Patologia II - Fisiopatologia

RISERVA CARDIACA

La FC rappresenta il primo meccanismo di adeguamento alla portata circolatoria e aumenta, fisiologicamente, fino a tre volte il valore normale oltre il quale il valore della portata NON aumenta

ulteriormente perché il tempo di diastole risulta eccessivamente ridotto.

La capacità del cuore di adattarsi temporaneamente a carichi di lavoro maggiori è indicata come riserva cardiaca: questa dipende dall’aumento del precarico, dall’aumento della contrattilità e

dall’aumento della FC (limite per il flusso coronarico) e l’aumento del lavoro, determina, inoltre, un maggiore ricorso al metabolismo anaerobico e l’aumento della frazione di estrazione di O 2

capillari muscolo. v 2

mv mv

L=Vp+ velocità del sangue nell’aorta o arteria polmonare; V è il volume telediastolico

2g 2g p è la pressione vigente in aorta

lavoro isometrico lavoro dinamico

•IPERTENSIONE ARTERIOSA/POLMONARE Aumento di V con conseguente aumento del lavoro (L) totale che determina aumento del

lavoro isometrico e, quindi, ipertrofia

•STENOSI AORTICA Il diametro dell’orifizio è ridotto pertanto la velocità deve essere aumentata affinchè sia possibile mantenere

il valore della portata cardiaca: il lavoro aumenta di 4 volte e questo determina ipertrofia del ventricolo sn

associata a dilatazione ventricolare perché è ridotta la frazione di eiezione e, di conseguenza, è aumentato

il volume telediastolico.

•INSUFFICIENZA SEMILUNARI AORTICHE Nel corso della sistole parte del sangue uscito dalla semilunare rientra nel ventricolo e

questo, causa un solo aumento del sangue presente nel corso della diastole.

•STENOSI MITRALICA La forza di contrazione dell’atrio non pu ò aumentare di molto pertanto, per mantenere la gittata sistolica, si

osserva aumento del gradiente pressione tra atrio e ventricolo e, questo, è garantita da ipertensione venosa

a carico del circolo polmonare. Per tale motivo è il ventricolo destro che deve garantire una maggiore

pressione e quindi che va incontro ad ipertrofia.

Si definisce pertanto SOVRACCARICO DI VOLUME l’aumento del volume telediastolico mentre SOVRACCARICO DI PRESSIONE l’aumento della componente pressoria.

IPERTROFIA MIOCARDIO

Per IPERTROFIA si intende l’aumento delle dimensioni in toto del cuore a causa dell’aumento della dimensione reale dei miocardiociti e loro componenti interne (non da componenti esterne

da accumulo es. glicogenosi!!!!) che sono comuni a quelle dell’adattamento fisiologico, solamente che in questo caso si osserva perdita dell’efficienza contrattile e l’impossibile reversibilità

della condizione, anche una volta che le cause etiologiche sono state rimosse.

L’ipertrofia dipende dall’aumento di diametro dei miocarditi e non dal loro aumento di numero. Si possono distinguere diverse ipertrofie:

 IPERTROFIA FISIOLOGICA – Aumento armonico del diametro trasverso e longitudinale associato ad aumento equilibrato delle componenti intracellulari.

 IPERTROFIA CONCENTRICA – Aumento del diametro trasverso associato a disorganizzazione dei sarcomeri (disarray sarcomeri), e aumento di componenti immature, a causa

dei quali si osserva la deviazione della direzione contrattile.

Questa forma di ipertrofia si osserva nell’aumentata richiesta di lavoro

 IPERTROFIA ECCENTRICA – Miocardiociti allungati. Se ne distinugono due forme

a. PRIMA (cardiomiopatei dilatative) Il materiale sarcomerico diminuisce e viene sostituito da altro materiale citoplasmatico: è il preludio di una vera ipotrofia

b. SECONDA (Insuff valvolare aortica/polmonare) L’asse longitudinale accresce e si osserva normale o aumentato contenuto sarcomerico

In ogni forma di ipertrofia si osserva accrescimento della componente stromale: in particolare si osserva aumento della componente collagenica e quindi, in realtà, si tratta di una vera e

propria fibrosi che segue fenomeni di necrosi/apoptosi cui vanno incontro i miocardiociti ipertrofici.

BASI MOLECOLARI L’ipertrofia dipende dall’aumento dell’espressione genica a seguito di richieste esogene (aumento del lavoro) o intracellulare (attivazione segnali di stress): queste

richieste avviano la via di trasduzione di Akt e dall’aumento del [Ca ] citosolico.

2+

La via di Akt causa maggiore trascrizione di geni per fattori di crescita, per proteine G, per le catene pesanti di miosina e actina e per lo scambiatore Na /Ca del sarcolemma.

+ 2+

PERDITA FUNZIONALITÀ CONTRATTILE Nonostante si osservi aumento del volume del miocardio si assiste, in contemporanea, ad una perdita della sua funzione: questo avviene perch é

• Aumentano i microtubuli che rappresentano un ostacolo al rilasciamento dei sarcomeri

• Si assiste ad un alterato trasporto del Ca 2+

• Variazione del metabolismo del miocardiocita che passa dall’ossidazione degli a. grassi al metabolismo aerobico del glucosio con conseguente aumento dell’attività mitocondriale

con maggiore produzione di ROS.

MALATTIE PERICARDIO

EMORRAGIE INTRAPERICARDICHE

Emorragie da traumi, rottura del cuore (aneurisma post­infartuale), malattie dell’emostasi o cause iatrogene (RCP).

 TAMPONAMENTO CARDIACO – Aumento della pressione intrapericardica a seguito di emorragia o versamenti essudativi o trasudativi: se il riempimento è rapido sono sufficienti

pochi ml per causare il tamponamento viceversa se lento sono presenti meccanismi di adattabilità.

A causa del tamponamento si osserva aumento della pressione diastolica ventricolare perché è limitata l’espansione del ventricolo stesso mentre NON si assiste ad alterazione del

volume telediastolico: questo determina minore gittata sistolica che viene compensata con aumento dell’FC che, se non sufficiente, causa riduzione della portata e conseguente

ipotensione.

PERICARDITI ACUTE e CRONICHE

Le pericardite sono causate da infiammazioni, frequentemente tubercolari o stimolate dal rilascio di allarmine dall’area infartuale, a carico del pericardio che è associata ad essudato fibrinoso o

purulento.

Le pericarditi croniche sono causate dall’evoluzione cronica dell’infiammazione acuta: queste causano ispessimento del pericardio e sua calcificazione localizzata alle aree di emergenza dei

grossi vasi (impedimento al ritorno venoso) o generalizzato (aumento pressione diastolica): questo fenomeno rappresenta un ostacolo allo sviluppo di ipertrofie a causa dei meccanismi

degradativi indotti dalla flogosi e dalla ridotta attività di movimento a cui è soggetto il miocardio.

L’infiammazione può estendersi al mediastino il quale va incontro a processi di fibrosi noti come accretio pericardii.

MALATTIE MIOCARDIO

MIOCARDITI

Malattie del miocardio con etiologia infiammatoria scatenata da agenti infettivi o processi autoimmuni: ne consegue la completa retitutio ad integram o l’evoluzione in cardiomiopatia dilatativa a

causa della sostituzione delle cellule andate incontro a necrosi con materiale fibrotico che, in alcuni casi, porta ad inefficienza funzionale del cuore e morte del paziente.

Tra gli agenti infettivi prevalgono le infezioni cardiotrope (ovvero intracellulari) tra cui il virus del Coxackie B, del morbillo e la malattia di Chagas (tripanosoma Cruzi): l’analisi dell’essudato

permette di affinare diagnosi, prognosi e terapia.

Le cause non infettive sono di natura auto­immune e possono essere rapidamente contrastate con terapie immunosoppressive.

CARDIOMIOPATIE IPERTROFICHE

Ipertrofia del ventricolo sinistro (solo raramente il destro) e, in particolare, del setto (ipetrofia asimmetrica) o diffusa (i. concentrica): si tratta di un’ipertrofia concentrica con disarray del

sarcomero e conseguente adirezionalità della contrazione con vettore totale ridotto.

Il volume della cavità ventricolare è ridotto e i potenziali QRS aumentati: il minore riempimento diastolico spiega la stasi di sangue nel circolo polmonare che si riflettono nell’aumento del ritorno

venoso al cuore destro.

La sintomatologia, caratterizzata da dispnea da sforzo, è dovuta alla riduzione dell’eiezione e, frequentemente, si associano disturbi della circolazione coronarica (angina pectoris) e, in caso di

i. asimmetrica, ridotta velocità di conduzione atrio­ventricolare.

 Forme CONGENITE (AD) ­ Anomalie delle proteine sarcomeriche e, in particolare, alla miosina cardiaca o alla troponina C

 Forme ACQUISITE – Patologia ipertensiva o anomalie ormonali (es. eccesso T3/T4 nell’ipertiroidismo).

Lo sport, anche se determina ipertrofia fisiologica, spiega che la causa dell’ipertrofia risiede nell’aumentata produzione di IGF­1 paracrino che attiva la via Akt che stimola una

maggiore sintesi delle proteine contrattili prodotte anche immature.

In genere la causa dell’ipetrofia risiede nella maggiore richiesta di lavoro o nell’assenza di miRNA­1 e ­133 che “inibiscono” i mRNA di proteine sarcomeriche.

CARDIOMIOPATIE DILATATIVE

Le cardiomiopatie dilatative sono classificate come dilatazioni delle camere ventricolari e loro disfunzione contrattile: si osserva un’ipertrofia eccentrica di primo tipo con numerose aree

vacuolari citoplasmatiche, lisi delle miofibrille e assenza di segnali di flogosi.

I rimodellamenti osservati nel corso della cardiomiopatie dilatative conseguono TUTTE all’aumentata richiesta di lavoro al miocardio.

Clinicamente si manifestano con dilatazione delle camere all’ecocardiografia e QRS diminuito.

 PRIMARIE – Il 25% delle c. dilatative sono ereditarie e dipendono da alterazioni a carico delle proteine sarcomeriche che determinano riduzione della forza contrattile e, con il

tempo, danni cellulari che culminano con necrosi delle cellule.

 SECONDARIE – Patologie caratterizzate da manifestazioni sistemiche:

o TOSSICHE = La cardiomiopatia da etanolo è caratterizzata dall’assenza dell’enzima alcool deidrogenasi che comporta riduzione dell’etanolo per mezzo del sistema

microsomiale e produzione di ROS che inducono danni alle membrane, disturbi alla trasmissione elettrica per alterazione della permeabilità di membrana e alterazione

del metabolismo energetico. Anche alcuni farmaci (es. adriamicina) causano aumento dei ROS a livello cardiaco.

o DISENDOCRINE = Difetto nell’azione di ormoni che contribuiscono al mantenimento dei miocardiociti nelle condizioni di iposurrenalismo, ipotiroidismo e menopausa.

Una forma particolare è la c. dilatativa peri partum causata da inefficienza dell’asse GHGF­1 che determina alterazioni importanti a carico dei miocardiociti.

o NUTRIZIONALI = Avitaminosi e carenza di ioni che alterano i sistemi di detossificazione dei ROS.

Altre forme dipendono da squilibri elettrolitici (ipercalcemia, ipernatriemia,…) che alterano la trasmissione elettrica del miocardio a cui consegue rimodellamento dello

stesso ed aritmie improvvise.

CARDIOMIOPATIE RESTRITTIVE

Cardiomiopatie con ridotta distensibilità delle