SISTEMA VASCOLARE. L effetto dell invecchiamento si osserva a livello delle grosse arterie.

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1 SISTEMA VASCOLARE Rispetto agli effetti dell invecchiamento le arterie possono essere in generale classificate in due categorie: Arterie di piccolo calibro Grosse Arterie L effetto dell invecchiamento si osserva a livello delle grosse arterie. Classificazione dei vasi sanguigni: Arterie maggiori (o elastiche): includono l aorta, l innominata, la succlavia, l inizio della carotide comune e l origine delle arterie polmonari; Arterie di medio calibro (o muscolari); Piccole arterie (con calibro inferiore ai 2 mm) Capillari 1

2 Il tessuto connettivo è un tessuto deputato al collegamento di tessuti e organi diversi. Comprende cellule disperse in una sostanza intercellulare amorfa nella quale si trovano fibre di varia natura chimica. I tipi di tessuto connettivo si differenziano in : tessuto adiposo tessuto cartilagineo tessuto osseo sangue e linfa Tessuto connettivo propriamente detto: lasso denso o compatto (collagene) Caratteristica fondamentale delle arterie è la loro elasticità e capacità di recupero, necessarie per adattarsi ai cambiamenti di pressione prodotti dalle variazioni della pressione sistolica cardiaca. Nel corso dell invecchiamento: l elasticità diminuisce le tuniche di tessuto connettivo diventano meno flessibili molecole a lunga vita come il collageno e l elastina presentano legami crociati Il collagene è la più importante proteina fibrosa non solubile della matrice extracellulare e del tessuto connettivo. È stato dimostrato che tutte le molecole di collagene contengono segmenti ad elica formati da 3 filamenti strutturalmente simili (struttura a tripla elica). ARTERIOSCLEROSI L Arteriosclerosi comprende un insieme di varie alterazioni tra loro connesse, tutte caratterizzate da un indurimento e ispessimento delle pareti arteriose. È un disordine infiammatorio cronico, dell intima delle arterie di grosso e medio calibro, caratterizzato dalla formazione di placche fibroadipose chiamate ateromi. Le arterie si ammalano e poi si ostruiscono ostacolando il flusso di sangue. Ciò è dovuto al fatto che all interno dell arteria cresce la placca fibroadiposa o ateroma. 2

3 EPIDEMIOLOGIA E CARATTERISTICHE GENERALI DEL AS L AS è causata dallo sviluppo dell Ateroma, una lesione delle arterie che appare come una placca rialzata rispetto alla parete vasale interna (intima). Tale placca è formata da un core di lipidi (soprattutto colesterolo estrificato o complessato a proteine presente in sede extracellulare o all interno di cellule), da una capsula esterna fibrosa da una serie di tipi cellulari quali macrofagi, piastrine, fibroblasti e loro forme di differenziazione peculiari dell AS (cellule miointimali e cellule schiumose). 3

4 L ateroma riconosce diversi stadi di sviluppo: 1. la stria lipidica, 2. la placca fibrodsa e 3. la lesione complicata. 4

5 Tunica Intima Il singolo strato di cellule endoteliali è l unica barriera tra il sangue e i suoi componenti e i tessuti trombogenetici sottostanti. L integrità dell endotelio è quindi di fondamentale importanza per il mantenimento della normale struttura di tutto il vaso. Il danno endoteliale è inoltre responsabile, almeno in parte, dell inizio dell aterogenesi. La lamina basale, formata da tessuto connettivo sub endoteliale (collagene 4, trombo genico), proteoglicani, elastina e altre lipoproteine di matrice, ha funzione strutturale e di filtro negli scambi vasi/interstizio sia in condizioni fisiologiche che in corso di infiammazione. Lamina elastica interna Strato di fibre elastiche disperse e disposte in direzione longitudinale. Tale strato non è continuo bensì fenestrato. In corso di aterosclerosi, attraverso questi spazi, soprattutto nelle arterie di medio calibro, le cellule muscolari lisce possono penetrare nell intima (cellule miointimali). Tunica media Lo strato muscolare è composto da un alterazione di strati di cellule muscolari liscie e di fibre elastiche. E poco vascolarizzato, l ossigeno e i nutritivi necessari al lavoro muscolare arrivano per diffusione dai vasi dell avventizia. E responsabile della propagazione dell impulso sistolico del cuore, aiutando la propulsione del sangue nel torrente circolatorio. Con l avanzare dell età, le fibre elastiche si deteriorano e vengono sostituite da tessuto fibroso. In condizioni fisiologiche le cellule muscolari lisce regolano la vasocostrizione dilatazione dei vasi. Inoltre esse sono in grado di sintetizzare vari tipi di collagene, PGAG ed Elastina. In corso di aterosclerosi esse possono differenziarsi, proliferare e migrare nell intima divenendo cellule miointimali, sono dotate di recettori per le LDL, fanno attivare la pinocitosi e fagocitosi e producono enzimi litici. Per tutti questi motivi esse sono da considerarsi tra le principali cause dell aterosclerosi. Tunica avventizia Tessuto connettivo contenente fibroblasti, fibre elastiche, nervi e i vasi vasorum (piccoli vasi che penetrano non più di 1/3 dell avventizia). Le connessioni nervose sono numerose soprattutto nelle arterie di medio e piccolo calibro, dove giocano un ruolo nella vasodilatazione-costrizione dei vasi e quindi nella regolazione autonoma del flusso sanguigno. I capillari dell avventizia sono responsabili dell apporto trofico alla tunica media. In corso di aterosclerosi, da questi vasi prende via il fenomeno dell angiogenesi (consiste nello sviluppo di nuovi vasi sanguigni a partire da altri già esistenti. È un processo di fondamentale importanza in molti processi fisiologici, quali la normale crescita del tessuto, lo sviluppo embrionale, la cicatrizzazione delle ferite, il ciclo mestruale, e patologici.) che gioca un ruolo importante nella patogenesi della malattia. 5

6 Lamina elastica esterna Simile a quella interna, è anch essa fenestrata. Attraverso questi spazi, in corso di aterosclerosi, penetrano nella tunica media i vasi di nuova sintesi che si originano da quelli preesistenti nell avventizia. Ciò porta ad una alterazione della parete arteriosa che comporta un suo indebolimento strutturale. FATTORI DI RICHIO PER L AS Per fattore di rischio si intende quella variabile biologica che di per se incrementa la possibilità cioè il rischio che una malattia cronica degenerativa si presenti, ad esempio se fumo ho la possibilità di ammalarmi di una malattia polmonare. Sono diversi dalle cause delle malattie, come ad esempio il virus del morbillo, dal momento che non presentano il nesso di causa-effetto con la patologia, inoltre i fattori di rischio possono essere eliminati cioè modificabili oppure non modificabili. Il fumo e la sedentarietà sono fattori di rischio modificabili, la familiarità e il sesso sono non modificabili. Poi ci sono fattori di rischio che sono in parte modificabili ed in parte no, ad esempio il diabete tipo I è un fattore di rischio per l aterosclerosi in parte modificabile in parte no. Non è modificabile in quando uno lo presenta ma non può essere totalmente eliminato però è modificabile nel senso che si può controllare ad esempio con l utilizzo di farmaci e con l esercizio. Quali sono questi fattori di rischio per l aterosclerosi? Eta : con il passare degli anni i vasi invecchiando diventano più rigidi ed il processo aterosclerotico è più facile. In genere già i 30 anni sono la fase di cateau oltre il quale il processo aterosclerotico può verificarsi. Sesso: il sesso maschile è generalmente più a rischio mentre le donne sono salvaguardate dal ciclo mestruale che emette in circolo un elevato livello di estrogeni nel sangue, ma con l arrivo della menopausa assumono lo stesso rischio degli uomini. Fumo di sigaretta: quando si fuma si inalano un infinità di sostanze sia gassose sia corpuscolate. Tra queste sostanze c è la nicotina che è quella che crea dipendenza a livello del sistema nervoso centrale; il monossido di carbonio che è una molecola che ha molta affinità per l emoglobina e quindi riduce la quantità di ossigeno che i globuli rossi trasportano; il benzopirene, sostanza irritante, che danneggia sia per tipo diretto che per ossidazione tutte le pareti che vanno ad intraprendere quindi le pareti dei bronchi e le pareti dei vasi; l alta temperatura che danneggia fisicamente l endotelio e poi c è 6

7 l effetto del fumo che è un effetto di tipo simpatico cioè che agisce come il nostro sistema nervoso simpatico e quindi ad esempio sul cuore tende ad aumentare la frequenza cardiaca e tende a ridurre il diametro dei vasi. Questo fa sì che il processo aterosclerotico se presente sia chiaramente più evidente perché riducendo il lume il sangue più difficilmente scorre e aumentando la frequenza cardiaca e più facile che ci sia un danno a carico dell endotelio. Familiarità: con i parenti in linea diretta che in genere hanno un maggiore rischio. Sedentarietà e obesità: facilitano l insorgenza di un danno vascolare Dislipidemia: alterazione dell assetto lipidico del sangue perché maggiore sarà il contenuto lipidico del sangue maggiore sarà il danno che si potrà creare a carico delle pareti. Diabete mellito: crea un danno micro vascolare in cui l aterosclerosi può lavorare e può creare un danno Ipertensione arteriosa: elemento che può danneggiare l endotelio. Ciò incrementa al 50% sul totale il numero delle morti correlabili all AS. Non esiste pompa meccanica che abbia l efficacia, la durata e l affidabilità del cuore umano. Non vi è alcuna pompa che possa continuare a funzionare indefinitamente, a meno che le sue componenti logorate vengano sostituite. Aspetti caratteristici del cuore senile perdita di adattabilità indurimento delle pareti, dovuto anche alla formazione di legami crociati ALTRE CARATTERISTICHE DELL AS L aterosclerosi (AS) è una malattia delle larghe e medie arterie, tra le quali le più colpite sono l aorta, le coronarie e le arterie del sistema cerebrale. Le manifestazioni cliniche principali sono quindi: infarto miocardico infarto cerebrale (ictus) Tali patologie da sole coprono il 20-25% delle morti negli USA. L AS causa inoltre una varietà di altre patologie meno gravi, tra cui: ischemia cardiaca cronica gangrena agli arti inferiori encefalopatia ischemica aneurismi e stenosi (aortica, renale). 7

8 Quadri clinici correlati all aterosclerosi INFARTO CEREBRALE: è in genere un danno di tipo infartuale cioè la morte di una zona di tessuto e quindi morte a livello cellulare definita necrosi. Questa morte si verifica perché: si forma un coagulo a livello dell arteria cerebrale che determina un occlusione del vaso stesso e l impossibilità del sangue di raggiungere la zona periferica o perché si determina sempre a livello dell arteria del tessuto cerebrale una occlusione del vaso con conseguente stravaso di materiale ematico, emorragia cioè fuoriuscita del liquido nel tessuto nervoso e quindi danno del tessuto cerebrale e della possibilità di questi elementi cellulari di trasmettere l impulso nervoso per presenza di materiale ematico e liquido al suo interno; oppure perché si forma una placca a livello dei principali vasi che portano il sangue a livello del cervello (carotidi) da cui poi si può staccare del materiale embolico che penetra nei vasi cerebrali di calibro inferiore, li ostruisce completamente e impedisce quindi alle zone normalmente vascolarizzate da questi vasi di raggiungere e quindi di ricevere il sangue. I quadri clinici che possono verificarsi sono quindi quello dell Ictus e quello dell attacco ischemico transitorio anche detto TIA con il quale si intende una manifestazione clinica di tipo neurologico che generalmente scompare nelle 24 h successive, con il termine invece di Ictus si intende una manifestazione neurologica che generalmente non scompare nelle prime 24 h. Il termine di tempo è quello quindi che differenzia queste due manifestazioni cliniche neurologiche. L Ischemia è un processo generale che può interessare qualsiasi organo o apparato e deriva principalmente da una discrepanza tra apporto e richiesta di O2, ovvero una condizione fisiopatologica e clinica dinamica, caratterizzata da uno squilibrio tra la richiesta di ossigeno e l apporto di sangue necessario a soddisfarla. La cardiopatia ischemica ha differenti manifestazioni cliniche Ischemia miocardia silente Angina pectoris Infarto del miocardio 8

9 Morte improvvisa Cardiomiopatia ischemica Scompenso cardiaco INFARTO CARDIACO: occlusione delle arterie coronarie con la conseguenza che si verifica un alterazione e un danno permanente degli elementi cellulari e muscolari con conseguente necrosi del tessuto muscolare che costituisce il cuore e alterazione della funzione che questi elementi cellulari svolgono ovvero alterazione della capacità contrattile del cuore stesso con conseguente scompenso cardiaco cioè alterazione della capacità del cuore di vascolarizzare e di garantire quindi la quantità di sangue sufficiente affinchè tutti i tessuti periferici siano vascolarizzati oppure alterazione del battito dell attività elettrica cardiaca o possibili insorgenze di aritmie. ANEURISMA DELLA AORTA ADDOMINALE: cioè uno sfiancamento della parete dell aorta addominale con conseguente dilatazione di questa parete. E una condizione estremamente critica che va monitorata clinicamente in maniera periodica perché può andare incontro sufficientemente a rottura. Chiaramente se si ha una rottura del vaso principale del nostro corpo cioè dell aorta si ha uno stravaso di materiale ematico e quindi un danno locale e anche un danno da ipovascolarizzazione di tutti i tessuti a valle della rottura dell aneurisma stesso. E una condizione estremamente pericolosa che può portare a morte il soggetto in breve tempo perché in genere si verifica e non può essere diagnostica se non nelle fasi più critiche quando ormai il soggetto è difficilmente operabile. 9

10 ATEROTROMBI DEGLI ARTI INFERIORI: iniziano a chiudersi a seguito della presenza dell ateroma e danno come manifestazione clinica quella della claudicazio intermittens cioè un dolore a livello dei polpacci a seguito di brevi camminate e sono in genere dei danni collegabili a ostacolo del flusso sanguigno creato dall ateroma semplice oppure dalla formazione di trombi sull ateroma stesso. Chiaramente se da questi aterotrombi parte un embolo cioè si distacca parte del materiale coagulato si potrà avere un occlusione dei vasi più periferici con danni di tipo necrotico a livello della parte più inferiore degli arti o addirittura a livello del piede con conseguente quindi necessità di amputare il tessuto nel caso in cui ci sia una necrosi irreversibile. Ci può essere un coinvolgimento anche a livello delle arterie renali o delle arterie intestinali con ipovascolarizzazione di questi tessuti e quindi danno infartuale che necessita quindi di un intervento chirurgico immediato. FUNZIONE RENALE Il rene è molto meno sensibile del cervello o del cuore al danno tissutale, poiché la sua funzione viene conservata anche se due terzi della sua massa vengono danneggiati I glomeruli renali sono sensibili alle anormalità vascolari come l ipertensione e il rene stesso svolge un ruolo attivo nel controllo della pressione sanguigna. 10

11 Alterazioni dovute all invecchiamento: il numero di glomeruli diminuisce con l età i glomeruli rimanenti possono alterarsi con l ispessimento delle membrane le arteriole renali possono essere sostituite da collageno(anch esso soggetto a legami crociati il peso dell organo rimane stabile dalla maturità fino ai 40 anni e poi progressivamente diminuisce la perfusione renale diminuisce a partire invece dalla tarda adolescenza la portata di filtrazione glomerulare (GFR) segue un andamento simile ma a una velocità inferiore. ATEROSCLEROSI ED ESERCIZIO Perché l esercizio fisico è importante o può essere importante in un paziente che presenta aterosclerosi? Innanzitutto può essere importante sia perché può prevenire l insorgenza della malattia sia perché può ritardare l insorgenza dei sintomi in un paziente malato, e il modo in cui l attività fisica può agire sull aterosclerosi e in sostanza sulla possibilità di modificare tutti i fattori di rischio che portano alla malattia stessa o all insorgenza di complicanze. Funzioni dell esercizio fisico: - Miglioramento nel profilo dei grassi del sangue incrementando il colesterolo cosiddetto buono cioè il colesterolo presente all interno delle HDL che è quello che viene rimosso a livello dei tessuti periferici e riportato al fegato per essere metabolizzato riducendo invece il colesterolo cattivo cioè il colesterolo LDL che è quello che dal fegato va verso i tessuti periferici e può essere responsabile della formazione degli ateromi. - Riduzione della pressione sanguigna cioè riduce quel fattore fisico che può creare un danno al tessuto endoteliale e portare quindi o alla formazione degli ateromi o alla formazione di trombi su placca aterosclerotica già formate. - Controllo del peso corporeo cioè riduce l azione che questo fattore di rischio svolge sull aterosclerosi - Controllo del diabete, una patologia che colpisce i piccoli vasi periferici. Se a questa patologia si somma la formazione di placca aterosclerotica si a un danno multiplo che può più facilmente portare all insorgenza dei sintomi. Con l esercizio fisico si può migliorare il profilo glicemico cioè il contenuto di zuccheri nel sangue e di ridurre il danno che il diabete può portarsi dietro e quindi riducendo questo danno si può rendere meno evidente la collaborazione negativa che il diabete e aterosclerosi possono svolgere. PROGRAMMA DELL ALLENAMENTO 11

12 Attività aerobica prolungata 3-5 volte alla settimana - Correre circa tre chilometri in piano in meno di venti minuti, quattro volte alla settimana. - Camminare per circa cinque chilometri in piano in meno di tre quarti d'ora, quattro volte alla settimana. Associata ad esercizi volti a mantenere un buon tono muscolare - Fare ginnastica o altri esercizi, non di pesistica dove si rischia di aumentare la pressione sanguigna e quindi creare un danno 12