Fisiopatologia dello Scompenso Cardiaco Acuto

(1)

OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO

OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO OSPEDALI RIUNITI DI BERGAMO

U.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.Lorini

U.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.LoriniU.S.C. Anestesia e Rianimazione II : Direttore F.L.Lorini

Fisiopatologia

dello

scompenso

cardiaco

acuto

F.L. Lorini

(2)

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

OBJECTIVES

(3)

DEFINITION

Acute heart failure is defined as the rapid onset of symptoms and signs secondary to abnormal cardiac function.

h with or without previous cardiac disease. h systolic or diastolic dysfunction

h abnormalities in cardiac rhythm h pre-load and after-load mismatch

It is often life threatening and requires urgent

treatment.

(4)

PERDITA DI PESO > 4,5 KG DOPO 5 GIORNI DI TERAPIA

REFLUSSO EPATOGIUGULARE

TACHICARDIA (>120 BPM) PRESSIONE VENOSA > 16 (cmH2O)

CAPACITA’ VITALE RIDOTTA DI UN TERZO TERZO TONO

VERSAMENTO PLEURICO EDEMA POLMONARE ACUTO

EPATOMEGALIA CARDIOMEGALIA DISPNEA DA SFORZO RANTOLI TOSSE NOTTURNA TURGORE GIUGULARE EDEMA DISTALE DISPNEA PAROSSISTICA NOTTURNA

CRITERI MINORI

CRITERI MAGGIORI

CRITERI DI FRAMINGHAM PER LA DIAGNOSI DI

SCOMPENSO CARDIACO CONGESTIZIO

CRITERI DI FRAMINGHAM PER LA DIAGNOSI DI

SCOMPENSO CARDIACO CONGESTIZIO

(5)

DEFINITION

Nella pratica clinica abbiamo tre

gruppi di pazienti:

1.

1. PzPz con peggioramento di una HF con peggioramento di una HF cronica che rispondono alla terapia

cronica che rispondono alla terapia

2.

2. PzPz con una HF de novo con una HF de novo scondariascondaria ad ad un fattore precipitante (IMA,

un fattore precipitante (IMA, IpertIpert))

3.

3. PzPz con deterioramento di una HF con deterioramento di una HF all’ultimo stadio (refrattaria alla

all’ultimo stadio (refrattaria alla

terapia) terapia)

Significato

prognostico

Significato

prognostico

Inizio di una forma cronica

o

scompenso transitorio

(6)

AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI

v Circa 5 milioni di persone negli Stati uniti sono affette da scompenso cardiaco

v Ogni anno si verificano 500000 nuovi casi di malattia

v Lo scompenso cardiaco è l’unica malattia cardiovascolare che presenta un aumento di prevalenza

v Si prevede che la prevalenza di scompenso aumenterà di 2-3 volte nel 2010

v Circa 5 milioni di persone negli Stati uniti sono affette da scompenso cardiaco

v Ogni anno si verificano 500000 nuovi casi di malattia v Lo scompenso cardiaco è l’unica malattia

cardiovascolare che presenta un aumento di prevalenza

v Si prevede che la prevalenza di scompenso aumenterà di 2-3 volte nel 2010

(7)

AHFS: DATI EPIDEMIOLOGICI

v Negli ultimi 10 anni le ospedalizzazioni per

scompenso sono aumentate da 550000 a 900000 /anno.

v Circa 300.000 persone ogni anno muoiono per scompenso

v Il 6-10% della popolazione con più di 65 anni presenta scompenso

v La spesa sanitaria per scompenso nel 1991 è stata di 38.1 bilioni di dollari ovvero il 5.4 della spesa

sanitaria annua

v Negli ultimi 10 anni le ospedalizzazioni per

scompenso sono aumentate da 550000 a 900000 /anno.

v Circa 300.000 persone ogni anno muoiono per scompenso

v Il 6-10% della popolazione con più di 65 anni presenta scompenso

v La spesa sanitaria per scompenso nel 1991 è stata di 38.1 bilioni di dollari ovvero il 5.4 della spesa

(8)

STUDI EPIDEMIOLOGICI

§Prevalenza

: numero di casi presenti nella popolazione in un determinato momento

§Incidenza

: numero di nuovi casi per anno

§Prevalenza

: numero di casi presenti nella popolazione

in un determinato momento

(9)

PREVALENZA DELLO SCOMPENSO NELLA

POPOLAZIONE

PREVALENZA DELLO SCOMPENSO NELLA

POPOLAZIONE

80-170/1000 -1984 Svezia Landahl 130/1000 -1989 SVEZIA Eriksson 23/1000 3/1000 1971 USA Framingham 35/1000 21/1000 1966 USA Garrison 30-50/1000 -1953 UK Drexler

Dati ottenuti utilizzando criteri clinici

40-60/1000 8-16/1000 1995 UK CLARKE 74/1000 9/1000 1995 UK RCGP -11/1000 1986 UK RCGP 80/1000 15/1000 1994 UK Mair 28/1000 4/1000 1992 UK Parameshwar 65/1000 9/1000 1966 USA Gibson -3/1000 1958 UK RCGP

Dati ottenuti dall’analisi delle cartelle cliniche e dalle prescrizioni

Prevalenza>65 anni Popolazione gen

Anno paesi

(10)

The Framingham Study, JACC:1993;22:6A-13A

PREVALENZA DI SCOMPENSO

CARDIACO

PREVALENZA DI SCOMPENSO

CARDIACO

(11)

PROPORZIONE DI PAZIENTI CON

DISFUNZIONE VENTRICOLARE SINISTRA

PROPORZIONE DI PAZIENTI CON

(12)

Distribuzione dei valori di frazione di eiezione in

pazienti con scompenso cardiaco

Distribuzione dei valori di frazione di eiezione in

pazienti con scompenso cardiaco

Vasan RS et al;JACC,1999;33:1948-55 10 3 9 3 8 3 5 10 19 3 0% 20% 40% 60% 80% 100% >60 50-59 41-49 31-40 <30 LVEF

(13)

INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO

• 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

• 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

L’incidenza dell’insufficienza cardiaca è stata

valutata :

(14)

The Framingham

Study,JACC:1993;22:6A-13A

INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO

NELLO STUDIO DI FRAMINGHAM

INCIDENZA DI SCOMPENSO CARDIACO

NELLO STUDIO DI FRAMINGHAM

(15)

Br Heart J 1994;72 (Suppl 2) S3-S9

SCOMPENSO CARDIACO E RICOVERI

OSPEDALIERI

SCOMPENSO CARDIACO E RICOVERI

OSPEDALIERI

(16)

QUALITA’ DELLA VITA NELLE

MALATTIE CRONICHE

QUALITA’ DELLA VITA NELLE

MALATTIE CRONICHE

1 -35 -50 -60 -80 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10

% change in quality of life

hypertension Diabetes

Arthritis Angina

(17)

Score system

The

The ChangingChanging pattern of pattern of coronarycoronary arteryartery bypass bypass surgerysurgery.. Christakis GT, David TE, Salerno TA et al

Circulation 1989;80 (supp l):151-161 77 14 ₉ 53 31 16 78 14 8 38 42 20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

low risk increased high

1980 1988 BG 1988 BG2002

(18)

EZIOPATOGENESI DELLO

SCOMPENSO ACUTO

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 heart failure

• number of hospitalizations

♦ In younger subjects, AHF is frequently caused by dilated cadiomyopathy,

arrhythmia, congenital or valvular heart disease, or myocarditis.

(19)

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.

(20)

Executive summary of the guidelines on the diagnosis and treatment of acute heart failure

Executive summary of the guidelines on the

(21)

INSUFFICIENZA VASCOLARE O CARDIACA?

50 45 5 BP>> BP= BP<<

1. Insorgenza acuta , conservata FE

2. Insorgenza meno acuta, Fe depressa

(22)

• bioumorale:tnf-endotelio-peptidi

• meccanico-adattamento

(23)

LIVELLI DI CITOCHINE E GRAVITA’ DELLO

SCOMPENSO

LIVELLI DI CITOCHINE E GRAVITA’ DELLO

SCOMPENSO

Aukrust P; Am J Cardiol 1999; 83: 376-382

(24)

VIE DI ATTIVAZIONE CHE PORTANO ALLA PRODUZIONE DI TNF NEI MACROFAGI

(25)

TNF E DISFUNZIONE MUSCOLARE

PERIFERICA

TNF E DISFUNZIONE MUSCOLARE

PERIFERICA

(26)

SCOMPENSO CARDIACO IN RATTO TRANSGENICO CON ESPRESSIONE MIOCARDICA DI TNF

BRYANT D CIRCULATION, 1998; 97:1375-1381

(27)

POSSIBILI MECCANISMI COINVOLTI DELLA DISFUNZIONE ENDOTELIALE

(28)

ENDOTELINA

(29)

VASODILATAZIONE ARTERIOSA DOPO

INFUSIONE DI L-NMMA

VASODILATAZIONE ARTERIOSA DOPO

INFUSIONE DI L-NMMA

(30)

DISFUNZIONE ENDOTELIALE NELLO

SCOMPENSO

DISFUNZIONE ENDOTELIALE NELLO

SCOMPENSO

(31)

PRINCIPALI MECCANISMI DETERMINANTI DELLA FORZA DI CONTRAZIONE DEL MIOCARDIO

(32)

Ventricular

dysfunction

Ventricular

dysfunction

Laplace’s law

t

= p

r

/2h

t = wall stress p = endoventricular pressure r t Wall thickness Ventricular diameter Normal HCM DCM

(33)

Myocardial architecture:

the extracellular matrix

Myocardial architecture:

the extracellular matrix

(34)

SYSTOLIC APICAL TORSION OF LEFT

VENTRICLE

SYSTOLIC APICAL TORSION OF LEFT

VENTRICLE

Longitudinal fibers Circunferential fibers Oblique Fibers

(35)

+/-Cellular architecture: the sarcomere at

rest

Cellular architecture: the sarcomere at

rest

Z disk M line Thin filament: ACTIN Thick filament: MYOSIN TITIN _{Passive tension}

(36)

Diastole

(37)

Sistole

TITIN

(38)

Systolic improvement is paid by some diastolic dysfunction

(39)

20 20 Years Years Ejection fraction (%) Ejection fraction (%) 60 60 Index event Remodeling Remodeling secondary secondary damage damage Compensatory Compensatory mechanisms mechanisms

Progression of Heart Failure

(40)

Ventricular geometry

(41)

The variation in isometric tension with

sarcomere length in muscle fibers

The variation in isometric tension with

sarcomere length in muscle fibers

Tension peak at 2.2 µm of length

100 80 60 40 20 0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 1,27 1,67 2,0 2,25 3,65 Sarcomere lenght, µ Tension (%)

(42)

EFFETTI DELL’AUMENTO DEL PRECARICO (LUNGHEZZA SARCOMERO A POST-CARICO COSTANTE) DURANTE

CONTRAZIONE ISOMETRICA

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

(43)

RELAZIONE VELOCITÀ DI ACCORCIAMENTO CARICO DI UN MUSCOLO PAILLARE

(44)

RELAZIONE TRA PRESSIONE ATTIVA DEL VS E GS IN

CONTRAZIONI ISOTONICHE OTTENUTE A VALORI CRESCENTI DI POSTCARICO CON VTD COSTANTE

RELAZIONE TRA PRESSIONE ATTIVA DEL VS E GS IN

CONTRAZIONI ISOTONICHE OTTENUTE A VALORI CRESCENTI DI POSTCARICO CON VTD COSTANTE

(45)

EFFETTI DELLA NORADRENALINA (NE) SULLA RELAZIONE F/V NEL MUSCOLO PAPILLARE

(46)

RELAZIONE TRA CONSUMO MIOCARDICO DI O2 ED ENERGIA MECCANICA PRODOTTA IN CONDIZIONE DI CONTRATTILITA’ NOMALE OD AUMENTTATA

DATI CONVERTITI IN UNITA’ STANDARD DI ENRGIA DOPO SOTTRAZIONE DELL’O2 CONSUMATO DAL METABOLISMO BASALE E DALL’ATTIVAZIONE DELLA CONTRAZIONE

(47)

CICLO PRESSIONE-VOLUME DEL VENTRICOLO SINISTRO

Energia potenziale

RELAZIONE TRA ENERGIA METABOLICA CONSUMATA ED

ENERGIA MECCANICA

RELAZIONE TRA ENERGIA METABOLICA CONSUMATA ED

ENERGIA MECCANICA

SCOMPENSO NORMALE

(48)

RELAZIONE FORZA-FREQUENZA NEL MIOCARDIO NON INSUFFICIENTE E INSUFFICIENTE

(49)

PROCESSI DI CONTROLLO

INTRACELLULARE DEL CALCIO

PROCESSI DI CONTROLLO

INTRACELLULARE DEL CALCIO

Disponibilità

(50)

ACCORCIAMENTO CELLULARE E CA 2+

TRANSIENTE DI CUORI UMANI

ACCORCIAMENTO CELLULARE E CA 2+

TRANSIENTE DI CUORI UMANI

(51)

RELAZIONE FORZA-FREQUENZA

(52)

POTENZIALI MECCANISMI COINVOLTI

NELL’INSUFFICIENZA CARDIACA

POTENZIALI MECCANISMI COINVOLTI

NELL’INSUFFICIENZA CARDIACA

(53)

NORMALI DISFUNZIONE

VS MODESTA DISFUNZIONE _{VS GRAVE}

INFUSIONE DI ANGIOTENSINA: PRESSIONE

SISTOLICA V. SINISTRA/ GITTATA SISTOLICA

INFUSIONE DI ANGIOTENSINA: PRESSIONE

SISTOLICA V. SINISTRA/ GITTATA SISTOLICA

(54)

MODIFICAZIONI INDOTTE

DALL’ESERCIZIO

MODIFICAZIONI INDOTTE

DALL’ESERCIZIO

(55)

EFFETTI EMODINAMICI INDOTTI

DALL’ESPANSIONE ACUTA DI VOLUME

EFFETTI EMODINAMICI INDOTTI

DALL’ESPANSIONE ACUTA DI VOLUME

VOLPE M, CIRCULATION 1995;92:2511-18

CARDIOMIOPATIA DILATATIVA IN CARDIOMIOPATIA DILATATIVA IN

(56)

PRINCIPALI MECCANISMI EMODINAMICI E NEURORMONALI CHE PORTANO ALL’AUMENTO DELLA GITTATA SISTOLICA IN

RISPOSTA ALL’ESPANSIONE ACUTA DEL VOLUME PLASMATICO

PRINCIPALI MECCANISMI EMODINAMICI E NEURORMONALI CHE PORTANO ALL’AUMENTO DELLA GITTATA SISTOLICA IN

(57)

ALTERAZIONE DELL’OMEOSTASI DEL VOLUME PLASMATICO DURANTE ESPANSIONE ISOTONICA

DELL’INSUFFICIENZA CARDIACA CONGESTIZIA

ALTERAZIONE DELL’OMEOSTASI DEL VOLUME PLASMATICO DURANTE ESPANSIONE ISOTONICA

(58)

(59)

SECREZIONE DEL BNP E DELL’ANP IN

SOGGETTI NORMALI ED IN PAZIENTI CON DCM

SECREZIONE DEL BNP E DELL’ANP IN

(60)

Cowie MR, Lancet 1997;350:1347-51

DOSAGGIO DELL’ANP E DIAGNOSI DI

SCOMPENSO CARDIACO

DOSAGGIO DELL’ANP E DIAGNOSI DI

SCOMPENSO CARDIACO

(61)

SOPRAVVIVENZA E ANP

(62)

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

(63)

MECCANISMI CONSECUTIVI ATTIVATI DALLA

STIMOLAZIONE NEURORMONALE CRONICA

MECCANISMI CONSECUTIVI ATTIVATI DALLA

STIMOLAZIONE NEURORMONALE CRONICA

(64)

SIGNIFICATO PROGNOSTICO DELLE CATECOLAMINE CARDIACHE

>

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

(65)

SOPRAVVIVENZA E LIVELLI DI NORADRENALINA

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

(66)

SIGNIFICATO PROGNOSTICO DELLA DILATAZIONE VENTRICOLARE

FISIOPATOLOGIA E TERAPIA

(67)

STRATIFICAZIONE PROGNOSTICA UTILIZZANDO LA FRAZIONE DI EIEZIONE (EF) ED IL MASSIMO CONSUMO DI O2 (VO2)