Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí-II BIOT-jaro

Prezentace na téma: "Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí-II BIOT-jaro"— Transkript prezentace:

1 Patofyziologie kardiovaskulárních nemocí-II BIOT-jaro2009 21.4.2009

2 Anatomie srdce 1. Pravá koronární arterie 2. Levá přední sestupující
3. Levá cirkumflexní 4. Horní dutá žíla 5. Dolní dutá žíla 6. Aorta 7. Arteria pulmonalis 8. Plicní véna

3 Koronární řečiště a velké cévy
1. Pravá koronární céva 2. Levá přední sestupná 3. Levá cirkumflexní 4. Horní dutá žíla 5. Dolní dutá žíla 6. Aorta 7. Arteria pulmonális (plicnice) Plicní vény

4 Koronární průtok Závisí na tlakovém rozdílu mezi aortálním diastolickým tlakem a tlakem v levé síni. Během systoly je koronární průtok redukován, především pro Venturiho efekty na koronárních vstupech a pro kompresi intramuskulárních arterií během kontrakce srdečních komor.

5 Faktory redukující koronární průtok
Snížený diastolický tlak v aortě Zvýšený intraventrikulární tlak a kontrakce myokardu Stenóza koronárních arterií (fixovaná koronární stenóza, akutní změna plaky-ruptura, hemoragie), trombóza, vazokonstrikce) Stenóza a regurgitace aortální chlopně Zvýšený tlak v pravé síni

6 Funkční endotel Konstantní vazodilatace (ovlivněním vazoaktivními mediátory) (epinephrin, norepinephrin, ET-1, NO, serotonin…) Antiadhezivní stav endotelu (NO, PGI2) Stálý místní antikoagulační, resp. trombolytický stav (převaha AT III, protein C, protein S, tPA, PAI-1)

7 Dysfunkce endotelu- příčiny
Modifikace LDL (oxidace, glykace, tvorba imunitních komplexů). Exprese adhezivních molekul Uvolnění cytokinů (atrakce a migrace prozánětlivých buněk do subendoteliálního prostoru). Protrombotický fenotyp dysfunkčního endotelu.

8 Ischémie myokardu Objevuje se při nerovnováze mezi dodávkou kyslíku (a dalších pro myokard podstatných živin) a požadavky myokardu na tyto látky. Příčiny: Průtok koronárním řečištěm může být omezen mechanickou obstrukcí Dochází k poklesu průtoku oxygenované krve v závislosti na: Zvýšené poptávce po kyslíku v důsledku nárůstu srdečního výdeje (např. při tyreotoxikóze) nebo při hypertrofii myokardu. K ischémii myokardu obvykle dochází při obstrukční nemoci koronárních cév (CAD) v důsledku koronární aterosklerózy.

9 Ischémie myokardu Časná diagnostika a terapie mají velký význam.
Na EKG se ischémie projevuje jako pomalé dynamické změny segmentu ST a vlny T. Dlouhodobé EKG záznamy (např. Holterové záznamy, kontinuální monitoring na koronárních jednotkách), jsou jednoduché a neinvazivní vysoce senzitivní metody. Rozvoj automatizovaných analytických technik pro dlouhodobé záznamy velmi zefektivňují informační přínos.

10 Ischemická choroba srdeční
Je onemocnění způsobené nerovnováhou mezi krevním zásobením myokardu (průtokem) a jeho energetickými požadavky. Redukce koronárního průtoku je ve vztahu k progresivní ateroskleróze se stupňující se okluzí koronárních arterií. Koronární průtok dále klesá v důsledku vazospazmu, trombózy nebo cirkulačních změn vedoucích k hypoperfúzi.

11 Rozvoj aterosklerózy iniciace zánět tvorba fibrózní čepičky
ruptura plaku trombóza

12

13

14

15 Ischemická choroba srdeční- typy
Angina pectoris je komplex symptomů, charakterizovaný záchvatovými bolestmi na hrudníku, obyčejně pod sternem nebo v prekordiu, způsobený myokardiální ischemií. Stabilní angína –záchvaty bolesti při zátěži, které se zmírňují vasodilatačními látkami nebo po odpočinku (EKG- deprese ST) Prinzmetalova angína- objevuje se v klidu a je způsobena reverzibilním spazmem v normálních nebo aterosklerotickým procesem změněných koronárních arteriích (EKG- elevace nebo deprese ST) Nestabilní angína – zhoršující se ischemické bolesti i v klidu Náhlá srdeční smrt – nečekaná smrt ze srdečních příčin během hodiny od začátku potíží nebo okamžitě. Obvykle se jedná o stenózu vysokého stupně s akutní koronární změnou.

16 Koronární ateroskleróza
Koronární ateroskleróza vzniká v důsledku komplexního zánětlivého procesu (low-grade inflammation) charakterizovaného akumulací lipidů, makrofágů buněk hladké svaloviny v plakách umístěných v intimě epikardiálních koronárních arterií velkého a středního kalibru. Význam endotelu pro integritu a homeostázy je kritický. Mechanický shear stress (závažná hypertenze), biochemické abnirmalit (zvýšený nebo modifikovaný LDL, diabetes mellitus, zvýšený plasmatický homocystein), imunologické faktory (volné kyslíkové radikály při kouření), zánět (infekce způsobená Chlamydia pneumoniae nebo Helicobactor pylori) a genetická variabilita se mohou účastnit na prvotním poškození endotelu, což se považuje za spouštěcí faktor aterosklerotického procesu.

17 Koronární ateroskleróza
Po iniciaci endoteliální dysfunkce následuje rozvoj aterosklerotického procesu v cévní stěně. Projevy: Zvýšená permeabilita a akumulace oxidovaných lipoproteinů v cévní stěně, což vede k jejich vychytávání makrofágy a k tvorbě pěnových buněk přeplněných lipidy. Nažloutlé lipidové proužky ('fatty streak)' progredují. Uvolnění cytokinů jako platelet-derived growth factor a transforming growth factor-β (TGF-β) z monocytů, makrofágů nebo poškozených endoteliálních buněk podporuje další hromadění makrofágů a migraci a proliferaci hladkých svalových buněk.

18 Koronární ateroskleróza
Za rozvoj trombózy plaku odpovídají dva mechanismy: Povrchové poškození cévy, které umožní denudaci endotelu, který pokrývá plak. Subendoteliální vazivová tkáň (kolagen)je potom exponována a dochází k adhezi destiček, Vznikající trombus adheruje k povrchu plaku.

19 Koronární ateroskleróza
Druhým procesem je tvorba hlubokých endoteliálních fisur v místě plaku. Čepička plaku se rozrušuje (ulceracemi, fisurami nebo rupturami), což umožňuje vstup krve dovnitř plaku.Vnitřek plaku s lamelárními lipidovými vrstvami, tkáňovým faktorem (který podporuje adhesi a aktivaci destiček) produkovaným makrofágy a exponovaný kolagen jsou vysoce trombogenní. Uvnitř plaky vzniká trombus, jehož objem se zvětšuje a tvar se mění. Může docházet k expanzi trombu dovnitř lumen cévy. 50% redukce průměru lumen (která vede k redukci obsahu příčného řezu cévou o asi 70%) způsobuje hemodynamicky signifikantní stenózu. V tomto bodě jsou menší distální intramyokardiální arterie a arterioly maximálně dilatovány (rezerva koronárního průtoku se blíží nule) a jakýkoliv nárůst požadavků na kyslík pro myokard vyvolává ischémii.

20 Mechanismus rozvoje trombózy uvnitř plaku

21 Nemoc koronárních arterií (CAD)
Etiologie CAD je multifaktoriální a při jejím vzniku se uplatňují četné rizikové faktory. Rizikové faktory Neovlivnitelné: věk, pohlaví, rasa, rodinná anamnéza Ovlivnitelné: celkový cholesterol, kouření, diabetes mellitus, hypertenze, životní styl. U některých pacientů s CAD však nejsou rizikové faktory prokazatelné.

22 Angina Pectoris Diagnóza založena do značné míry na klinickém stavu.
Bolest na hrudníku (pocit tíhy, napětí nebo svírání. Lokalizace retrosternální s iradiací do jícnu nebo paže. Rozsah od tupé bolesti až po bolesti s vegetativními příznaky –pocení, pocit úzkosti. Někdy dušnost. Klasická angína je provokována fyzickou aktivitou, hlavně po jídle a při chladném větrném počasí, a zhoršuje se při rozčilení nebo vzrušení. Bolest rychle ustupuje (během minut při odpočinku. Někdy mizí při cvičení (‚chůze přes bolest'). U většiny pacientů je práh pro rozvoj bolesti variabilní, jen u části pacientů je prediktabilní. Dekubitální angína se objevuje po ulehnutí. Obvykle se rozvíjí při funkční poruše levé komory v důsledku závažné nemoci koronárních arterií. Noční angína se objevuje v noci a může pacienty budit. Může být provokována sny. Objevuje se také u pacientů se závažnou koronární nemocí a může být důsledkem vazospazmu.

23 Angina pectoris Variantní (Prinzmetalova) angina je angína, která se objevuje bez provokace, obvykle v klidu, jako důsledek spazmu koronární arterie, častěji u žen. Během bolesti elevace ST na EKG záznamu. Diagnóza se někdy potvrzuje provokačními testy (hyperventilace aj.). Rozvoj tachyarytmie a srdečních blokád během epizod.

24 Angina pectoris Srdeční syndrom X je u pacientů s pozitivní anamnézou anginózních bolestí, pozitivním zátěžovým testem a normálním koronarografickým nálezem. Heterogenní skupina, častější výskyt u žen. Dobrá prognóza, někdy potíže s vysokou symptomatologií a špatnou odpovídavostí na léčbu. Příčinou je snad abnormální metabolická odpověď na stres (P-31 NMR spektroskopie myokardu), což je konzistentní s předpokladem, že myokardiální ischémie je v tomto případě výsledkem abnormální dilatační odpovědi koronární mikrovaskulatury na stres. Nestabilní angína je angína čerstvě diagnostikovaná (méně než 1 měsíc), zhoršující se nebo angína v klidu.

25 Vztahy mezi stavem koronárních cév a klinickým syndromem.
                                                                                                                                                                                                                                    Vztahy mezi stavem koronárních cév a klinickým syndromem.

26 Infarkt myokardu Patogeneza:
Okluzivní intrakoronární trombus – v 90% transmurálních infarktů Vazospazmus – na podkladě koronární aterosklerózy nebo bez ní, možné asociace s agregací destiček Embolizace- z levostranné nástěnné trombózy, vegetativní endokarditidy nebo paradoxními emboly z pravé strany srdce při persistujícím foramen ovale.

27 Infarkt myokardu - typy
Transmurální infarkt – postihuje celou tloušťku levé komory od endokardu k epikardu, obvykle na přední a zadní stěně a v septu, s extenzí do pravé komory v 15-30% případů. Izolované infarkty pravé komory a pravé síně jsou extrémně vzácné. Subendokardiální infarkt – multifokální oblasti nekrózy do1/3 až poloviny tloušťky stěny zevnitř (subendokardiálně). Nevede ke stejným projevům jako transmurální infarkt.

28                                                                                                                                                                 

29                                                                                                                                                                                                                            

30 Infarkt myokardu – laboratorní diagnostika
CK (kreatin kináza) – MB frakce. Tři izoenzymy MM, MB, BB. MB frakce je specifická pro srdeční sval. MB frakce v séru roste během 2-8 hodin po začátku IM. Troponiny: Troponiny I a T jsou strukturální složky myokardu. Při poškození myocytu jsou uvolňovány do krve a jejich výskyt je specifičtější než CK-MB. Stoupají během 3-9 hod po začátku IM. Hladiny klesají za 9 dnů (I) až 14 dnů (T). Myoglobin je senzitivním indikátorem svalového poškození. Málo specifický pro myokard. LDH – 5 izoenzymů - poměr2/1 u normálního myokardu se mění na poměr 1/2 u IM.

31

32 Infarkt myokardu Velmi častá příčina smrti.
IM se obvykle rozvíjí u pacientů s koronární aterosklerózou jako následek ruptury plaku a následné tvorby trombu. Za cca 6 hod od začátku rozvoje IM je myokard prosáklý a bledý, za 24 hod se objevuje tmavě červená nekrotická tkáň (hemoragie). Za několik týdnů se objevuje zánětlivá reakce, tkáň postižená IM šedne a postupně se tvoří jizva. V remodelační fázi hojení dochází ke změně velikosti, tvaru i tloušťky myokardu postiženého infarktem a ke kompenzační hypertrofii nepostiženého myokardu. Cílem remodelace je udržení srdečního výdeje.

33 Infarkt myokardu Klinické symptomy:
Bolest, charakterem podobná angíně po zátěži. Začátek rychlý, často v klidu, přetrvávající několik hodin. Intenzita bolesti velmi kolísá, až 20% pacientů s IM bolesti nepociťuje. Tzv. ‚tiché' IM obvyklejší u diabetiků a starých jedinců. IM doprovázen vegetativními příznaky pocení, pocit nedostatku dechu, nausea, zvracení, neklid. Pacienti bledí, šedí, zpocení Sinusová tachykardie (aktivace sympatiku) Lehká horečka (do 38°C) během prvních 5 dnů.

34 Diagnóza IM Diagnóza založena alespoň na dvou příznacích:
Přítomnost bolesti na hrudníku Odpovídající změny EKG Vzestup srdečních enzymů nebo troponinů.

35 Příznaky IM na EKG: Vlna Q, elevace ST, inverze vlny T

36 Vývoj obrazu IM na EKG

37

38 Srdeční markery u akutního IM
CK, kreatin kináza; AST, aspartát aminotransferáza; LDH, laktát dehodrogenáza

39 Srdeční markery Poškozené myokardiální buňky uvolňují do krve některé enzymy a proteiny: Kreatin kináza (CK). Dosahuji vrcholu za 24 hod a do 48 hodin se vrací do normálních hodnot. Je uvolňována také při poškození kosterního svalstva a z mozku. Nárůst hladin proporcionální rozsahu poškozeného myokardu. Aspartát aminotransferáza (AST) a laktát dehydrogenáza (LDH). Upouští se od nich pro jejich nespecifitu. LDH dosahuje vrcholu za 3-4 dny a zůstává vysoká 10 dní. Může být užitečná při přetrvávajících bolestech na hrudi pro dif. dg.

40 Srdeční markery Troponinové produkty Troponinový komplex je heterodimer, který hraje důležitou roli v regulaci kontrakce příčně pruhovaných svalů i myokardu. Skládá se ze 3 podjednotek: troponin I (TnI), troponin T (TnT) and troponin C (TnC). Každá podjednotka odpovídá za část funkce komplexu. TnI inhibuje ATP-ázovou aktivitu aktomyozinu. TnT a TnI se exprimuji v srdeční svalovině v jiných formách než v myokardu. Pro srdeční sval je popsána jen jedna tkáňově specifická izoforma:cTnI. cTNI se nyní považuje za senzitivnější a vysoce specifičtější než CK-MB, myoglobin nebo LDH isoenzymey. cTnI je detekovatelný v krvi pacienta 3 – 6 hours po začátku bolestí na hrudníku, s vrcholem hladin mezi 16 – 30 hod. cTnI je také užitečný pro pozdní diangózu AIM, protože zvýšené koncentrace je možno detekovat ještě 5 – 8 dní po začátku rozvoje IM.

41 Srdeční markery Albumin v moči
Microalbuminurie (nárůst exkrece albuminu močí větší nebo rovný 15 ug/min, nedetekovatelný metodikami pro stanovení makroproteinurie) umožňuje predikci kardiovaskulárních příhod např. u pacientů s esenciální hypertenzí. Patofyziologický podklad této skutečnosti nejasný. NT-proBNP/proBNP Srdeční komory jsou velkým zdrojem produkce plasmatického mozkového natriuretického faktoru (BNP). BNP je syntetizován jako prohormon (proBNP) a ten je štěpen na dva fragmenty, C-terminálníl, biologicky aktivní fragment (BNP) a N-terminální, biologicky inaktivní fragment (NT-proBNP). BNP a NT-proBNP nezávisle predikují prognózu u pacientů časně po AIM a u pacientů s chronickým srdečním selháním.

42 Complications In the acute phase - the first 2 or 3 days following MI - cardiac arrhythmias, cardiac failure and pericarditis are the most common complications. Later, recurrent infarction, angina, thromboembolism, mitral valve regurgitation and ventricular septal or free wall rupture may occur. Late complications include the post-MI syndrome (Dressler's syndrome), ventricular aneurysm, and recurrent cardiac arrhythmias. Cardiac arrhythmias are described in detail on page 735. Ventricular extrasystoles These commonly occur after MI. Their occurrence may precede the development of ventricular fibrillation, particularly if they are frequent (more than five per minute), multiform (different shapes) or R-on-T (falling on the upstroke or peak of the preceding T wave). Treatment has not been shown to reduce the likelihood of subsequent ventricular tachycardia or fibrillation. Sustained ventricular tachycardia This may degenerate into ventricular fibrillation or may itself produce serious haemodynamic consequences. It can be treated with intravenous lidocaine (lignocaine) or, if haemodynamic deterioration occurs, synchronized cardioversion (initially 200 J). Ventricular fibrillation This may occur in the first few hours or days following an MI in the absence of severe cardiac failure or cardiogenic shock. It is treated with prompt defibrillation ( J). Recurrences of ventricular fibrillation can be treated with lidocaine (lignocaine) infusion or, in cases of poor left ventricular function, amiodarone. When ventricular fibrillation occurs in the setting of heart failure, shock or aneurysm (so-called 'secondary ventricular fibrillation'), the prognosis is very poor unless the underlying haemodynamic or mechanical cause can be corrected. The serum potassium should be above 4.5 mmol/L. Atrial fibrillation This occurs in about 10% of patients with MI. It is due to atrial irritation caused by heart failure, pericarditis and atrial ischaemia or infarction. It may be managed with intravenous digoxin (to reduce ventricular rate in 1-2 h) or intravenous amiodarone and by treatment of the underlying pathology. It is not usually a long-standing problem, but it is a risk factor for subsequent mortality. Sinus bradycardia This is especially associated with acute inferior wall MI. Symptoms emerge only when the bradycardia is severe. When symptomatic, the treatment consists of elevating the foot of the bed and giving intravenous atropine, 600 μg if no improvement. When sinus bradycardia occurs, an escape rhythm such as idioventricular rhythm (wide QRS complexes with a regular rhythm at b.p.m.) or idiojunctional rhythm (narrow QRS complexes) may occur. Usually no specific treatment is required. It has been suggested that sinus bradycardia following MI may predispose to the emergence of ventricular fibrillation. Severe sinus bradycardia associated with unresponsive symptoms or the emergence of unstable rhythms may need treatment with temporary pacing. Sinus tachycardia This is produced by heart failure, fever and anxiety. Usually, no specific treatment is required. Conduction disturbances These are common following MI. AV nodal delay (first-degree AV block) or higher degrees of block may occur during acute MI, especially of the inferior wall (the right coronary artery usually supplies the SA and AV nodes). Complete heart block, when associated with haemodynamic compromise, may need treatment with atropine or a temporary pacemaker. Such blocks may last for only a few minutes, but frequently continue for several days. Permanent pacing may need to be considered if complete heart block persists for over 2 weeks. Acute anterior wall MI may also produce damage to the distal conduction system (the His bundle or bundle branches). The development of complete heart block usually implies a large MI and a poor prognosis. The ventricular escape rhythm is slow and unreliable, and a temporary pacemaker is necessary. This form of block is often permanent. page 779 page 780                                    Table 13.31 Table 13.32 The development of complete AV block (Table 13.31) can be expected in 20-30% of cases where progressive bundle branch block (right bundle branch block and then right bundle branch block with a QRS axis shift) has already occurred (Fig ). Komplikace IM V akutní fázi-první 2- 3 dny po IM hrozí arytmie, srdeční selhání a perikarditida Později nový IM, angína, trombembolizace, nedomykavostitrální chlopně a ruptura komorového septa nebo komorové stěny Pozdní komplikace jsou post-MI syndrome (Dresslerův syndrom), ventrikulární aneurysma (výduť) a srdeční arytmie

43 Srdeční arytmie Abnormality srdečního rytmu = srdeční arytmie. :
Bradykardia: (<60 tepů/min) Tachykardia: (>100 tepů/min). supraventrikulární tachykardie ventrikulární tachykardie

44 Převodní systém normálního srdce

45 Inervace kardiovaskulárního systému
Atriální a ventrikulární svalové fibrily a převodní systém inervují adrenergní nervy. β1-receptory převažují. Reagují na A i NA. β2-receptory převažují v hladkých svalových buňkách a způsobují vazokonstrikci. Cholinergní nervstvo zásobuje zejména SA a AV uzly via M2 muskarinových receptorů. Komorový myokard je řídce inervován n.vagus. Za bazálních podmínek převažují vagové inhibiční účinky nad excitačními účinky sympatiku.

46 Mechanismy arytmogeneze.
a (b) Akční potenciály komorového myokardu po stimulaci Zvýšená (zrychlená) automacie v důsledku sníženého prahu nebo zvýšeného sklonu fáze 4 akčního potenciálu (b) Zvýšená aktivita v důsledku 'after' depolarizace, která dosahuje prahového potenciálu (c) Mechanism re-entry. Panel (1) –impuls se šíří oběma raménky rovnoměrně. Panel (2) –impuls je blokován v jednom rameni, ale šíří se pomalu cestou β, vrací se a dostává se do oblasti refrakterní tkáně. Panel (3)- impuls se šíří cestou β tak pomalu, že uzavírá reentry smyčku.

47 EKG u atriálních arytmií.
(a) Atriální extrasystoly (b) Atriální flutter (c) Atriální flutter s frekvencí 305/min. (d) Nepravidelná odpověď komor (e) Moderovaný převod atriální fibrilace (f) Tzv. pomalá atriální fibrilace

48 Děkuji vám za pozornost