1 Adattamenti cellulari

GH.

3. Ipernutrizione: qui si ha ipertrofia adiposa

4. Fatto i meccanici: per esempio precedentemente venivano messi dei palloncini sotto

la cute egrazie allo stress meccanico le cellule proliferavano, questo è un bel vantaggio

perché per una cicatrice del viso anziché trapiantare cute degli altre zone, ricoprivo la

cicatrice con la proliferazione di cellule.

5. Iperplasie relative: un esempio è la gastrite atrofica in cui cellule che producono

acido cloridrico nell’anemia perniciosa smettono di produrre HCl e quindi è impossibile

assorbire la vitamina B12 e le cellule G dello stomaco iniziano a produrre una proteina

che va a stimolare le cellule cromaffini del fondo dello stomaco. Quindi da un lato lo

stomaco è atrofico, dall’altro invece c’è iperplasia relativa determinata dalle cellule

enterocromaffini.

6. Idiopatiche: in cui non sappiamo in che modo si verifichi l’ipertrofia. Un esempio può

essere l’ipertrofia prostatica che affligge gli uomini dopo i cinquant’anni, a sua volta

responsabile dell’ipertrofia della vescica, ma c’è anche la psoriasi chi è un ispessimento

cutaneo.

7. Da aumentata richiesta funzionale: abbiamo il cuore bovino nei grassi bevitori (la

birra fa aumentare la volemia), l’ipertrofia muscolare dell’atleta, ipertrofia

compensatoria del rene (facendo una nefrectomia il rene controlaterale non aumenta il

numero reale dei glomeruli, ma la funzionalità), ipertrofia della vescica, ipertrofia

epatica, ipertrofia del midollo emopoietico, iperplasia mieloide o linfatica (nelle infezioni

biogene abbiamo una iperplasia mieloide, con i parassiti abbiamo quella linfatica),

ipertrofia cardiaca e ventricolare.

[ Ipertrofia cardiaca: I fattori che determinano ipertrofia sono due, lo stiramento meccanico e lo

stress emodinamico (stimoli vasoattivi che agiscono sia sul cuore che sulle resistenze

periferiche). Sostanzialmente il cuore deve produrre una forza maggiore perché subisce una

tensione maggiore, per cui deve dare una spinta più grande per far fronte alle resistenze

periferiche. In seguito allo stress emodinamico si ha l’attivazione di una serie di geni e di fattori

di crescita in grado di aumentare la sintesi delle proteine contrattili presenti nel cuore (actina e

miosina) e l’espressione di geni fetali che determinano la produzione di proteine, che in un

cuore non ipertrofico non ci sarebbero più: queste proteine riescono a dare una contrazione più

efficiente rispetto alla quantità di ATP che noi riusciamo a utilizzare (è una contrazione più lenta

ma che sfrutta meno ATP). Inoltre viene prodotto l’ANP che è un fattore compensatorio in

quanto diminuisce il volume di sangue quando l’ipertrofia è dovuta all’ipervolemia. Infine

vediamo che cambia anche il metabolismo del cuore, questo infatti in condizioni normali

utilizza principalmente gli acidi grassi, ma questo punto shifta verso un metabolismo dico litico

il quale ha bisogno di meno ossigeno rispetto quello che richiede la beta ossidazione per

ottenere ATP. All’ipertrofia si associa quindi un aumento delle unità contrattili e un aumento dei

nuclei che diventano poliploidi, il che vuol dire che c’è più DNA, questi si replicano, si

moltiplicano ma non si riesce a fare divisione cellulare, però hanno una trascrizione maggiore

avendo moltiplicato il patrimonio genetico. Succede che abbiamo cellule più grandi, ma la rete

capillare che irrora il cuore non cresce di pari passo all’ipertrofia, si può andare incontro a

ischemia: quello che conta nelle cellule per gli scambi è la superficie e in seguito all’aumento

del volume la superficie cresce al quadrato, mentre il volume cresce al cubo. Una cellula che si

ingrossa ha una diminuzione delle sue capacità di scambio con l’ambiente esterno. Quindi si

capisce quanto ipertrofia sia meno vantaggiosa rispetto all’iperplasia che è sicuramente il

sistema più vantaggioso in quanto la cellula mantiene il suo volume E la sua conformazione.

Infatti il fegato che può scegliere fa iperplasia compensatoria mentre il muscolo non potendo

scegliere fa l’ipertrofia. Ci sono due modalità con cui il cuore risponde ad un aumento di

pressione o di volume:

Ipertrofia concentrica: si ha quando abbiamo un sovraccarico pressorio che può

 essere causato sia da un aumento della pressione generale sia da una stenosi aortica

(restringimento dell’ostio valvolare). In seguito a questo sovraccarico pressorio nella

camera cardiaca aumenta la pressione e quindi deve aumentare chiaramente la spinta

che la parete effettua per poter avere la stessa gittata cardiaca. Quindi si ha un

aumento dello spessore parietale che serve a compensare e ad evitare che la parete

venga sottoposta a troppa tensione, quindi la tensione resta costante e si espelle così la

quantità di sangue che entra all’interno. Quindi è il meccanismo che sia in caso di una

stenosi aortica, dove c’è l’ostio valvolare più piccolo del normale, e quindi il sangue

deve passare attraverso un orifizio più piccolo e ci vuole una forza molto maggiore per

fare questo.

Ipertrofia eccentrica: anche in questo caso si ha un meccanismo di tipo

 compensatorio. Si ottiene quando abbiamo un sovraccarico di volume (ipervolemia) o

l’insufficienza (per esempio quella aortica). Nell’insufficienza aortica a differenza della

stenosi i lembi non si chiudono adeguatamente e quindi il cuore al momento della

sistole pompa tranquillamente il proprio sangue, invece al momento della diastole il

sangue dall'aorta ritorna nel ventricolo, quindi alla successiva sistole c’è il sangue che

arriva dall’atrio che si somma a quello che è tornato indietro dall’aorta, perciò si ha un

volume maggiore di sangue che deve essere espulso all’esterno. In questo caso lo

spessore della parete non aumenta tanto come nell’ipertrofia concentrica.

Quale compensa meglio? Nessuna delle due compensa perfettamente. Tra le 2 tipologie di

ipertrofia cambia la modalità con la quale si allungano o aumentano di volume di fibre. Se vari

sarcomeri vengono inseriti parallelamente noi avremo un maggiore spessore della parete, cioè

la parete diventerà più grande e questo si ha nella ipertrofia concentrica. Nella eccentrica,

dove la parete è meno spessa, abbiamo sempre ipertrofia perché in unità il numero di

sarcomeri e di massa muscolare aumenta, però le fibre non vengono messe in modo parallelo,

ma si allungano. Questo non è un grande vantaggio, perché è vero che secondo la legge di

Starling la gittata cardiaca e la forza è proporzionale all’allungamento della fibra, ma fino a un

certo punto, se la fibra diventa troppo lunga la legge di Starling non vale più. La legge di

Laplace dice che la tensione o post-carico che fa la parete al momento della contrazione

muscolare è proporzionale alla pressione per il raggio e inversamente proporzionale a due volte

lo spessore della parete. L’ipertrofia concentrica si ha quando aumenta la pressione all’interno

del cuore perché devo far fronte o ad una stenosi aortica o ad una pressione generale

aumentata e quindi ad una resistenza periferica. Quindi naturalmente per tenere la tensione

sulla parete cardiaca costante, perché sia efficiente, devo diminuire il raggio perché altrimenti

la tensione diventa molto elevata e devo aumentare lo spessore. E in effetti questo si fa

l’ipertrofia concentrica, che compensa per molto tempo. Quindi se uno ha una stenosi aortica

c’è una compensazione perché la tensione superficiale viene per lungo tempo mantenuta

costante, riuscendo a mantenere la gittata cardiaca. Questo fino a quando naturalmente la

parete riesce a mantenere la tensione e non si slarga, non cede, quindi fino al certo punto è

vantaggiosa. Nell’ipertrofia eccentrica i sarcomeri vengono inseriti in modo diverso, quindi

abbiamo lunghi cardiomiociti e in questo caso aumenta la quantità di sangue che è all’interno

del ventricolo e aumenta il raggio. Lo spessore normalmente è leggermente aumentato ma non

così tanto come nell’ipertrofia concentrica. Quindi questo tipo di ipertrofia compensa poco,

questo vuol dire che la tensione che fa la parete è aumentata notevolmente, la gittata non sarà

rispettata nel modo corretto. In definitiva l’ipertrofia concentrica a una buona resa, mentre

l’eccentrica no, la prima ha un effetto positivo, la seconda un effetto negativo.

Ipertrofia fisiologica (da sport): è un’ipertrofia dell’atleta, perlomeno per certi tipi di

 sport, in cui la cellula cresce in modo armonico, i sarcomeri sono disposti sia in

parallelo sia in lunghezza, quindi abbiamo una compensazione adeguata e migliora la

performance. Questo anche perché l’ipertrofia dell’atleta ha il vantaggio di un aumento

della vascolarizzazione, quindi non siamo di fronte ad un cuore ischemico come

nell’ipertrofia da aumentata pressione o aumentato volume. Inoltre lo sport ha anche

altri benefici perché abbassa la frequenza cardiaca, quindi aiuta riempire meglio il

cuore, abbassa la pressione sistolica. In quella concentrica invece abbiamo una

caratteristica dell’ipertensione, migliora parzialmente la performance: nella prima fase

funziona abbastanza bene, in un secondo momento tende ad uno sfiancamento, quindi

ridurrà la sua efficienza. Nell’ipertrofia eccentrica invece abbiamo una performance

peggiore, perché siamo di fronte ad una grossa quantità di sangue, ad una parete

sostanzialmente sottile, anche se per unità contrattile abbiamo avuto di ipertrofia, non

si ha una contrazione adeguata all’ipertrofia stessa.

La maggior parte dell’ipertrofie abbiamo una carenza di ossigeno, sia perché non c’è una

irrorazione adeguata, sia perché la superficie non compensa il volume cellulare e pertanto gli

scambi sono abbastanza limitati. Quindi molti cardiomiociti vanno incontro a morte cellulare e

quindi in un cuore ipertrofico si viene a perdere materiale contrattile. In questo mondo si ha

una diminuzione della gittata cardiaca accompagnata dall’aumento del tessuto connettivo, si

va quindi incontro ad una fibrosi del cuore. Quindi il cuore rimane grande dal punto di vista

macroscopico, ma ha perso materiale contrattile e acquistato materiale non contrattile. Quindi

l’ipertrofia è un adattamento, ma un adattamento che non funziona benissimo. Quindi quando

abbiamo un’ipertensione, ipervolemia o delle valvulopatie, il peso del cuore può aumentare di

molto, da 250g a 1 kg, con conseguente disfunzione cardiaca, con un cuore molto affaticato

perché non ce la fa più a pompare il