Fisiopatologia dello scompenso cardiaco acuto - Area

OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO
U.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.Lorini
Fisiopatologia dello
scompenso cardiaco
acuto
F.L. Lorini
INDICE
OBJECTIVES
1.
INQUADRAMENTO
2.
EPIDEMIOLOGIA
3.
EZIOPATOGENESI
4.
FISIOPATOLOGIA
5.
DIAGNOSTICA DI LABORATORIO
6.
DIAGNOSTICA ECOGRAFICA
7.
DIAGNOSTICA RADIONUCLIDICA
8.
TERAPIA, RISULTATI DEI PRINCIPALI TRIALS
9.
PROGNOSI
10. NUOVE PROSPETTIVE TERAPEUTICHE
11. CASI CLINICI
INDICE
DEFINITION
Acute heart failure is defined as the rapid onset of symptoms
and signs secondary to abnormal cardiac function.
h
h
h
h
with or without previous cardiac disease.
systolic or diastolic dysfunction
abnormalities in cardiac rhythm
pre-load and after-load mismatch
It is often life threatening and requires urgent
treatment.
INDICE
CRITERI DI FRAMINGHAM PER LA DIAGNOSI DI
SCOMPENSO CARDIACO CONGESTIZIO
CRITERI MAGGIORI
CRITERI MINORI
DISPNEA PAROSSISTICA NOTTURNA
EDEMA DISTALE
TURGORE GIUGULARE
TOSSE NOTTURNA
RANTOLI
DISPNEA DA SFORZO
CARDIOMEGALIA
EPATOMEGALIA
EDEMA POLMONARE ACUTO
VERSAMENTO PLEURICO
TERZO TONO
CAPACITA’ VITALE RIDOTTA DI UN TERZO
PRESSIONE VENOSA > 16 (cmH2O)
TACHICARDIA (>120 BPM)
REFLUSSO EPATOGIUGULARE
PERDITA DI PESO > 4,5 KG DOPO 5 GIORNI
DI TERAPIA
The Framingham Study McKee PA, N Engl J Med,1971;285:1441-1446
INDICE
DEFINITION
Nella pratica clinica abbiamo tre
gruppi di pazienti:
1. Pz con peggioramento di una HF
cronica che rispondono alla terapia
Inizio di una forma
cronica
o
scompenso transitorio
2. Pz con una HF de novo scondaria ad
un fattore precipitante (IMA, Ipert)
3. Pz con deterioramento di una HF
all’ultimo stadio (refrattaria alla
terapia)
Significato
prognostico
INDICE
AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI
v
v
Circa 5 milioni di persone negli Stati uniti sono
affette da scompenso cardiaco
v
v
Ogni anno si verificano 500000 nuovi casi di malattia
v
v
Lo scompenso cardiaco è l’unica malattia
cardiovascolare che presenta un aumento di
prevalenza
v
v
Si prevede che la prevalenza di scompenso
aumenterà di 2-3 volte nel 2010
INDICE
AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI
v
v
Negli ultimi 10 anni le ospedalizzazioni per
scompenso sono aumentate da 550000 a 900000
/anno.
v
v
Circa 300.000 persone ogni anno muoiono per
scompenso
v
v
Il 6-10% della popolazione con più di 65 anni
presenta scompenso
v
v
La spesa sanitaria per scompenso nel 1991 è stata di
38.1 bilioni di dollari ovvero il 5.4 della spesa
sanitaria annua
INDICE
STUDI EPIDEMIOLOGICI
§Prevalenza :
numero
numero di
di casi
casi presenti
presenti nella
nella popolazione
popolazione
in
in un
un determinato
determinato momento
momento
§Incidenza :
numero
numero di
di nuovi
nuovi casi
casi per
per anno
anno
INDICE
PREVALENZA DELLO SCOMPENSO NELLA
POPOLAZIONE
Studi
paesi
Anno
Popolazione gen
Prevalenza>65 anni
Dati ottenuti dall’analisi delle cartelle cliniche e dalle prescrizioni
RCGP
UK
1958
3/1000
-
Gibson
USA
1966
9/1000
65/1000
Parameshwar
UK
1992
4/1000
28/1000
Mair
UK
1994
15/1000
80/1000
RCGP
UK
1986
11/1000
-
RCGP
UK
1995
9/1000
74/1000
CLARKE
UK
1995
8-16/1000
40-60/1000
Dati ottenuti utilizzando criteri clinici
Drexler
UK
1953
-
30-50/1000
Garrison
USA
1966
21/1000
35/1000
Framingham
USA
1971
3/1000
23/1000
Eriksson
SVEZIA
1989
-
130/1000
Landahl
Svezia
1984
-
80-170/1000
NHANES
USA
1992
20/1000
-
Ecocardiografia
-
-
15/1000
INDICE
PREVALENZA DI SCOMPENSO
CARDIACO
The Framingham Study,
JACC:1993;22:6A-13A
Schocken DD,
JACC:1992;20:301-6
INDICE
PROPORZIONE DI PAZIENTI CON
DISFUNZIONE VENTRICOLARE SINISTRA
INDICE
Distribuzione dei valori di frazione di eiezione in
pazienti con scompenso cardiaco
Vasan RS et al;JACC,1999;33:1948-55
100%
10
80%
LVEF
3
60%
8
40%
9
19
5
>60
50-59
41-49
31-40
<30
3
20%
10
3
3
0%
MEN
WOMEN
INDICE
INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO
L’incidenza dell’insufficienza cardiaca è stata
valutata :
• Studi di coorte sul follow-up di pazienti inizialmente
liberi da scompenso
• Studi di popolazione atti ad identificare i soggetti che
presentano per la prima volta la sindrome
INDICE
INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO
NELLO STUDIO DI FRAMINGHAM
The Framingham
Study,JACC:1993;22:6A-13A
Senni M, Arch Int
Med,1999;159:29-34
INDICE
SCOMPENSO CARDIACO E RICOVERI
OSPEDALIERI
Br Heart J 1994;72 (Suppl 2) S3-S9
INDICE
QUALITA’ DELLA VITA NELLE
MALATTIE CRONICHE
% change in quality of life
10
1
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
hypertension
Diabetes
Arthritis
Angina
Heart failure-80
-35
-50
-60
-80
Murdoch DR, in Sharpe N Heart Failure Management 2000
INDICE
Score system
The Changing pattern of coronary artery bypass surgery.
Christakis GT, David TE, Salerno TA et al
Circulation 1989;80 (supp l):151-161
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
77
78
53
38
low risk
42
31
14
1980
1988
14
increased
9
16
20
BG 1988
BG2002
8
high
INDICE
EZIOPATOGENESI DELLO
SCOMPENSO ACUTO
♦
Coronary heart disease is the aetiology
of AHF in 60–70% of patients,
particularly in the elderly population.
•
Aging of the population and improved survival after
AMI has created:
•
number of patients currently living with chronic
failure
•
number of hospitalizations
♦
heart
In younger subjects, AHF is frequently
caused by dilated cadiomyopathy,
arrhythmia, congenital or valvular heart
disease, or myocarditis.
INDICE
Pathophysiology of AHF
•AHF is a critical inability of the myocardium to maintain
a cardiac output sufficient to meet the demands of the
peripheral circulation.
•Irrespective of the underlying cause of AHF, a vicious
circle is activated that, if not appropriately treated, leads to
chronic heart failure and death.
In order for patients with AHF to respond to treatment
the myocardial dysfunction must be reversible.
INDICE
Executive summary of the guidelines on the
diagnosis and treatment of acute heart failure
(2005) 26, 384–416
INDICE
INSUFFICIENZA VASCOLARE O CARDIACA?
5
BP>>
45
50
BP=
BP<<
1. Insorgenza acuta , conservata FE
2. Insorgenza meno acuta, Fe depressa
3. Insuff. cardiaca + ipoperfusione
INDICE
Danno miocardico
•
•
bioumorale:tnf-endotelio-peptidi
meccanico-adattamento
INDICE
LIVELLI DI CITOCHINE E GRAVITA’ DELLO
SCOMPENSO
Aukrust P; Am J Cardiol
1999; 83: 376-382
Bonaduce D, Am Hearth J 2000; 140
INDICE
VIE DI ATTIVAZIONE CHE PORTANO ALLA
PRODUZIONE DI TNF NEI MACROFAGI
Meldrum DR AM J PHYSIOL 1998, 274 R 577-595
Ferrari R; Cardiologia 1998: 43; 143-155
INDICE
TNF E DISFUNZIONE MUSCOLARE
PERIFERICA
Ferrari R; Cardiologia 1998: 43; 143-155
INDICE
SCOMPENSO CARDIACO IN RATTO TRANSGENICO CON
ESPRESSIONE MIOCARDICA DI TNF
BRYANT D
CIRCULATION,
1998; 97:1375-1381
INDICE
POSSIBILI MECCANISMI COINVOLTI DELLA
DISFUNZIONE ENDOTELIALE
Belardinelli R. J Cardiol 2001; 81:1-8
INDICE
ENDOTELINA
Yanagisawa M, Nature;1988;332:411-15
INDICE
VASODILATAZIONE ARTERIOSA DOPO
INFUSIONE DI L-NMMA
Belardinelil R. J Cardiol 2001; 81:1-8
INDICE
DISFUNZIONE ENDOTELIALE NELLO
SCOMPENSO
Belardinelli R. Int J Cardiol 2001; 81:1-8
INDICE
PRINCIPALI MECCANISMI DETERMINANTI DELLA
FORZA DI CONTRAZIONE DEL MIOCARDIO
INDICE
Ventricular
dysfunction
Wall thickness
Ventricular diameter
Normal
HCM
DCM
Laplace’s law
t = pr/2h
r
t
h
t = wall stress
p = endoventricular pressure
r = radius
INDICE
Myocardial architecture:
the extracellular matrix
INDICE
SYSTOLIC APICAL TORSION OF LEFT
VENTRICLE
Circunferential
fibers
Longitudinal
fibers
Oblique
Fibers +/-
INDICE
Cellular architecture: the sarcomere at
rest
TITIN
Passive tension
Z disk
M line
Thin filament:
ACTIN
Thick filament:
MYOSIN
Active tension
INDICE
Diastole
TITIN
Actin-myosin Cross-bridges
INDICE
Sistole
TITIN
Actin-myosin Cross-bridges
INDICE
Systolic improvement is paid by
some diastolic dysfunction
I. Makarenko, Circ Res. 2004
INDICE
Progression of Heart Failure
Ind
ex
ev
en
t
Ejection fraction (%)
60
Compensatory
mechanisms
Remodeling
secondary
damage
20
Years
Asymptomatic
Symptomatic
INDICE
Ventricular geometry
INDICE
The variation in isometric tension with
sarcomere length in muscle fibers
100
80
Tension
(%)
60
40
20
0 1,27
1,0
1,67
2,0
2,25
1,5
2,0
2,5
3,0
Sarcomere lenght, µ
3,65
3,5
4,0
Tension peak at 2.2 µm of length
INDICE
EFFETTI DELL’AUMENTO DEL PRECARICO (LUNGHEZZA
SARCOMERO A POST-CARICO COSTANTE) DURANTE
CONTRAZIONE ISOMETRICA
relazione forza/tempo
calcio transiente libero intracellulare
tempo di picco di forza isometrica
relazione forza-lunghezza
INDICE
Landesberg A, Am J Physiol 1994;267:H779-95
RELAZIONE VELOCITÀ DI ACCORCIAMENTO
CARICO DI UN MUSCOLO PAILLARE
Braunwald E, Mechanism of contraction 2nd Edition 1976
INDICE
RELAZIONE
RELAZIONE TRA
TRA PRESSIONE
PRESSIONE ATTIVA
ATTIVA DEL
DEL VS
VS E
E GS
GS IN
IN
CONTRAZIONI
CONTRAZIONI ISOTONICHE
ISOTONICHE OTTENUTE
OTTENUTE A
A VALORI
VALORI
CRESCENTI
CRESCENTI DI
DI POSTCARICO
POSTCARICO CON
CON VTD
VTD COSTANTE
COSTANTE
BURNS JW;Am J Physiol 1973;224:725-32
INDICE
EFFETTI DELLA NORADRENALINA (NE) SULLA
RELAZIONE F/V NEL MUSCOLO PAPILLARE
Braunwald E, Mechanism of contraction 2nd Edition 1976
INDICE
RELAZIONE
RELAZIONE TRA
TRA CONSUMO
CONSUMO MIOCARDICO
MIOCARDICO DI
DI
O2
O2 ED
ED ENERGIA
ENERGIA MECCANICA
MECCANICA PRODOTTA
PRODOTTA IN
IN
CONDIZIONE
CONDIZIONE DI
DI CONTRATTILITA’
CONTRATTILITA’ NOMALE
NOMALE
OD
OD AUMENTTATA
AUMENTTATA
DATI
DATI CONVERTITI
CONVERTITI IN
IN UNITA’
UNITA’ STANDARD
STANDARD DI
DI
ENRGIA
ENRGIA DOPO
DOPO SOTTRAZIONE
SOTTRAZIONE DELL’O2
DELL’O2
CONSUMATO
CONSUMATO DAL
DAL METABOLISMO
METABOLISMO BASALE
BASALE
E
E DALL’ATTIVAZIONE
DALL’ATTIVAZIONE DELLA
DELLA CONTRAZIONE
CONTRAZIONE
cuore umano normale
GIBBS CL, Am J Physiol 1985;249:H199-06
INDICE
CICLO
CICLO PRESSIONE-VOLUME
PRESSIONE-VOLUME
DEL
DEL VENTRICOLO
VENTRICOLO SINISTRO
SINISTRO
RELAZIONE
RELAZIONE TRA
TRA ENERGIA
ENERGIA
METABOLICA
METABOLICA CONSUMATA
CONSUMATA ED
ED
ENERGIA
ENERGIA MECCANICA
MECCANICA
SCOMPENSO
NORMALE
Energia potenziale
INDICE
RELAZIONE FORZA-FREQUENZA NEL MIOCARDIO
NON INSUFFICIENTE E INSUFFICIENTE
Schimdt U, G Card Fail 1995;1:311-21
INDICE
PROCESSI DI CONTROLLO
INTRACELLULARE DEL CALCIO
Disponibilità
Responsività
Balke CW, Heart Dis Stroke1993;2:150-55
INDICE
ACCORCIAMENTO CELLULARE E CA 2+
TRANSIENTE DI CUORI UMANI
Del Monte F, Circulation 1999;100:2308-11
INDICE
RELAZIONE FORZA-FREQUENZA
Del Monte F, Circulation 1999;100:2308-11
INDICE
POTENZIALI MECCANISMI COINVOLTI
NELL’INSUFFICIENZA CARDIACA
INDICE
INFUSIONE DI ANGIOTENSINA: PRESSIONE
SISTOLICA V. SINISTRA/ GITTATA SISTOLICA
NORMALI
DISFUNZIONE
VS MODESTA
DISFUNZIONE
VS GRAVE
Ross JJr Circulation 1964;29:734-49
INDICE
MODIFICAZIONI INDOTTE
DALL’ESERCIZIO
INDICE
EFFETTI EMODINAMICI INDOTTI
DALL’ESPANSIONE ACUTA DI VOLUME
VOLPE M, CIRCULATION 1995;92:2511-18
SOGGETTI NORMALI
CARDIOMIOPATIA DILATATIVA IN
CLASSE NYHA I-II
INDICE
PRINCIPALI
PRINCIPALI MECCANISMI
MECCANISMI EMODINAMICI
EMODINAMICI E
E NEURORMONALI
NEURORMONALI CHE
CHE
PORTANO
PORTANO ALL’AUMENTO
ALL’AUMENTO DELLA
DELLA GITTATA
GITTATA SISTOLICA
SISTOLICA IN
IN
RISPOSTA
RISPOSTA ALL’ESPANSIONE
ALL’ESPANSIONE ACUTA
ACUTA DEL
DEL VOLUME
VOLUME PLASMATICO
PLASMATICO
INDICE
ALTERAZIONE DELL’OMEOSTASI DEL VOLUME
PLASMATICO DURANTE ESPANSIONE ISOTONICA
DELL’INSUFFICIENZA CARDIACA CONGESTIZIA
INDICE
INDICE
SECREZIONE DEL BNP E DELL’ANP IN
SOGGETTI NORMALI ED IN PAZIENTI CON DCM
Yasue H, Circulation 1994;90:195-203
INDICE
DOSAGGIO DELL’ANP E DIAGNOSI DI
SCOMPENSO CARDIACO
Cowie MR, Lancet 1997;350:1347-51
INDICE
SOPRAVVIVENZA E ANP
Gottlieb SS, JACC,1989;13:1534
INDICE
FISIOPATOLOGIA E TERAPIA
AHFS
INDICE
MECCANISMI CONSECUTIVI ATTIVATI DALLA
STIMOLAZIONE NEURORMONALE CRONICA
Eichhorn EJ, Circulation,1996;94:2285-96
INDICE
FISIOPATOLOGIA E TERAPIA
SIGNIFICATO PROGNOSTICO DELLE CATECOLAMINE
CARDIACHE
>
INDICE
Kaye DM J Am Coll Cardiol 1995; 26:1257-63
FISIOPATOLOGIA E TERAPIA
SOPRAVVIVENZA E LIVELLI DI NORADRENALINA
Cohn JN, N Engl J Med 1984;311:822
INDICE
FISIOPATOLOGIA E TERAPIA
SIGNIFICATO PROGNOSTICO DELLA DILATAZIONE VENTRICOLARE
INDICE
Sun JP Am J Cardiol 1997; 80:1583-7
FISIOPATOLOGIA E TERAPIA
STRATIFICAZIONE PROGNOSTICA UTILIZZANDO LA FRAZIONE DI
EIEZIONE (EF) ED IL MASSIMO CONSUMO DI O2 (VO2)
INDICE
Cohn JN, 1993circulat ion 1993;87(Suppl 6) 5-16
CONCLUSIONI
1.
TRE GRUPPI DI AHFS
2.
TRATTAMENTO IMMEDIATO
3.
FATTORI BIO-UMORALI E MECCANICI
4.
SCARSA RISERVA
5.
RISPOSTA ADRENERGICA
6.
CONSUMO MIOCARDICO DI OSSIGENO
INDICE
STATUS OF THE ART
Buckberg G.
“Congestive heart failure: treat the
disease, not the symptoms – return to
normalcy”
J Thorac Cardiovasc Surg 2001;121:628-37
INDICE
Atti del
Corso di Aggiornamento
Insufficienza cardiaca
nel paziente
cardiochirurgico:
dalla fisiopatologia
alle nuove opzioni
terapeutiche
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INDICE