Inquadramento clinico
Rossella Fattori, Luigi Lovato
L’età avanzata si associa a un aumentato rischio di sviluppare malattie cardiovascolari, le quali rappresentano di gran lunga la principale singola causa di morte tra la popolazio- ne anziana, e di queste, in particolare, la cardiopatia ischemica è la maggiore responsabile.
Il 60% di tutti gli infarti miocardici acuti colpisce le persone oltre i 65 anni di età e la prevalenza delle coronaropatie è maggiore del 50% in questa fascia di età [1, 2].
Se si considera il progressivo invecchiamento della popolazione,quale si sta verificando nelle ultime decadi,soprattutto nei paesi occidentali,ci si può rendere conto dell’enorme peso rap- presentato dalle malattie cardiovascolari in termini di mortalità e morbidità e di conseguen- za dell’importanza nella pratica clinica di comprendere i meccanismi fisiopatologici dell’in- vecchiamento dell’apparato cardiovascolare [1,3] e in particolar modo quei fattori legati all’e- tà che maggiormente influiscono su di esso, con ovvi risvolti pratici sull’attività clinica.
Con il progressivo invecchiamento infatti, l’apparato cardiovascolare (cuore e vasi) va incontro a una serie di importanti modificazioni strutturali e funzionali che riflet- tono modificazioni a livello molecolare e biochimico [4]. Da un punto di vista morfo- logico tali cambiamenti consistono principalmente, a livello miocardico, in una riduzione del numero complessivo dei miociti, in parte sostituiti dalla deposizione di tessuto adi- poso e di fibre collagene con conseguente aumento della matrice connettivale, e in un incremento di volume dei miociti rimanenti (ipertrofia compensatoria) [5].
Per quanto riguarda l’aspetto funzionale, le modificazioni a livello miocardico consi- stono in un potenziale d’azione prolungato e in una ridotta velocità di contrazione dei mio- citi, con conseguente prolungamento della contrazione miocardica. Si ha poi un aumen- to dei tempi di rilasciamento miocardico che contribuisce a ridurre la risposta alla sti- molazione ß-adrenergica. Quest’ultimo aspetto, unitamente all’incremento della matri- ce interstiziale perimiocitica e all’ipertrofia ventricolare, determina un aumento della rigidità del miocardio, vale a dire della resistenza che le pareti ventricolari oppongono alla pressione tendente a distenderle in diastole. In altre parole, una riduzione della disten- sibilità (compliance) cardiaca, con un conseguente rallentamento del riempimento rapi- do ventricolare protodiastolico [6]. Simili modificazioni morfo-strutturali correlate all’e- tà si apprezzano anche a livello della parete delle arterie e in particolare della tonaca media delle grandi arterie, ove si osservano l’incremento delle fibre collagene e della sostanza fondamentale (matrice connettivale) e la riduzione delle fibre di elastina (fram- mentazione progressiva) che determinano una perdita di elasticità, con conseguente irri- gidimento parietale, il quale in parte sembra favorito anche da alterazioni del flusso san- guigno dei vasa vasorum a livello della tonaca avventizia [7, 8]. Dal punto di vista fun- zionale, invece, si osserva con l’invecchiamento l’insorgenza di una progressiva disfun- zione endoteliale [9-12] che altera la vasodilatazione endotelio-dipendente nelle grandi arterie e nei vasi di resistenza, favorendo la comparsa di lesioni aterosclerotiche e aumen- tando così il rischio di eventi cardiovascolari acuti (infarto miocardico, ictus).
Altre modificazioni strutturali che caratterizzano il processo d’invecchiamento del cuore sono inoltre rappresentate da un aumento del tessuto adiposo subepicardico, dalla presenza di piccoli depositi intramiocardici di sostanza amiloide [6], dalla comparsa di calcificazioni (prevalentemente a carico dell’anello valvolare e delle cuspidi delle valvo- le aortica e mitralica, ma anche della valvola tricuspide), che possono avere nel tempo con- seguenze cliniche importanti quali stenosi valvolari, eventi tromboembolici o endocar- diti, da depositi calcifici a livello del pericardio, delle coronarie, dell’aorta e delle gran- di arterie, causate da molteplici fattori: meccanici (strutture valvolari), presenza di comor- bidità (ipercalcemia, insufficienza renale) e anche metabolici compresi alcuni fattori di rischio per l’aterosclerosi (iperlipidemia, ipertensione arteriosa) [5, 13-16].
Naturalmente esiste uno stretto e reciproco rapporto di causa ed effetto che lega le alterazioni morfo-strutturali e i mutamenti funzionali del cuore e dei vasi (Tabella 1).
Tabella 1. Schema riassuntivo delle principali modificazioni morfologiche e funzionali dell’apparato cardiovascolare correlate all’età e delle conseguenze fisiopatologiche associate
Arterie
Aumento pressione arteriosa sistolica Aumento post-carico
Esercizio
Patologia: riduzione delle riserve coronariche e cardiache/ridotta soglia di comparsa dei sintomi Cuore Ridotta risposta ß-adrenergica Ictus/infarto miocardico
Tonaca media
Aumento fibre collagene Aumento sostanza fondamentale Frammentazione fibre elastiche
Calcificazioni
• Valvole cardiache
• Pericardio
• Scheletro fibroso del cuore
Tonaca intima
Disfunzione endoteliale (riduzione dilatazione endotelio-dipendente)
Valvulopatie
Dilatazione atriale sinistra Aumentato consumo d’O2
Ischemia cardiaca
Ridotta distensibilità parietale (compliance)
Aumento frazione d’eiezione Ridotta sensibilità (compliance) miocardica
(aumento pressioni telediastoliche)
Danno intimale-Aterosclerosi
Aritmie
Angina
4° tono
Dispnea
Riduzione numero miociti/aumento volu- me miociti
Aumento matrice interstiziale/perimiocitica
• Aumento fibre collagene
• Aumento sostanza fondamentale
• Riduzione fibre elastiche Potenziale d’azione prolungato/ridotta velocità di contrazione
Prolungato rilasciamento ventricolare Aumentato volume telediastolico/
telesistolico
Ipertrofia ventricolare sinistra
Ridotta vasodilatazione periferica
Esercizio
Ridotto effetto cronotropo/inotropo positivo
Meccanismo di Frank-Starling
Scompenso diastolico
Nonostante la complessità di tali modificazioni nel loro insieme, si riconoscono due meccanismi principali nel determinare le variazioni emodinamiche correlate all’età avanzata dai quali scaturisce la fisiopatologia dell’apparato cardiovascolare nell’anzia- no: 1) l’aumento del post-carico ventricolare sinistro, dovuto all’aumentata rigidità delle principali arterie e in particolare dell’aorta e 2) la ridotta risposta alla stimolazione ß-adrenergica delle strutture cardiovascolari.
La ridotta distensibilità aortica, secondaria alle già citate modificazioni della com- posizione strutturale della parete dell’aorta, caratterizzate in particolare da un incremento delle fibre collagene e della sostanza fondamentale (connettivo) e dalla riduzione delle fibre di elastina (frammentazione progressiva), determina un ovvio incremento del picco sistolico e della velocità dell’onda arteriosa pressoria, in quanto la parete aorti- ca è rigida, non distendendosi al passaggio del sangue [17-19].
Questo fa sì che si verifichi un aumento della pressione sistolica a livello centrale, anche perché a tale livello si ha la sovrapposizione dell’onda pressoria anterograda con l’on- da pressoria riflessa a livello della biforcazione iliaca, che per la sua maggiore velocità ritorna centralmente prima della chiusura della valvola aortica [20].
Di conseguenza, nell’anziano l’azione di pompa del cuore deve vincere una mag- giore resistenza anche in assenza di una condizione patologica (aumento del post- carico ventricolare).
Tale resistenza diviene ancor più importante in condizioni di esercizio fisico, in quanto vi è una ridotta risposta alla stimolazione ß-adrenergica, che sembra essere legata non a una ridotta produzione di catecolamine, bensì a una minore risposta alla loro azione a livello recettoriale e post-recettoriale (meccanismo multistep) [6, 21], per cui non si ha una vasodilatazione periferica adeguata; inoltre, per lo stesso motivo, il cuore riduce la sua capacità di aumentare la gittata cardiaca attraverso un aumento della con- trattilità e della frequenza cardiaca (minore effetto inotropo e cronotropo positivo).
In definitiva, con l’età si ha una diminuzione della performance cardiaca, in parti- colare in condizioni di sforzo fisico, il che non vuol dire che nell’anziano la frazione d’eiezione non aumenti durante un esercizio fisico, ma semplicemente che esso utiliz- za altri meccanismi.
Infatti il cuore compensa la sua ridotta capacità contrattile con il meccanismo di Frank-Starling, aumentando il volume telediastolico attraverso un maggiore stiramento delle fibre miocardiche e di conseguenza, operando a volumi più elevati, riesce a man- tenere un adeguato output cardiaco per soddisfare l’aumentata domanda a livello peri- ferico (tessutale) [22, 23].
Riassumendo, dunque, la diversa fisiopatologia nell’età avanzata si riflette a livello macroscopico in una serie di modificazioni morfologiche e strutturali:
1. ipertrofia ventricolare di grado lieve-moderato (ingrandimento dei miociti e incre- mento della matrice connettivale) con lieve dilatazione delle camere ventricolari.
L’ispessimento miocardico va visto più come un meccanismo adattativo, allo scopo di mantenere un regolare stress parietale, dovendo operare a pressioni più elevate per l’aumento del post-carico;
2. ingrandimento atriale sinistro, legato al sempre maggiore contributo della contrazione atriale al riempimento ventricolare diastolico, che è rallentato e ostacolato in parte dalla maggiore rigidità parietale del ventricolo [22];
3. dilatazione del bulbo aortico, secondario alla sclerosi dell’annulus, e, in generale, diffusa lieve dilatazione aortica, in particolare a livello dell’arco e dell’aorta discen-
dente, secondaria alla ridotta distensibilità parietale aortica e peraltro favorita da una progressiva disfunzione endoteliale, legata all’età, che predispone maggiormente al danno di parete.
Tali modificazioni morfo-funzionali si prestano pertanto a una serie di importanti considerazioni, che devono essere tenute presenti nell’approccio clinico alle proble- matiche cardiovascolari nell’anziano:
– in virtù delle modificazioni descritte, l’anziano è esposto a un più alto rischio di svi- luppare una malattia cardiovascolare. Per esempio, l’ipertensione arteriosa sistolica, associata alla progressiva disfunzione endoteliale, predispone al danno di parete e aumenta perciò il rischio di comparsa d’ictus e d’infarto miocardico, mentre l’iper- trofia ventricolare, e il conseguente aumento della massa miocardica, aumentando la domanda di ossigeno espone il cuore a un più alto rischio di eventi ischemici e a una maggiore severità degli stessi.
– Le modificazioni cardiovascolari che avvengono nell’anziano, sia a significato dege- nerativo (riduzione del numero dei miociti, aumento della matrice connettivale delle pareti ventricolari e arteriose) che adattativo (ipertrofia ventricolare compensatoria), determinano una riduzione della riserva funzionale cardiovascolare. Infatti, già in con- dizioni di normale attività fisica vengono utilizzati tutti i meccanismi compensato- ri per aumentare la gittata cardiaca; di conseguenza appare evidente come anche il semplice esercizio fisico possa esacerbare una malattia cardiovascolare di lieve enti- tà determinando la comparsa di segni e sintomi di uno scompenso cardiaco, che rappresenta l’evoluzione finale comune di molte patologie cardiovascolari (valvola- ri, ischemiche, ipertensive, aritmiche).
Ed è proprio lo scompenso cardiaco, in continuo aumento nelle ultime decadi, la maggiore causa di morte e ospedalizzazione nella popolazione anziana dei paesi indu- strializzati, rappresentando pertanto un enorme problema clinico [24-28]. Inoltre, nel- l’età avanzata l’ipertrofia ventricolare e l’aumento dei tempi di rilasciamento miocar- dico, di per sé meccanismi adattativi (una riduzione della velocità di contrazione e una più prolungata fase contrattile sono energeticamente più efficienti), determinano un incremento della rigidità del miocardio e un’elevazione delle pressioni telediastoliche, favorendo un’alterazione dei meccanismi di riempimento ventricolare e introducendo così allo scompenso diastolico, definito come scompenso cardiaco con conservazione della funzione d’eiezione, entità patologica di più recente inquadramento clinico, par- ticolarmente frequente nella popolazione anziana (più del 50% degli scompensi car- diaci totali nei pazienti oltre i 65 anni d’età) [29, 30].
Sul piano dell’imaging cardiovascolare, la conoscenza dei cambiamenti morfo- strutturali del cuore e dei vasi con l’invecchiamento è indispensabile per poter distin- guere aspetti che sono espressione di un meccanismo di adattamento (per esempio, un lieve ispessimento miocardico concentrico o un lieve ingrandimento delle camere ven- tricolari), e come tali parafisiologici, da veri e propri quadri radiologici patologici.
In particolare vanno segnalate le calcificazioni valvolari, che soprattutto grazie alla tomografia computerizzata (TC), nello specifico la TC multidetettore, possono oggi essere localizzate precisamente da un punto di vista anatomico e accuratamente quan- tificate [31, 32], in quanto in taluni casi e in particolari sedi, come i lembi valvolari o le strutture dello scheletro del cuore (trigoni fibrosi, basi d’impianto delle valvole aor-
tica e mitrale), tali calcificazioni possono essere associate a valvulopatie o causare complicanze aritmiche anche severe [5, 33-34].
Infine l’imaging cardiovascolare, attraverso l’impiego della TC multidetettore e della risonanza magnetica (RM) che forniscono dettagli morfo-funzionali ancora più pre- cisi dell’ecocardiografia (studio della funzione ventricolare) [35, 36], è particolarmen- te importante nell’identificazione e differenziazione dei quadri dello scompenso cardiaco sistolico e diastolico.
Ciò ha un alto significato clinico, considerato il differente significato fisiopatologi- co delle due condizioni, in quanto la forma sistolica è una patologia dell’eiezione (aumen- to dei volumi cardiaci e riduzione della frazione d’eiezione) mentre quella diastolica è una patologia del riempimento (ispessimento parietale, volumi cardiaci normali o ridot- ti, alterazione del pattern di riempimento diastolico) e vista l’incidenza dello scom- penso diastolico nella popolazione anziana.
In conclusione, è importante sottolineare come la fisiopatologia dell’apparato cardio- vascolare dell’anziano possa modificare anche la presentazione clinica di una patologia, con comparsa di segni e sintomi atipici, spesso ritardando la diagnosi e allo stesso modo influenzando la selezione e la risposta a determinati trattamenti terapeutici [37-39].
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