ALTERAZIONI EMODINAMICHE File

ALTERAZIONI
EMODINAMICHE
I disturbi principali che riguardano l’emodinamica e la
normale funzione del circolo sanguigno:
• edema
• congestioone vascolare
• emorragia
• trombosi
• embolia
• infarto
• shock
tutte quante possono essere innescate da anomalie che riguardano sia l’apporto
di 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 importanti
cause 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
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 idrostatica vascolare e della
pressione colloido-osmotica plasmatica sono i fattori più importanti che
governano il movimento di liquido tra il compartimento vascolare e
interstiziale..
EDEMA-2
Normalmente 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 pressione
capillare sia la diminuzione della
pressione colloido osmotica
possono 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 persistente nei tessuti.
CAUSE FSIOPATOLOGICHE DI EDEMA
Aumento della pressione idrostatica
Riduzione della pressione osmotica plasmatica (ipoproteinemia)
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
glomerulopatie con perdita di proteine) o
riduzione della sintesi di 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 tessutale nell’insufficienza cardiaca o
renale è importante soprattutto perché è un segnale della patologia
che lo ha provocato.
• L’edema polmonare, che si verifica quando c’è aumento della
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 cerebrale può 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 sangue in 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 arrossato per la presenza di sangue ossigenato.
• La congestione è un processo passivo che si verifica quando ci sono
ostacoli al 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 vasi in
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 la rottura di un’arteria o di una vena di grosso calibro è
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-2
L’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);
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 conseguenze sull’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
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
emostatico dove sia presente un danno vascolare.
L’aspetto patologico dell’emostasi è la trombosi che 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 fattori
principali:
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.
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
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 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,
ipercolesterolemia, radiazioni e prodotti di combustione
del tabacco.
2) ALTERAZIONI DEL FLUSSO SANGUIGNO
La turbolenza contribuisce alla trombosi arteriosa e cardiaca, causando danno e
disfunzione endoteliale, formando correnti che vanno in senso contrario al flusso
sanguigno e sacche di stasi.
La stasi e la turbolenza:
-alterano il flusso sanguigno laminare, portando le piastrine in contatto con l’endotelio;
-prevengono la diluizione dei 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,
adesione di leucociti…).
La turbolenza e la stasi contribuiscono alla trombosi in numerose situazioni cliniche, ad
es:
–
–
–
–
le placche aterosclerotiche ulcerate 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 iperviscosità del sangue (policitemia) causano stasi nei piccoli vasi e i globuli rossi
deformati nell’anemia falciforme causano 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.
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 malattia
aterosclerotica sintomatica si localizza preferenzialmente nelle arterie che
irrorano
• il cuore,
• l’encefalo
• 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 trombosi e può
essere classificata in forme primitive (genetiche) e secondarie
(acquisite).
Contribuisce meno frequentemente allo stato trombotico.
Evoluzione del trombo
Se il paziente sopravvive alle conseguenze immediate di una occlusione
vascolare trombotica, i trombi vanno incontro ad una combinazione di
queste 4 possibilità (nell’arco di un periodo che va da alcuni giorni a
qualche settimana).
1. Propagazione, accumulando quantità crescenti di piastrine e fibrina
→ occlusione vascolare.
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 fibrina
nella microcircolazione che appaiono improvvisamente o
subdolamente, può essere la conseguenza di diverse patologie.
Questi trombi, visibili solo ad un esame micoscopico, possono provocare
insufficienza 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 emolitica per 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 …)
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
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 effetti
frammentazione
TROMBO ARTERIOSO
ISCHEMIA
INFARTO
Bolle di gas
frammentazione
TROMBO VENOSO
EMBOLIA
POLMONARE
Tess.. adiposo
Tess
Liquido
amniotico
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 silenti perché 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;
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
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
-embolia polmonare massiva
-sepsi microbica...
Indipendentemente dalla causa il risultato finale è ipotensione seguita da
insufficiente perfusione tessutale e ipossia cellulare (se stato di shock
persiste → 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 ipovolemico è il risultato della perdita di volume ematico o
plasmatico. Può essere dovuto ad emorragia, perdita di liquidi per gravi
ustioni …
•
Lo shock settico è 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
L
P
S
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.