Fisiopatologia dello scompenso cardiaco

Fisiopatologia dello
scompenso cardiaco
cronico
M. Cicoira
Centro Marani, 24-27 ottobre 2005
1
Definizione
Sindrome clinica complessa
conseguente a qualunque alterazione
strutturale o funzionale cardiaca che
riduce la capacità del cuore di riempirsi
o di contrarsi
AHA/ACC HF Guidelines 2001
Sintomi/segni clinici secondari a funzione
ventricolare anomala
ESC HF guidelines 2001
2
Epidemiologia
• 5.000.000 pazienti affetti negli USA
• 6% - 10% popolazione > 65 anni
prevalenza 20 / 1.000 (numero totale)
• incidenza 2 / 1.000 (nuovi casi-anno)
Gottdiener J et al. JACC 2000;35:1628
Haldeman GA et al. Am Heart J 1999;137:352
Kannel WB et al. Am Heart J 1991;121:951
O’Connell JB et al. J Heart Lung Transplant 1993;13:S107
3
SCC:
distribuzione per fasce di età
>80%
Senni M, Circulation 1998.
4
SCC e prognosi
Nonostante i benefici della terapia
medica:
• il 50% morirà entro 5 anni
• Il 30% rischia la riospedalizzazione
entro 3 mesi per scompenso
5
Cosa determina lo SCC?
Qualunque alterazione funzionale o
strutturale del cuore produce la
stessa risposta “stereotipata” che
porta allo scompenso cardiaco
6
Eziologia
CMP post-ischemica
(65-70%)
CMP non ischemica
(30-35%)
Idiopatica
Post - ipertensiva
Familiare
Infettiva (HIV, HBV, micobatteri, miceti..)
Valvolare
Disordini metabolismo ed endocrinopatie
Esotossica o da farmaci (alcool, chemioterapici)
Peripartum
Collagenopatie
7
«A Public Health Crisis:
60 Million Americans Have CV Disease»
Ipertensione arteriosa: 50 milioni
Cardiopatia ischemica: 13.5 milioni
• Infarto miocardico acuto: 7.2 milioni
• Angina pectoris: 6.3 milioni
Scompenso congestizio: 4.6 milioni
According to current estimates, approximately 60 million patients in the U.S. live
with one or more cardiovascular diseases (CVD). Approximately 50 million suffer
from hypertension, while more than 12 million have coronary heart disease. More
than 7 million have suffered an acute myocardial infarction, and more than 6 million
have experienced angina pectoris. Stroke affects more than 4 million, as does
congestive heart failure (CHF).
The tremendous incidence of cardiovascular disease despite current interventions
underscores the need for more effective therapies.
Morbidity & Mortality: 2000 Chart Book on Cardiovascular, Lung, and Blood Diseases. NHLBI. May
2000 (National Heart, Lung, and Blood Institute. Unpublished extrapolations to the 1991 U.S.
population from preliminary tabulations of the National Health and Nutrition Examination Survey,
1988-1991; National Center for Health Statistics, 1995; National Heart, Lung, and Blood Institute.
Unpublished tabulation from the public use data tapes, National Health and Nutrition Examination
Survey, 1971-1975, 1976-1980, 1988-1994; National Center for Health Statistics, 1999; National
Heart, Lung, and Blood Institute. The Fifth Report of the Joint Committee on Detection, Evaluation,
and Treatment of High Blood Pressure. NIH publication no. 93-1088, 1993.)
8
Risposte anatomico-morfologiche:
rimodellamento
IMA /
CI cronica
9
Rimodellamento
ventricolare sinistro dopo IMA
10
11
Infarto miocardico acuto
Stratificazione del rischio
Mortalità a 2 anni
50%
40%
30%
20%
10%
0
20
30
40
50
60
70
FE (%)
Am J Cardiol 1992;69:977
Col diminuire della funzionesistolica ventricolare sisnitra (qui espressa come FE,
ovvero frazione di eiezione), si verifica un aumento della mortalità dopo IMA.
12
Eziologia
CMP post-ischemica
CMP non ischemica
Idiopatica
Post - ipertensiva
Familiare
Infettiva (HIV, HBV, micobatteri, miceti..)
Valvolare
Disordini metabolismo ed endocrinopatie
Esotossica o da farmaci (alcool, chemioterapici)
Peripartum
Collagenopatie
13
Ipertensione e rischio CV
Patologia
Rischio Relativo
(ipertesi verso normotesi)
normotesi)
Coronaropatia
2-3X
Ictus
7X
Scompenso cardiaco
2-3X
Vasculopatia
2-3X
14
Eziologia
CMP post-ischemica
CMP non ischemica
Idiopatica
Post - ipertensiva
Familiare
Infettiva (HIV, HBV, micobatteri, miceti..)
Valvolare
Disordini metabolismo ed endocrinopatie
Esotossica o da farmaci (alcool, chemioterapici)
Peripartum
Collagenopatie
15
CMPD familiari
25-30% delle forme idiopatiche
ereditarietà autosomica dominante,
recessiva, X-linked
penetranza incompleta (asintomaticità,
SCC, morte improvvisa)
insorgenza tardiva
disturbi neuromuscolari
Criteri: almeno un familiare con CMPD
ereditaria; un familiare di primo grado con
MI <35 aa
16
CMPD familiari: clinica
Manifestazioni cardiache (CMPD,
blocchi atrioventricolari);
manifestazioni muscolari (distrofia m., ⇑
CPK, mialgie);
sordità
17
CMPD familiari: diagnosi
Accurata anamnesi familiare;
Analisi genetica nel probando;
screening clinico ed ecocardiografico
nei familiari di primo grado (diagnosi- e
trattamento - precoce);
analisi genetica nei familiari se viene
identificata una mutazione nel probando
18
CMPD familiari
19
CMPD familiari
20
Dove nasce, come cresce e si sviluppa
la sindrome dello scompenso
Alteraz.
Circ.
Disfunz.
cardiaca
Anat/morf
rimodell-
Risp.
Fisiol.
Manifest.
cliniche
Fatt. aggrav
precipitanti
Risp
cell.
Paz
asintomatico
Sc. C.
cr. c.
Risp.
Molecol.
E.P.A
morte improvv.
shock
Primum movens
danno/induzione
Modificato da Taylor - The Cleveland
Clinic
21
NORMALE
Non sintomi
Normale tolleranza
esercizio
Alterata funzione VS
Disfunzione
asintomatica
Sintomi
Ridotta tolleranza
esercizio
Alterata funzione VS
SCC
in compenso
Sintomi
Tolleranza esercizio
molto ridotta
Alterata funzione VS
SCC
in scompenso
Sintomi non controllati
dal trattamento
Scompenso
refrattario
Important Concepts.
Clinical stages in the evolution of heart failure
Heart failure is a continuous spectrum of changes, from the subtle loss of normal
function to the presence of symptoms refractory to medial therapy. The patient
with cardiomyopathy may maintain overall normal ventricular function; the
progression of dysfunction may be sudden or gradual. Asymptomatic ventricular
dysfunction is characterized by the absence of symptoms or decline in functional
capacity, even in the absence of treatment. It may be associated with different
changes in cardiac physiology, including ventricular dilatation, regional wall
motion abnormalities, and decreases in the LV ejection fraction and of other
parameters of ventricular function. The absence of symptoms may be explained
by the heart’s functional reserve capacity and by the activation of compensatory
mechanisms opposing the deterioration of cardiac function. In compensated
heart failure the symptoms are controlled by medical therapy. In decompensated
heart failure, symptoms persist despite usual therapy and are refractory to
adjustments in drugs and dosages.
22
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Ipotesi emodinamica
Ipotesi infiammatoria
Ip. neuro-endocrina
1970
1980
1990
Cuore
Circolo periferico
2000
Sindrome sistemica
23
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Ipotesi emodinamica
24
Cardiomiopatia dilatativa
25
26
PORTATA CARDIACA
PERFUSIONE
PERIFERICA
ASTENIA
CIANOSI
CONFUSIONE
FC
27
PORTATA CARDIACA
PERFUSIONE
PERIFERICA
CONGESTIONE
POLMONARE
ASTENIA
CIANOSI
CONFUSIONE
FC
DISPNEA/DPN
ORTOPNEA
PVC
INTOLL. SFORZO
TOSSE
28
PORTATA CARDIACA
PERFUSIONE
PERIFERICA
ASTENIA
CIANOSI
CONFUSIONE
FC
CONGESTIONE
POLMONARE
DISPNEA/DPN
ORTOPNEA
PVC
INTOLL. SFORZO
TOSSE
RITENZIONE
H20 E Na+
E. DECLIVI
VERS. PLEUR.
ASCITE
EPATOMEGALIA
EDEMI
OLIGURIA
PESO
29
PORTATA CARDIACA
PERFUSIONE
PERIFERICA
ASTENIA
CIANOSI
CONFUSIONE
FC
CONGESTIONE
POLMONARE
DISPNEA/DPN
ORTOPNEA
PVC
INTOLL. SFORZO
TOSSE
RITENZIONE
H20 E Na+
E. DECLIVI
VERS. PLEUR.
ASCITE
EPATOMEGALIA
EDEMI
OLIGURIA
PESO
30
Classe funzionale NYHA
I: nessuna limitazione (l’attività fisica abituale
non provoca dispnea, cardiopalmo o astenia)
II: lieve limitazione (l’attività fisica abituale
provoca sintomi)
III: marcata limitazione: non sintomi a riposo ma
per sforzi lievi
IV: sintomi a riposo o per qualsiasi livello di
attività fisica
31
Classificazione funzionale
IV
5%
III
25%
I
35%
II
35%
AHA Heart and Stroke Statistics
Update 2001
32
Pressione venosa
giugulare
normale
(cms)
4 JVP
cm da
angolo Louis
McGee SR.Physical examination of venous pressure: a critical review. Am Heart J 1998.
33
Scompenso cardiaco
Segni e sintomi
SOLVD
2569 pazienti
FE<35%
Drazner, NEJM, 2001
In presenza di un incremento della pressione venosa centrale si osserva un
significativo aumento di mortalità.
34
Classificazione scompenso:
evoluzione e progressione
Dry/warm (A)
Dry/cold (L)
Wet/warm (B)
Wet/cold (C)
HR: 2.48, p=0.003
35
Scompenso cardiaco sistolico e diastolico
Segni e sintomi
100
80
60
40
20
Dispnea
da sforzo
DPN
Ortopnea
Turgore Crepitii
giugulare
S3
S4
36
“…physicians have traditionally considered heart
failure to be a hemodynamic disorder, however,
hemodynamic abnormalities are not sufficient to
explain the progression of heart failure..
Therapeutic interventions may improve the
hemodynamic status of patients but adversely
affect their long-term outcome.
These findings have raised questions about the
validity of the hemodynamic hypothesis and
suggest that alternative mechanisms must play a
primary role in advancing the disease process…”
M. Packer, JACC, 1992.
37
“…neurohormonal mechanisms play a central role in the
progression of heart failure.
Activation of the SNS and RAAS exerts a direct
deleterious effect on the heart that is independent of the
hemodynamic actions of these endogenous mechanisms.
Therapeutic interventions that block the effects of these
neurohormonal systems favorably alter the natural
history of heart failure, and such benefits cannot be
explained by the effect of these treatments on cardiac
contractility and ejection fraction…”
38
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Ipotesi neuro-ormonale
39
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
N Engl J Med 1999;341:577
Rappresentazione schematica dei meccanismi di attivazione del sistema reninaangiotensina-aldosterone e del sistema adrenergico in pz con SCC. Il primum
movens è la disfunzione ventricolare sinistra.
40
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
41
Risposte neuroormonali alla
disfunzione cardiaca
Risposta
Effetto a breve
termine
Ritenzione di Na e
H 2O
Aumento precarico
Vasocostrizione
Stimolazione
simpatica
Effetto a lungo
termine
Congestione
polmonare,
anasarca
Mantiene pressione Peggiora funzione
per perfusione
di pompa; aumenta
organi vitali
spesa energetica
cardiaca
Aumenta frequenza Aumento consumo
cardiaca ed
energetico
eiezione
42
43
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
L’aldosterone è un potente stimolo per la produzione di collagene nella matrice
extracellulare.
44
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Attivazione neuroendocrina
P
Alterazioni
MEC+ miociti
DISFUNZIONE DIASTOLICA
DISFUNZIONE SISTOLICA
Rossi MA, Circulation 1998;97:934-5.
45
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
DISFUNZIONE
VENTRICOLARE
RIMODELLAMENTO
ATTIVAZIONE
N.ENDOCRINA
TERAPIA
ALTERAZIONI
MATRICE EXTRACELLULARE
MIOCITI
46
Scompenso cardiaco
Mortalità 6 mesi (%)
progressione della malattia
80
p<0.001
p<0.01
70
60
50
Enalapril
Placebo
40
30
20
10
0
'Basse'
'Alte'
Concentrazioni di Aldosterone
CONSENSUS Trial - Circulation 1990.
La somministrazione di enalapril riduce significativamente la mortalità in pz con
SCC, in particolare nei pazienti con elevate concentrazioni di aldosterone
all’inizio del trattamento.
47
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Angiotensinogeno
Renina
Angiotensina I
Non ACE
(chimasi, catepsina G)
ACE
Angiotensina II
AT1
AT2
ACE-inibitori
Aldosterone
Rappresentazione schematica del sistema renina angiotensina-aldosterone e sito
d’azione degli ACE-inibitori
48
Funzione ventricolare
Spironolattone
93 pazienti con CMPD
randomizzati a spironolattone /controllo per 12 mesi
M. Cicoira et al, J Am Coll Cardiol 2001.
Effetto della somministrazione di spironolattone (antialdosteronico) sulla
funzione ventricolare sinistra (a sx) e sul consumo di ossigeno di picco (a dx),
che migliorano significativamente in manieera dose-dipendente.
49
BNP e scompenso cardiaco
50
BNP e scompenso cardiaco
Maisel AS. J Am Coll Cardiol 2003
51
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Ipotesi emodinamica
Ipotesi infiammatoria
Ip. neuro-endocrina
1970
1980
1990
2000
Sindrome sistemica
Cuore
Circolo periferico
52
Scompenso cardiaco
Ipotesi muscolare
Coats AJS ,Br Heart J 1996. The
muscle hypotehsis: central role of the periphery
53
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Absolute VO2 (mL/min)
3000
p<0.0001; r=0.70
y = -414,3+87.9*x
2500
2000
1500
1000
500
0
5
10
15
20
25
30
Appendicular lean mass (kg)
Cicoira M ,J Am Coll Cardiol 2001.
54
Scompenso cardiaco
progressione della malattia
Ipotesi emodinamica
Ipotesi infiammatoria
Ip. neuro-endocrina
1970
1980
1990
2000
Sindrome sistemica
Cuore
Circolo periferico
55
Scompenso cardiaco
Ipotesi infiammatoria
Torre-Amione G, Circulation 1996.
56
Scompenso cardiaco
Ipotesi infiammatoria
Ipotesi infiammatoria
Rauchhaus M , Circulation 2000.
57
58
Alterazioni periferiche
Ruolo prognostico del BMI
Horwich T, J Am Coll Cardiol 2001;38:789-95
59
Cachessia cardiaca e prognosi
Perdita di peso≥ 7.5%
sopravvivenza (%)
100
83% Cachessia Cardiaca
Valore prognostico
indipendente da:
80
60
50%
40
20
• PVO2
• LVEF
• NYHA
• Na
• Eta‘
0
0
6
12
18
mesi
Anker, Lancet 1997
60
Fisiopatologia della cachessia cardiaca
C a ta b
olic /
A na b
olic I
mbal
an
ce
Neuroendocrine Activation
Hormone Resistance and Lack of
Anabolism
Immune Activation / Inflammation
61
Modelli fisiopatologici
scompenso cardiaco
CONGESTIZIO - visione cardiocentrica
EMODINAMICO – periferica - pre e post carico
NEURO- ORMONALE - catecolamine,
RAAS, ET-1, ADH, BNP…
MUSCOLARE
IMMUNITARIO
METABOLICO
62
Scompenso cardiaco cronico
Non solo funzione ventricolare...
Alterazioni
muscolari
Funzione
ventricolare
Stress
ossidativo
Dismetabolismi
Alterazioni
endocrine
Alterazioni
immunitarie
Alterazioni
vascolari
Alterazioni
ematologiche
Uomo Vitruviano, 1490 ca, Leonardo da Vinci
63