preeccitamento ventricolare e aritmia da rientro:
– Aritmia parossistica (flutter atriale)
– Presincope à sincope, respiro corto
• Terapia: Studio elettrofisiologico e ablazione chirurgica della
branca accessoria.
• Patogenesi della malformazione:
– Nei casi familiari: carattere autosomico dominante
– Identificati vari loci della sindrome di WPW
– Identificato un gene in 7q34-q36, la subunità g2 regolatrice della
protein-chinasi A (AMP-attivata) con mutazione R302Q =
sostituzione glutamina con arginina. Aritmie e morte improvvisa
Le aritmie sono il quadro finale di
disfunzione cardiaca che portano
all’insufficienza e alla morte.
Morte improvvisa e attività elettrica
Alterazioni funzionalià/struttura cardiaca
Fisiopatologia cardiaca
Ipertrofia e dilatazione: Due diversi meccanismi di compenso
Per aumento della contrazione o per aumento di volume
Ipertrofia:
meccanismo di riserva con cui il cuore ricorre in condizioni di iperlavoro cronico,
quando non siano più sufficienti i meccanismi di riserva fisiologici
Ipertrofia concentrica:
Ipertrofia eccentrica:
sovraccarico cronico di pressione (ixtensione art., stenosi aortica
sovraccarico cronico di volume(ins.aortica, mitralica), car.mio dilatative
Perché si scompensa?
Alterazioni strutturali delle camere
Modificazioni del profilo di espressione genica
Comporta una riduzione della contrattilità
Modificazione del profilo metabolico, maggiorre produzione di radicali liberi
Alterazione
funzionale/strutturale
Compenso
Scompenso
Insufficienza cardiaca
Quali alterazioni funzionali/strutturali?
PERICARDIO - Emorragie Pericarditi acute e croniche
ENDOCARDIO -. Prevalente natura infiammatoria, Endocardite reumatica ed infettive
MIOCARDIO
Malattie specifiche del miocardio:
Miocarditi Infettive
Miocardiopatie dismetaboliche, da malattie
sistemiche, disordini neuromoscolari, tossiche
Cardiomiopatie (solo componente muscolare):
Dilatative
Ipertrofiche
Restrittive
Quali alterazioni funzionali/strutturali?
VIZI VALVOLARI e ALTERAZIONI DEI VASI -
MITRALE
Stenosi
Insufficienza
causata da endocardite reumatica
procura ipertrofia ventricolo destro
valvulopatia reumatica, endocardite, infarto,
cardiomiopatia dilatativa
procura dilatazione ventricolo sinistro, ixtrof,
resistenza polmonare poi ixtrofia ven.dx.
Valvola AORTICA
Stenosi
Insufficienza
causata da endocardite reumatica, ins.aort.,
vizi mitralici
procura ipertrofia ventricolo sn e anche dil.
basso valore pres.aortica
valvulopatia reumatica ed endocardite
procura ixtrofia ven.sn.eccentrica,
successiva ixtrofia dx.
Ischemia Cardiaca
Causa più frequente di malattia cardiaca
PERCHÉ:
Stenosi coronarie in seguito a processo di aterogenesi
e complicanze:
Trombosi su fissurazione placca
COME:
Angina Pectoris
Infarto miocardio
Cardiopatia Ischemica
Morte cardiaca
Ischemia e Infarto del miocardio
Descrizione
Lesioni cellulari e subcellulari
Ruolo del Ca++ e riperfusione
Riparazione, rimodellamento ed esiti
Anatomia delle coronarie e stenosi aterosclerotica
Downloaded from: Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease (on 19 March 2007 08:20 AM)
Angina Pectoris
Stenosi
Vasospasmo
Aggregazione Piastrinica
Aumento del fabbisogno miocardico
Dolore TORACICO EPISODICO
che si ha in seguito ad incremento richiesta di lavoro muscolare in
condizioni di alternata perfusione ematica.
Caratteristiche dell’area di necrosi
•
•
•
•
•
•
Localizzazione e calibro del vaso coronarico
Assenza di circoli collaterali
Importanza funzionale dell’area irrorata
Durata dell’ischemia
Modalità di riperfusione: necrosi e apoptosi
Rimodellamento post-infartuale
L’estensione
dell’area di
necrosi dipende
dalla durata
dell’ischemia e
raggiunge il
massimo dopo 6
ore fino a
comprendere la
quasi totalità
dell’area
bersaglio
dell’occlusione
(irrorata dal vaso
occluso)
Perfuso e sano
Non perfuso
Necrosi
Principale marcatore di necrosi
e di danno: MDA o malondialdeide
Marcatori sierici
Terapia dell’infarto:
riperfondere l’area ischemica
Acuta: Riduzione del metabolismo: β-bloccanti
Trombolisi: t.antiaggregante+fibrinolisi
angioplastica+stent medicati, aspirazione
+stent medicati
Cronica:
By-pass coronarici+ t.antiaggregante
Placebo
Aspirin
Streptok
Effetti della
terapia
antiaggregante,
anticoagulante
o di ambedue
Aspirin+Streptok
Terapia
del trombo
coronarico
Trombolisi
Aspirazione+
Angioplastica
Dopo angioplastica
Al momento del ricovero
DANNO DA RIPERFUSIONE
Paradosso O2
Paradosso Ca2+
Paradosso pH
Infiammazione
Insufficienza Cardiaca
Quando la capacità contrattile del cuore non è in grado di
mantenere una circolazione sanguigna sufficiente a soddisfare i
bisogni del metabolismo
{
{
Acuta
Infarto, ipertensione, malattie vascolari
Cronica
Malattie polmonari croniche, insufficienza
sinistra cronica
Sinistra
Edema polmonare
Destra
Edema periferico e congestione venosa
Ins. Cardiaca Sinistra
Perché:
• Ischemia coronarica;
• Ipertensione;
• Alterazione della valvola aortica mitralica
• Malattie miocardiche
Conseguenze:
Edema polmonare
Diminuzione sangue circolante
Ipertensione ed Ipoperfusione
Ins. Cardiaca Destra
Perché:
Causa:
• Conseguenza insufficienza sinistra
• Stenosi mitralica
• Aumento resistenza circolare polmonare
(cuore polmone)
• Cardiomiopatie
Incremento pressione venosa
Edema periferico (Fegato molle congesto
Effetti insufficienza cardiaca
Gettata cardiaca inadeguata
ê
Insufficienza apporto sangue
ê
Diminuzione tensione O2 tessuti
(IPOSSIA STAGNANTE)
ê
Quantità O2 ridotta
ê
DEGENERAZIONI
ê
NECROSI
Effetti insufficienza cardiaca
circolazione cerebrale: mantenuta vicino al …….
N è 750 ml/min
Danno irrev. è 10 ml/min
flusso coronarico: normale fino a stadi terminali
flusso rene: ê da 1,1 l/min è 0,5 l/min
flusso epatico: ipossia stagnante
flusso estremità: vaso costrizione periferica,
cute pallida/fredda,
cianosi (bassa portata)
IPERTENSIONE
MALATTIE
VALVOLARI
Lavoro cardiaco
Ixtrofia e/o dilatazione
INFARTO DEL
MIOCARDIO
Aum.massa
Aum.sintesi proteica
Att.geni precoci
Att.program gen.fetale
Proteine anomale
Fibrosi
DISFUNZIONE CARDIACA
Insuff.Cardiaca - Aritmie
