LEZIONE 2 FISIOPATOLOGIA DELLA CARDIOPATIA ISCHEMICA a cura di: R. Sicari

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1 LEZIONE 2 FISIOPATOLOGIA DELLA CARDIOPATIA ISCHEMICA a cura di: R. Sicari L ischemia miocardica rappresenta la via finale comune di diversi substrati che possono essere riassunti in tre domini principali: arterie epicardiche coronariche, miocardio, e piccoli vasi coronarici. Questi 3 domini possono sovrapporsi nella fisiopatologia dell ischemia miocardica. Le arterie coronarie epicardiche possono essere alterate e tali alterazioni possono essere fisse o dinamiche. La riserva di flusso coronarico è la capacità del letto coronarico arteriolare di dilatarsi in risposta ad una aumentata domanda metabolica. In condizioni normali, la vasodilatazione arteriolare è in grado di determinare un incremento da quattro a sei volte del flusso coronarico, con conseguente aumento globale della contrattilità del ventricolo sinistro. Una stenosi fissa riduce la riserva coronarica in accordo allo schema riportato in figura 1 ( 1 ): 1

2 FIGURE1 si possono riconoscere 4 pattern differenti: 1. Stenosi comprese tra 0 e 40 % identificando una zona emodinamicamente silenziosa che non influisce sulla riserva coronarica; 2. Stenosi comprese tra il 40 e il 70 % possono ridurre la riserva coronarica senza raggiungere la soglia di ischemia dopo uno stimolo adeguato; 3. In presenza di stenosi coronariche tra il 75 % e il 90 % la riserva di flusso coronarico si riduce progressivamente, e uno squilibrio transitorio tra domanda e richiesta si verifica; 4. Stenosi > 90 % abolisce la riserva di flusso coronarico e può ridurre il flusso di sangue in condizioni di riposo. Una stenosi dinamica può essere innescata da tre diversi meccanismi: aumento del tono a livello di una placca coronarica eccentrica; vasospasmo completo causato da iperreattività locale delle cellule muscolari lisce, coronariche o trombosi intravascolare. Tutti questi meccanismi coesistono nell angina variante e sono rilevabili all ecocardiogramma a riposo a condizione che una riduzione del flusso sotto soglia si verifichi (vedi di seguito). In assenza di malattia coronarica, la riserva coronarica può essere ridotta nella malattia microvascolare (ad 2

3 esempio nella sindrome X, ipertensione arteriosa, diabete e /o ipertrofia ventricolare sinistra) (2,3), che può di per sé ridurre la riserva coronarica indipendentemente dal danno microvascolare (4-6 ). In questa condizione, l'angina con il sottoslivellamento del segmento ST si può verificare associata a modificazioni della perfusione regionale, in genere, in assenza di eventuali anomalie della cinetica regionale durante stress (3,7-9 ): Figura 2. FIGURE2 Forme più lievi di riduzione regionale della riserva di flusso coronarico e/o funzione alterata del microcircolo coronarico possono verificarsi in pazienti con coronarie angiograficamente normali e possono dar luogo a d un difetto di perfusione alla scintigrafia ( 4-6), o ad una ridotta perfusione strettamente subendocardica ( 4) in grado di ridurre la riserva di flusso coronarico regionale, ma non sufficientemente grave e/o estesa in senso transmurale da dare origine ad anomalie transitorie della cinetica regionale (3,9). Per livelli più avanzati di riduzione della riserva di flusso coronarico, l ipoperfusione subendocardica al di sopra della soglia critica di ischemia può indurre 3

4 una dissinergia transitoria, che rappresenta il criterio di positività durante ecocardiografia da stress. L ischemia miocardica si realizza in una tipica "cascata" di eventi in cui i vari marcatori sono gerarchicamente classificati in una sequenza temporale ben definito (10). L eterogeneità di flusso, in particolare tra la perfusione subendocardica e subepicardica, è il precursore dell ischemia, seguito dalle modificazioni metaboliche, le alterazione della funzione meccanica regionale e solo in una fase successiva dalle alterazioni elettrocardiografiche, la disfunzione ventricolare sinistra globale e dolore. La disfunzione sistolica regionale transitoria è il segno distintivo di ischemia miocardica rilevabile mediante ecocardiografia 2D: Figura 3. La segmentazione del ventricolo sinistro 4

5 Per una trattazione adeguata rimanderei al documento della ACC/AHA Cerqueira 2002, successivamente adottato dalle società di settore (ASE, EACVI) che propone una segmentazione a 17 (7). In sintesi, il modello a 17 segmenti soddisfa le esigenze di una segmentazione pratica: è abbastanza semplice da impiegare nella pratica clinica; ha una base anatomica; i segmenti possono essere facilmente identificati sulla base di chiari punti di riferimento ecocardiografici; c'è una buona corrispondenza con la distribuzione della arterie coronarie, e il modello ha superato la prova di studi multicentrici. Ci sono almeno due buone ragioni per accettare la segmentazione a 17 segmenti, come aggiornamento della segmentazione a 16 segmenti. In primo luogo, la segmentazione a 16 segmenti non include un vero segmento apicale che tuttavia esiste dopo l introduzione di agenti di contrasto ecocardiografici per la valutazione della perfusione miocardica, diventando quindi più adatto alla valutazione della perfusione anche con altre tecniche. Il modello a 16 segmenti rimane ancora valido per gli studi di valutazione delle anomalie del movimento della parete, escludendo il segmento apicale che non ha motilità. La seconda ragione ed anche quella più importante, per adottare il modello a 17 segmenti è che questa propone una standardizzazione della segmentazione e della nomenclatura del miocardio che viene condivisa da tutte le tecniche di imaging: cardiologia nucleare, risonanza magnetica cardiovascolare, tomografia computerizzata cardiaca, la tomografia ad emissione di positroni, e angiografia coronarica. Questo consenso porta ad una maggiore standardizzazione e consente di effettuare confronti intra - e inter -modalità sia per la gestione clinica che negli studi clinici fra tecniche diverse. 5

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8 Bibliografia 1. Gould KL, Lipscomb K: Effects of coronary stenoses on coronary flow reserve and resistance. Am J Cardiol 1974: 34:

9 2. Picano E. Stress Echocardiography. 5th ed. Heidelberg: Springer-Verlag, Palinkas A, Toth E, Amyot R, Rigo F, Venneri L, Picano E. The value of ECG and echocardiography during stress testing for identifying systemic endothelial dysfunction and epicardial artery stenosis. Eur Heart J 2002;23: Zeiher AM, Krause T, Schächinger V, Minners J, Moser E. Impaired endothelium-dependent vasodilation of coronary resistance vessels is associated with exercise-induced myocardial ischemia. Circulation 1995;91: Panting JR, Gatehouse PD, Yang GZ, Grothues F, Firmin DN, Collins P, Pennell DJ. Abnormal subendocardial perfusion in cardiac syndrome X detected by cardiovascular magnetic resonance imaging. N Engl J Med 2002; 346: Lanza GA, Buffon A, Sestito A, Natale L, Sgueglia GA, Galiuto L, Infusino F, Mariani L, Centola A, Crea F. Relation between stress-induced myocardial perfusion defects on cardiovascular magnetic resonance and coronary microvascular dysfunction in patients with cardiac syndrome X. J Am Coll Cardiol 2008;51: Cerqueira MD, Weissman NJ, Dilsizian V, et al. Standardized myocardial segmentation and nomenclature for tomographic imaging of the heart: a statement for healthcare professionals from the Cardiac Imaging Committee of the Council on Clinical Cardiology of the American Heart Association. Circulation 2002; 105:

10 3. Gli stressor ed i marker di ischemia I tre stress più comunemente usati in clinica sono l'esercizio, la dobutamina ed il dipiridamolo. L'esercizio fisico è il prototipo di stress ischemico con aumento della domanda di ossigeno ed anche il più utilizzato (Tabella 1). TEST Attrezzatura Protocollo Esercizio Letto ergometro 25 W x 2 con incrementi scalari Dobutamina Pompe di infusione 5 mcg/kg/min atropina (0.25 x 4) 1 mg Dipiridamolo Siringa 0.84 mg/kg in 6 Adenosina Siringa 140 mcg/kg/min in 6 Pacing Programmatore esterno Da 100 b/m, incrementi di 10 battiti fino a FC bersaglio Tuttavia, su cinque pazienti, uno non riesce a fare l esercizio, uno esegue un test sottomassimale e uno ha un ECG non interpretabile. Con l esercizio e la dobutamina, il meccanismo principale è l aumento del consumo di ossigeno. Con il dipiridamolo (che accumula adenosina endogena) o adenosina, il meccanismo dominante è la riduzione dell offerta, per meccanismi di furto verticale e orizzontale alla presenza di dilatazione arteriolare inappropriata. La valutazione di vitalità miocardica in aree di asinergie parietali secondarie a necrosi o stordimento e ibernazione, definisce un importante aspetto clinico e prognostico di trattamento dello scompenso cardiaco e di rivascolarizzazione chirurgica. L utilizzo dello stress farmacologico con basse dosi di dobutamina (5 e 10 mg/kg/min per 3 o 5 min, talora con dosi anche inferiori di 2,5 mg/kg/min in pazienti critici con precoce inducibilità d ischemia miocardica), di dipiridamolo (0,28 mg/kg), enoximone o dell esercizio fisico a basso carico, permette di distinguere una disfunzione contrattile irreversibile, tipica della necrosi miocardica, da quella reversibile del miocardio stordito e ibernato. 10

11 La diagnosi nell ecostress può essere facilmente riassunta in equazioni centrate sulla funzione parietale regionale che descrivono dei pattern fondamentali di risposta: normale; ischemico; RIPOSO + STRESS = DIAGNOSI Normocinesia + Normo-Ipercinesia = Normale Normocinesia + Ipo, A, Discinesia = Ischaemia Acinesia + Ipo, Normocinesia = Vitale A-, Discinesia + A-, Discinesia = Necrosi vitale; necrotico (Tab. 2). Nella risposta fisiologica un segmento è normocinetico a riposo, e normale - ipercinetico durante lo stress. Nell ischemia, la funzione regionale peggiora durante lo stress, dalla normocinesia all asinergia (ipo-, a-, o discinesia). Nella diagnosi di vitalità, un segmento con una disfunzione regionale a riposo migliora durante lo stress. Una risposta di vitalità a bassa dose può essere seguita da una risposta ischemica ad alta dose, con una risposta bifasica indicativa di vitalità e ischemia con miocardio a rischio, perfuso da una coronaria con stenosi critica. Criteri diagnostici di ischemia miocardica Dose o carico massimo Frequenza cardiac bersaglio Positività ecocardiografica Dolore Toracico Modificazioni ECG (Segmento ST > 2 mm) 11

12 Criteri di interruzione submassimali non diagnostici dello stress eco Sintomi intollerabili Effetti asintomatici limitanti Ipertensione: pressione sistolica >220 mmhg; diastolica >120 mmhg Ipotensione (relativa o assoluta): abbassamento della pressione >30 mmhg Aritmie sopraventricolari: tachicardia sopraventricolare; fibrillazione atriale Aritmie ventricolari: tachicardia ventricolare; extrasistoli ventricolari frequenti e polimorfe. 12