Fisiopatologia (basi fisiopatologiche di vari apparati) pdf

Fisiopatologia

Fisiopatologia della circolazione

A partire dal cuore, la pressione scende man mano che ci si allontana e si possono identificare 5 distretti circolatori:

• Arterie — Trasportano sangue ad alta pressione, hanno spesse pareti vasali e danno al sangue un flusso molto veloce.
• Arteriole — Gestiscono il sangue in quale regione deve andare in ogni momento agendo come valvole di controllo del flusso. Questo è possibile grazie alle loro pareti vasali, che hanno una forte componente muscolare che consente ai vasi di chiudersi completamente (contrazione) o di aprirsi (dilatazione).
• Capillari — È il territorio deputato agli scambi di fluidi, nutrienti, elettroliti e ormoni tra sangue e interstizio. Hanno una parete molto sottile, permeabile solo a molecole con basso peso molecolare.
• Venule — Sono piccoli vasi che raccolgono il sangue impoverito di ossigeno e ricco di CO₂ dai capillari stessi. Hanno pareti molto sottili e le venule vanno poi a confluire nelle vene.
• Vene — Trasportano il sangue a bassa pressione dai tessuti-organi al cuore. Agiscono come serbatoio di raccolta del sangue (raccolgono i 2/3 di tutto il sangue circolante) e hanno pareti sottili con una forte componente muscolare che consente contrazioni e dilatazioni.

Pressioni nei vari distretti circolatori

La pressione fluttua in virtù del ciclo cardiaco:

Nell'aorta: 100 mmHg

• Pressione arteriosa media — Nelle arterie polmonari: 16 mmHg
• Pressione sistolica media — Nel circolo sistemico: 120 mmHg; nel circolo polmonare: 25 mmHg
• Pressione diastolica media — Nel circolo sistemico: 80 mmHg; nel circolo polmonare: 8 mmHg

La pressione nel circolo sistemico riguarda contrazione e dilatazione del ventricolo sinistro, mentre la pressione nel circolo polmonare riguarda contrazione e dilatazione del ventricolo destro. Durante la progressione del circolo, la pressione scende fino a 0 mmHg a livello della vena cava inferiore.

• Pressione nell'estremità arteriosa — 35 mmHg (ossia quando il sangue entra nell'arteriola)
• Pressione nell'estremità venosa — 10 mmHg (ossia quando il sangue entra nella venula)
• Pressione capillare funzionale — 17 mmHg
• Pressione interstiziale — 25 mmHg

Struttura di un vaso sanguigno

• Tonaca avventizia — È lo strato esterno del vaso. È composta da fibroblasti e tessuto connettivo che formano una sorta di guaina strutturale del vaso stesso.
• Tonaca media — Composta da muscolatura liscia e tessuto connettivo.
• Tonaca intima — È lo strato interno del vaso. È composta dalle cellule endoteliali e dalla membrana basale.

Funzioni dei vasi sanguigni

Assorbono l’impatto di energia dovuto alla contrazione del cuore:

• Arterie — Aumentano le proprie dimensioni in fase di sistole. Nel ritorno alla dimensione normale, cedono questa energia accumulata favorendo il flusso come una sorta di pompa. Se avessimo un indurimento delle arterie, ci sarebbe una riduzione o perdita della funzione elastica vasale. Di conseguenza, avremmo un aumento della pressione, più bilanciato dall’azione di dilatazione delle arterie (nella sistole), e quindi in diastole la pressione arteriosa calerebbe drasticamente, con conseguente aumento della pressione differenziale (differenza tra pressione sistolica e diastolica), che è un aspetto tipico di una patologia chiamata aterosclerosi. In condizioni normali, le arterie riducono la pressione differenziale.
• Arteriole — Sono vasi di resistenza. All’imbocco delle arteriole si trova lo sfintere arteriolare che, in seguito all’azione di mediatori chimici, fa passare il sangue nell’arteriola. Garantisce un rilassamento dello sfintere (quindi c’è più ossigenazione dei tessuti), mentre nella contrazione lo sfintere si chiude e la quantità di sangue che passa è ridotta (quindi c’è meno ossigenazione dei tessuti). Le arteriole sono abbondantemente innervate, non hanno una grande componente elastica perché non ne hanno bisogno, considerando che nelle arteriole c’è una pressione media di soli 60 mmHg.
• Capillari — Sono privi dei muscoli lisci e sono formati soltanto dall’endotelio. All’esterno di questo ci sono i periciti, che sono cellule mesenchimali specializzate. Tra una cellula endoteliale e l’altra c’è uno spazio che viene usato per il passaggio di sostanze nutritive. Man mano che la pressione varia dall’arteriola al capillare, le sostanze contenute nel sangue si muoveranno dal vaso all’interstizio o viceversa, quindi le sostanze si muoveranno secondo il gradiente di pressione da una zona a pressione alta verso quella a pressione bassa. Quindi, avremo uno scambio di liquidi finale pari a 0 perché tanti sono entrati e tanti sono usciti.
• Vene — Per gravità, le vene superiori defluiscono il loro sangue verso il basso (quindi verso la vena cava superiore), ma le vene inferiori hanno bisogno di un sistema di valvole per spingere il sangue verso l’alto. La specializzazione del territorio venoso consiste quindi nelle valvole venose. Queste sono delle estroflessioni endoteliali che impediscono che il sangue scenda verso il basso una volta che è stato pompato verso l’alto dalla contrazione dei muscoli, che premendo sulle pareti venose spingono il sangue verso l’alto. Queste estroflessioni si riempiono di sangue che non può scendere verso il basso, e la contrazione muscolare schiaccia queste pliche venose verso le pareti del vaso, permettendo al sangue di salire verso l’alto.

Patologie venose

Le patologie venose più frequenti sono quelle legate all’ostruzione del territorio venoso, che sono legate a un deficit progressivo della funzione delle valvole venose. Per esempio, nella dilatazione delle vene superficiali di una donna in gravidanza, il feto comprime le vene iliache (quindi con difficoltà del sangue a passare tra le valvole), quindi il sangue ristagna nelle zone inferiori della vena iliaca, refluisce un po' nella vena safena e questa si gonfia (a causa sempre dell’aumento di pressione avvenuto sulla vena iliaca). Queste vene dilatate sono dette vene varicose.

Trombosi venosa

Le vene potrebbero andare incontro a ostruzione e infiammazione dovuta a stasi sanguigna. Questo processo è detto tromboflebite. Questo succede quando il sangue si ristagna nel territorio venoso oppure quando si verifica un’infiammazione a carico di una vena, perché vengono attivati i meccanismi della coagulazione che tappano quella vena e non permettono il passaggio di sangue (trombo). Nella trombosi venosa, il trombo che si è formato si stacca da quel punto e comincia a seguire il flusso sanguigno, quindi finisce nel cuore. Da qui viene espulso dall’arteria polmonare, ma queste diventano di calibro più piccolo e il trombo quindi andrà ad ostruire un vaso arterioso che doveva portare il sangue ai polmoni. Questa è chiamata tromboembolia polmonare.

Sedi più frequenti di tromboembolia

Gli emboli sono dei frammenti che si sono distaccati dal trombo che si è formato nel lume del vaso. Staccandosi, viaggiano nei vasi e possono arrestarsi in diverse regioni del corpo provocando danni di tipo ischemico.

Aterosclerosi (AS)

L’aterosclerosi è la formazione di una sclerotizzazione a carico delle arterie, precisamente della tonaca media. Le arterie colpite sono:

• Coronarie (AS) — Porta a patologie cardiache ischemiche (angina, infarto).
• Vasi cerebrali (AS) — Porta a infarto cerebrale (ictus).
• Aorta (AS) — Porta a ischemia, aneurisma, necrosi, rottura dell’arteria e dei grandi vasi.

Rischio dell’aterosclerosi (AS)

• Fattori costitutivi — Età: dopo i 50 anni c’è rischio maggiore; sesso: più frequente nell’uomo; familiarità.
• Acquisiti lievi — Sedentarietà, obesità, aumento dell'omocisteina plasmatica (iperomocisteinemia).
• Acquisiti gravi — Iperlipidemia: accumulo di lipidi a livello circolatorio, ipertensione, diabete, fumo.

HDL e LDL sono 2 lipoproteine che trasportano colesterolo e aumentano il rischio di aterosclerosi e quindi di patologie cardiache. Se c’è una riduzione di HDL nel sangue c’è un maggior rischio di sviluppo di AS, al contrario una riduzione di LDL nel sangue provoca un minor rischio di sviluppo di AS.

Come nasce l’aterosclerosi (AS)

Comincia con una lesione a carico della tonaca intima attraverso microtraumi dovuti alla pressione arteriosa. Succede che la tonaca intima comincia a sfogliarsi e si creano delle piccole fessure, dentro le quali si accumulano dei lipidi circolanti formando una struttura lipidica giallastra chiamata stria lipidica. Col passare del tempo, nella stria avvengono meccanismi d’infiammazione locale che trasformano la stria in una nuova struttura chiamata placca ateromatosa. La placca sporge verso il lume del vaso riducendone il diametro. Col passare del tempo, la placca tende a calcificarsi e a diventare dura. Questa calcificazione, nell’aorta per esempio, non permette più a quest’ultima di dilatarsi, e quindi quando c’è la sistole cardiaca l’energia prodotta non viene ammortizzata. Quindi non c’è ritorno di energia cinetica e c’è un aumento della pressione arteriosa e della pressione differenziale (questa è infatti un marker di una patologia aterosclerotica diffusa, un suo aumento è indice di rigidità delle arterie). La placca ateromatosa inoltre può staccarsi dal vaso e andare ad ostruire un vaso arterioso, da quel punto il sangue non passerà e tutto il territorio che veniva nutrito da quel vaso va incontro ad ischemia.

Sedi di interessamento aterosclerotico

Complicazioni dell’aterosclerosi

Evoluzione e ipertensione arteriosa

L’ipertensione arteriosa è l’aumento della pressione arteriosa al di là di un valore fisiologico. I valori di normalità sono diversi a seconda della modalità con cui si registra la pressione:

• Pressione clinica — 140/90 (un soggetto si definisce iperteso quando ha una pressione superiore a 140/90 in condizioni di riposo fisico e psicologico).
• Pressione monitorata nelle 24h — 120/80
• Pressione automisurata a casa — 135/85

L’ipertensione arteriosa può essere:

• Primitiva (o idiopatica) — Corrisponde al 90% delle ipertensioni e non se ne riconosce la causa.
• Secondaria — Corrisponde al 10% delle ipertensioni, queste originano da una patologia sottostante che può essere a livello renale, endocrino, vascolare o cerebrale.

Fattori di rischio per l’ipertensione arteriosa

• Razza nera
• Età giovanile
• Sesso maschile
• Pressione arteriosa diastolica persistente > 115 mmHg
• Fumo
• Obesità
• Diabete
• Ipercolesterolemia
• Eccessivo consumo di alcol

Danno d’organo da ipertensione arteriosa

La presenza e l’entità del danno d’organo dipendono da numerose variabili, quali il grado e la durata dell’ipertensione, la predisposizione genetica, fattori umorali, ormonali e metabolici.

Il danno d’organo dato dall’ipertensione arteriosa si riferisce principalmente a 4 condizioni:

1. Lesioni vascolari — La maggior parte delle lesioni vascolari dei pazienti ipertesi è direttamente dipendente dalla gravità dell'ipertensione. Le alterazioni vascolari dell'iperteso sono:
• Iperspetto arteriolare (è alla base dell'aumento delle resistenze vascolari periferiche, caratteristico dell'ipertensione).
• Aterosclerosi (è favorita dall'ipertensione attraverso meccanismi diversi, tanto più se coesistono altri fattori di rischio).
• Necrosi arteriolare (è tipica della fase maligna).
• Aneurismi arteriosi (l’aneurisma è la dilatazione localizzata di un’arteria, gli aneurismi dell’aorta espongono al rischio di rottura dell’aorta stessa con morte).
2. Ipertrofia ventricolare sinistra — Con il passare del tempo, il cronico sovraccarico emodinamico determinato dall'ipertensione arteriosa favorisce un aumento del volume e del numero dei miocardiociti, attraverso l'aumento dello stress parietale del ventricolo sinistro. La presenza di ipertrofia ventricolare sinistra si accompagna a prognosi più grave, per il maggior rischio di aritmie, infarto miocardico, ictus, morte improvvisa ed arteriopatia obliterante agli arti inferiori.
3. Retinopatia ipertensiva — La retina è l'unica parte del corpo nella quale è possibile osservare direttamente le arteriole di resistenza. Le alterazioni specifiche dell'ipertensione nella zona retinica sono caratterizzate da 4 gradi:
4. Nefropatia ipertensiva — L'ipertensione è causa di molte malattie renali, l'ipertensione arteriosa sistemica è probabilmente il più importante fattore di rischio per il progressivo declino della funzionalità renale, che si manifesta a causa della continua perdita di nefroni. Dal punto di vista anatomopatologico, la nefropatia ipertensiva si caratterizza per reni raggrinziti, a superficie irregolare e grossolanamente granulare. Inoltre, le arteriole presentano ispessimento e fibrosi. La nefropatia ipertensiva è causata da meccanismi multipli comprendenti:
• Ischemia con ipoperfusione glomerulare
• Ipertensione glomerulare (conseguente a inappropriata vasocostrizione della arteriola afferente)
• Ipercolesterolemia
• Trombosi intracapillare
• Aumentato passaggio di molecole nella capsula di Bowman (con conseguente danno tubulare)
5. Complicanze cerebrali — L'ipertensione è il principale fattore di rischio per le cerebropatie vascolari. Le malattie cerebrali associate all'ipertensione arteriosa sono:
• Tromboembolia cerebrale (in genere origina da trombi che si staccano dal atrio sinistro o ventricolo sinistro)
• Emorragia cerebrale (è causata soprattutto dalla rottura di microaneurismi intracerebrali)
• Emorragia subaracnoidea (causata anche qui dalla rottura di microaneurismi che si formano nella zona subaracnoidea)
• Attacco ischemico cerebrale transitorio (dato da una momentanea ipoperfusione cerebrale causata per esempio da un embolo)

Tutte le complicanze dell’ipertensione arteriosa

• Complicanze cerebrali — Encefalopatie, emorragia, trombosi, infarto lacunare, TIA, demenza
• Complicanze cardiache — Ipertrofia ventricolare sinistra, scompenso cardiaco, aritmie, angina, infarto
• Complicanze retiniche — Emorragie essudatizie, edema papillare
• Complicanze vascolari — Dissecazione aortica, placche ateromatose
• Complicanze renali — Nefrosclerosi ipertensiva, insufficienza renale

Fisiopatologia cardiaca

Le cardiopatie possono essere acute o croniche. Sono frequenti e possono essere a carico del cuore destro, del cuore sinistro o di entrambi. A seconda della causa che l’ha provocata, le cardiopatie si dividono in:

• Cardiopatie primitive — Sono malattie intrinseche del miocardio (cardiomiopatie), cardiopatie ischemiche e cardiopatie valvolari.
• Cardiopatie secondarie — Sono malattie legate ad altri eventi che incidono sul cuore stesso, per esempio ipertensione arteriosa, patologie respiratorie e anomalie metaboliche.

Gittata cardiaca, volume di eiezione e riserva cardiaca

• La Gittata cardiaca è il volume di sangue che viene pompato al minuto, si calcola moltiplicando i battiti che fa il cuore in un minuto (bpm) per il volume di sangue espulso per ogni battito. Quindi: frequenza cardiaca (70 bpm in condizioni normali) x volume di eiezione (70 mL in condizioni normali) = gittata cardiaca (circa 5 L in condizioni normali).
• Il Volume di eiezione viene calcolato dalla differenza tra Volume telesistolico o pre-carico (ossia la quantità di sangue che sta nei ventricoli al termine della diastole atriale = circa 120 mL) e Volume telediastolico o post-carico (ossia la quantità di sangue che rimane nei ventricoli al termine della sistole ventricolare = circa 50 mL). Quindi: pre-carico (circa 120 mL in condizioni normali) - post-carico (circa 50 mL in condizioni normali) = volume di eiezione (circa 70 mL in condizioni normali).
• La Riserva cardiaca corrisponde a quanto il cuore è in grado di aumentare la sua capacità di pompa (ossia aumentare gittata e portata cardiaca) in situazioni in cui l’organismo richiede più ossigeno. La riserva cardiaca si può ottenere mediante 3 meccanismi di compenso cardiaco:
• Aumento della frequenza cardiaca (quindi tachicardizza).
• Aumento del pre-carico (quindi aumenta il volume telesistolico).
• Aumento della forza di contrazione (che influenza il volume telediastolico).

Classificazione delle cardiopatie

• Ischemiche — Sono date da scarso nutrimento a carico delle arterie coronarie, che può sfociare in una forma acuta (infarto miocardico acuto) o cronica (angina pectoris).
• Valvolari — Sono anomalie anatomo-funzionali di una o più valvole cardiache.