Insuficiencia Cardíaca fisiopatología

R2 DE MEDICINA INTERNA

DR. ARTURO MELGAR PLIEGO

Insuficiencia Cardiaca Fisiopatología

Insuficiencia Cardiaca

Objetivos de la Platica

Recordar la Definición

Recordar la Fisiopatología

Recordar la Clínica


La insuficiencia cardiaca es un síndrome clínico complejo, caracterizado por un conjunto de signos y síntomas que se presentan como resultado de un gasto cardiaco insuficiente, dando una serie de mecanismos compensadores cardiovasculares y neurohumorales.

Definición:

Braunwald Eugene, Tratado de cardiología, Elsevier, Octava edición, Madrid España, 2009, págs. 509-725


En la Insuficiencia Cardiaca puede haber alteraciones durante la sístole, durante la diástole o en ambas.

La Alteración de la Contractilidad miocárdica debilita la contracción sistólica, el gasto cardíaco, el insuficiente vaciamiento ventricular, una dilatación cardíaca y con frecuencia elevación de la presión diastólica ventricular.

Introducción:

Harrison, Principios de Medicina Interna, 16ª Edición 2007, Vol II, págs. 1511-1515


Mecanismo de Adaptación y de Inadaptación: Diversos Mecanismos auxilian al corazón para afrontar la

mayor carga hemodinámica (como serían la sobrecarga de presión o volumétrica).

Estas son útiles en el corazón cuando ha sufrido pérdida de miocardio o de la contractilidad.

A breve plazo, muchas de estas respuestas son adaptativas (beneficiosas), Sin embargo, a largo plazo terminan por ser inadaptativas (dañinas).

Fisiopatología:



Mecanismo de Adaptación

Fisiopatología:

Frank Starling

Hipertrofia Compensadora

Remodelamiento Ventricular

Redistribución del gasto cardíaco subnormal



Mecanismo Frank Starling: El Incremento del volumen telediastólico del ventrículo se

acompaña de estiramiento de las sarcómeras, lo que incrementa la interacción entre los filamentos de actina y miosina y su sensibilidad al calcio, y así se intensifica la contracción.

Capacidad intrínseca de adaptarse a volúmenes crecientes de flujo sanguíneo, es decir, cuanto más se llena de sangre un ventrículo durante la diástole, mayor será el volumen de sangre expulsado durante la subsecuente contracción sistólica.

Fisiopatología:



Mecanismo Frank Starling:

Fisiopatología:



Hipertrofia Compensadora: Se observa en la sobrecarga hemodinámica y esto se debe

a mayor tensión parietal ventricular.

Si la hipertrofia no basta para restaurar la carga parietal a niveles normales, el ventrículo se dilata y así aumenta todavía más dicha carga, lo cual desencadena un círculo vicioso.

Así mismo la hipertrofia ventricular intensa puede disminuir el llenado ventricular y ocasionar isquémica del miocardio

Fisiopatología:



Hipertrofia Compensadora:

Fisiopatología:

Heart Failure, Mariell Jessup, M.D., and Susan Brozena, M.D.N Engl J Med 2008;348:2007-18


El Remodelamiento Ventricular: Suceden cambios en el tamaño, masa y configuración del

ventrículo, como consecuencia de algún factor desencadenante.

El remodelamiento es desencadenado por la proliferación o crecimiento del miocito, mecanismos compensadores, estrés oxidativo, apoptosis y finalmente fibrosis.

Es frecuente que el ventrículo remodelado cambien su forma a otra más esférica, lo que disminuye la eficacia de la expulsión.

Fisiopatología:



Fisiopatología:

Factores que Originan el Remodelamiento Progresivo

PROLIFERACIÓN CELULAR FIBROSIS APOPTOSIS FACTORES CONTRARREGULADORES

Angiotensina II Angiotensina II TNF alfa ANP

Catecolaminas Endotelina Fas BNP

Endotelina Aldosterona Bradicinina

TNF alfa TNF B Oxido Nitrico

Hormona de Crecimiento

IGF

Cardiotropina I

Estiramiento Mecánico



La Redistribución del gasto cardíaco subnormal: Con la Disminución del Gasto Cardiaco, La piel, el músculo y

los riñones no reciben suficiente sangre, con el fin de conservar el flujo sanguíneo en casi todos los órganos vitales como encéfalo y corazón.

Sin embargo, la vasoconstricción puede incrementar la poscarga y con ello disminuir todavía más el gasto cardíaco.

Fisiopatología:

Heart Failure, Mariell Jessup, M.D., and Susan Brozena, M.D.N Engl J Med 2008;348:2007-18


Fisiopatología:

Mecanismo de Adaptación y de Inadaptación:


Fisiopatología:

RESPUESTA EFECTOS A CORTO PLAZO EFECTOS A LARGO PLAZO

Retención de Sodio y Agua Aumenta la Precarga Congestión pulmonar, Anasarca.

Vasoconstricción Conserva la presión de riego de órganos vitales

Exacerba la disfunción de bomba y aumenta el gasto de energía por el corazón.

Estimulación Simpática Aumenta la Frecuencia Contracción Cardiaca

Aumenta el Gasto de Energía

Activación de citocinas Vasodilatación Efecto Catabolico del músculo de fibra estriada, deterior de la función endotelial, disminución de la contracción, remodelamiento ventricular

Hipertrofia Reduce la carga a las fibras musculares individuales

Deterioro y muerte de células cardíacas: miocardiopatía de la sobrecarga.

Incremento del Colágeno Puede disminuir la dilatación Disminución de la relajación



Fisiopatología:


Alteraciones en el Metabolismo Energético: Cuando surge IC en presencia de isquemia aguda o crónica

es posible atribuirla a un menor aporte de oxigeno con disminución resultante de ATP.

En algunas variantes de IC sin isquemia, disminuyen los depósitos energéticos del miocardio en forma de fosfato de creatina, al igual de la actividad creatinicinasa.

Fisiopatología:



Alteraciones en las Proteínas Sarcoméricas: La sobrecarga hemodinámica, la estimulación

neurohormonal, de citocinas, o ambos factores, y las mutaciones génicas en miocardiopatias familiares pueden re inducir la expresión de proteínas sarcoméricas fetales cuya contractilidad es menor.

La activación de la ATPasa de miosina, causada por una alteración en la expresión de Troponina T, de la cinasa 2 de cadena ligera de miosina, estas aminoran la interacción entre los miofilamentos de miosina y actina.

Fisiopatología:





Muerte de la Célula Miocárdica: La muerte del miocito, asemeja la reinducción de proteínas

sarcomericas fetales,

Sea cual sea el mecanismo que interviene, aumenta la carga que se impone a los miocitos superviviente* y se prepara el terreno para que se perpetúe un circulo vicioso de muerte celular repetitiva.

Fisiopatología:



Anomalías del Acoplamiento Excitación-Contracción: Existen pruebas convincentes a favor de que el aporte de

Ca2 a los lugares contráctiles disminuye en muchas formas de insuficiencia cardíaca.

Se ha demostrado una reducción de la actividad del canal de liberación de Ca2 (Rianodina) en el SR y del RNA mensajero de las proteínas que regulan los movimientos del Ca2.

Fisiopatología:



Anomalías del Acoplamiento Excitación-Contracción: Existen pruebas convincentes a favor de que el aporte de

Ca2 a los lugares contráctiles disminuye en muchas formas de insuficiencia cardíaca.

Se ha demostrado una reducción de la actividad del canal de liberación de Ca2 (Rianodina) en el SR y del RNA mensajero de las proteínas que regulan los movimientos del Ca2.

Fisiopatología:

+20 mv

-90 mv




Ajustes Neurohumorales y de Citocinas Estos mecanismos pueden ser de primera instancia de

adaptación y posteriormente de inadaptación.

Adaptativos: conservan el gasto cardiaco en caso de disminución repentina.

Inadaptativos: Incrementado la carga hemodinámica y las necesidades de oxigeno del ventrículo cada vez menos funcional por el daño miocardio perpetuando un ciclo vicioso.

Fisiopatología:



Sistema Nervioso Adrenérgico Inicialmente, la disminución de la función miocárdica

conduce a un aumento en la actividad del sistema simpático, que se traduce en un incremento en la frecuencia y la contractilidad cardiaca.

Con la Activación de la vía de señalización correspindiente a los receptores B1 adrenérgicos.

Activa la Proteinquinasa dependiente de cAMP (PKA).

Fisiopatología:



Sistema Nervioso Adrenérgico Esta Quinasa al fosforilazan ciertas proteínas , se modifica

en funcionamiento:

Los canales de calcio tipo “L” del sarcolema y los RyR2 que al ser fosforilados por la PKA, aumenta la probablidad de su apertura al fosfolamban.

Y al ser fosforilado el Fosfolamban disminuye su acción inhibitoria sobre sobre la SERCA 2ª

Reduce la sensibilidad al Ca2

Fisiopatología:



Sistema Nervioso Adrenérgico Los receptores B adrenérgicos también se fosforilazan

sufriendo desensibilización*.

Con lo cual conducen una menor activación de la vía de señalización adrenérgica.

Condicionando posteriormente una depleción de calcio almacenado y un efecto inotrópico negativo.

Altos niveles de catecolaminas, tiene un efecto tóxico conduciendo a la degradación de la miofibrillas y al aumento de colágeno

Fisiopatología:





Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Tanto la caída de la Activación del sistema adrenérgico y la

caída de la perfusión renal, estimulan el SRAA. La Renina Las Celulas Yuxtaglomerulares granulares la sintetizan,

almacenan y secretan por exocitosis hacia la circulación arterial renal.

Estas células se sitúan en las paredes de las arteriolas aferentes que entran a los glomérulos

Esta es una Enzima proteasa aspartillo

Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Renina: La Forma activa de la renina es una glucoproteina grande

que se sintetiza como preproenzima y se procesa hasta prorrenina.

Esta se activa de dos maneras: 1. Vías Proteolitica por efecto de la proconvertasa 1, que

elimina 43 aminoacidos del extremo amino para descubrir el sitio activo

2. Vía No Proteolitica: cuando la prorrenina se une al receptor para Prorrenina/renina (PRR)

Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Renina: La concentración de prorrenina plasmática es casi 10 veces

mayor que la de la enzima activa

La semivida de la renina circulante se aproxima a 15 min

Fisiopatología:



Goodma & Gilma: Las basese Farmacologicas de la Terapeutica, 12 edicción. Pag 472-473


Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Renina: Control de la secreción de Renina se controla de tres

maneras:

1. Vía Macula Densa

2. Vía Baroreceptores intrarrenales

3. Vía del receptores adrenérgico B1

Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Renina: 1. Vía Macula Densa

Esta se halla adyacente a las células yuxtaglomerulares y

se compone de células epiteliales especializadas en la pared de porción gruesa de la rama ascendente que pasa entre las arteriolas aferente y eferente del glomérulo.

Una disminución del flujo de NaCl estimulan la liberación

Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Renina: 2. Vía Baroreceptores intrarrenales

Los Ascenso y descenso de la presión arterial o la presión

de perfusión renal en los vasos preglomerulares inhiben o estimulan la liberación de renina.

El estimulo inmediato es la presión baja en la pared de la arteriola aferente.

Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Renina: 3. Vía del receptores adrenérgico B1 Se inicia por la liberación de NE de los nervios simpaticos

posganglionares.

La activación de los receptores B1 en la células yuxtaglomerulares (Aumentando el AMP cíclico) aumentando la secreción de renina.

La estimulación de los receptores AT1 en las células yuxtaglomerulares inhiben la liberación de renina

Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona (Pro) Renina: Fenomenos independientes de AngII: Activación de ERK1/2 kinasa Aumenta expresión P38 kinasa Aumenta Expresión del gen TGF B Aumenta el Inhibidor tipo 1 del Activador del

Pasminógeno (PAI-I)

Estas vías no se bloquean con los IECAS o Antagonista AT1. Se ha documentado que contribuye a la proliferación del

stress oxidativo.

Fisiopatología:



Prorrenina: Ya no se considera un precursor inactivo de la renina.

Es capaz por si solo de activar al RAS local y fenómenos

independientes de AngII que contribuye a daño orgánico.

Las concentraciones plasmáticas de prorrenina son 10 veces mayores que las de renina en sujetos sanos.

Pero 100 veces mas altas en pacientes diabeticos, y se relaciones con un mayor riesgo de nefropatía, fibrosis renal y retinopatia.

Fisiopatología:



Prorrenina: La Prorenina y Renina se unen con el receptor Manosa 6

fosfato (M6P).

Un receptor para el factor de crecimiento II semejante a la insulina que participa como receptores de eliminación.

La eliminación del gen para el PRR es letal

En humanos las mutaciones de gen de PRR se relacionan con retraso mental y epilepsia.

Y estudio sugieren una participación importante en la cognición, desarrollo cerebral y supervivencia.

Fisiopatología:



Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Angiotensinogeno: Angiotensinogeno: Un abundante proteína sintetizada sobre todo en el

hígado, La Síntesis del Angiotensinogeno se estimula por:

1. Inflamación 2. Insulina 3. Estrogenos 4. Glucocorticoides 5. Hormono Tiroidea 6. Angiotensina II

Fisiopatología:



Sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Angiotensinogeno: Angiotensinogeno: Durante el Embarazo aumenta varias veces las

concentraciones debido al incremento de estrógenos

Enzima Covertidora de Angiotensina ACE: Ectoenzima (glucoproteina )

La ACE es idéntica a la Cininasa II (bradicina, péptidos vasodilatadores potentes).

En el plasma normalmente se produce una conversión lenta de AngI en AgII

Fisiopatología:



Enzima Covertidora de Angiotensina ACE:

El gen ACE contiene un polimorfismo de inserción/delección en el intrón 16 que explica 47% de la varianza fenotípica de concentraciones de ACE.

El Alelo de deleción, se encuentra relacionado con concentraciones sérica mas altas de ACE y metabolismo intensificado de bradicinina.

Confiere un riesgo alto de hipertensión, hipertrofia cardiaca, ateroesclerosis y nefropatía diabetica.

Fisiopatología:



ECA2: Sustrato principal es la AngioII Tiene 400 veces más afinidad para la AngioII, que para la

Ang I

Esta enzima puede actuar como mecanismo contrarregulador para oponerse a los efecto de la ACE.

Regula la concentración de AngII y limita sus efectos al convertirla en Ang (1-7).

Que se une con los receptores MAS e induce respuestas vasodilatadoras y antiproliferadoras.

Fisiopatología:



ECA2: No se bloquea con los IECAS

Carece de efecto en la bradicinina

Estudio en animales, ha reportado que expresión reducida

de ACE2 se relaciona con hipertensión, defectos en la contractilidad cardiaca y concentraciones elevadas de AngII.

Fisiopatología:



Angiotensina 1-7: Funciones: 1. Vasodilatación 2. Favorece la síntesis de NO 3. Potencializa los efectos de la bradicinina 4. Inhibe la activación de ERK1/2 5. Efectos Antiangiogenicos 6. Efectos Antiproliferativos 7. Antitromboticos 8. Acción protectora cardiaca en el IAM y IC

• Tiene la mediación de un receptores MAS, que es

especifico.

Fisiopatología:



Angiotensina 1-7: Los inhibidores de la ACE contribuyen a la eliminación

plasmática de Ang 1-7

El bloqueo del receptor AT1 refuerza la concentraciónes de AngII que se convierte en Ang 1-7 por efecto de ACE2

Angiotensina IV 3-8: Se forma a partir de Ang III por efecto de la

aminopeptidasa M:

Tiene efectos potentes en la memoria y la función cognitiva

Fisiopatología:



Angiotensina IV 3-8: Sus acciones están medidas por los receptores AT4 Estos receptores están identificados como

aminopeptidasas reguladas por insulina IRAP. Otras acciones: Vasodilatación renal Natriuresis Diferenciación Neuronal Hipertrofia, inflamación y remodelación de la matriz

extracelular.

Actualmente se encuentran en estudios análogos de la Angiotensina IV

para Enfermedad Alzheimer o Lesión Encefálica.

Fisiopatología:





Sistema Renina-Angiotensina (Histicas). Muchos tejidos, incluyendo: Cerebro Hipófisis Vasos Sanguíneos Corazón Riñones Glándulas suprarrenales

Expresan mRNA para renina, Angiotensinas I,II y III, por

consiguiente existe RAS locales independiente del sistema renal y hepático

Que puede influenciar en las funciones y estructuras vasculares, cardiacas y renales.

Fisiopatología:



Receptores para Angiotensina: AngII y AngIII se unen con GPCR específicos, designados

como AT1 y AT2.

La mayor parte de efectos biológicos de Ang II tiene la mediación del receptor AT1.

Con efectos de Receptores AT1: Miocardiaopatia Hipertrofica Apoptósicos Vasocontricción Natriureticos hipertensivos

Fisiopatología:



Receptores para Angiotensina: La preeclampsia se relaciona con el desarrollo de

autoanticuerpos agonistas contra el receptor AT1

Los receptores AT2 está menos definido, pero es probable que contrarreste muchos de los efectos del receptor AT1.

Estos tiene una distribución amplia en los tejidos fetales, pero su distribución es más limitada en los adultos.

Se sabe que estos receptores aumentan en patologías como la IC, fibrosis cardiaca y Cardiopatia isquemica.

Fisiopatología:



Receptores para Angiotensina:

Hexapeptido Tiene menos actividad El receptor AT4 media los efectos de Ang IV

Se encuentra en corazón, corteza suprarrenal y regiones

cerebrales.

Sus funciones no se encuentra bien definidas, pero hay estudio sobre papel que juega en la memoria y en procesos congnitivos.

Fisiopatología:



Fisiopatología:




NEngl J Med 2015;372:1138-49 Fibrosis A Common Pathway to Organ Injury and Failure Don C. Rockey, M.D. N.,








Fisiopatología:

Endotelina y Factor de Necrosis Tumoral Alfa En la IC aumenta la concentración de endotelina circulante Que es una vasocontrictor potente

S ha definido con certeza que paciente con IC presentan

concentraciones altas de FNT alfa en la circulación y en el musculo cardiaco.

Este deteriora la función ventricular

Hasta la fecha no se ha demostrado que el bloqueo de endotelina y de FNT alfa mejore el pronostico.



Fisiopatología:

Péptido Vasodilatadores El corazón dilatado libera diversos péptidos. El PNA y el BNP Estos cuando se activan los receptores peptídicos

natriureticos determinados.

Lo que eleva las concentraciones de Monofosfato de guanosina GMP cíclico en el riñón zona glomerular suprarenal, musculo liso vascular y plaquetas

El volumen urinario y la excreción de sodio aumentan, y las resistencias vasculares disminuyen y se reduce la liberación de renina y la secreción de aldosterona


Fisiopatología:

NEJM 2002, 347, 161-167, Masiel y cols.


Fisiopatología:



Fisiopatología:



Fisiopatología:

Hormona Antidiuretica:



Fisiopatología:




Fisiopatología:




Fisiopatología:

Péptido Vasodilatadores Aunque estos efectos son beneficiosos no resultan lo

bastante potentes para contrarrestar la actividad vasoconstrictora .

La concentración de ANP y BNP se correlación con un pronostico de la IC

Un método promisorio para el tratamiento del edema pulmonar agudo es la administración directa de BNP obtenido por bioingeniería. (nesiritide) ASCEND HF2011 NEJM



Fisiopatología:

Péptido Vasodilatadores Ciertas características condicionan su utilidad:

1. Pacientes Ancianos 2. El Genero 3. Enfermedad Renal Crónica 4. El Peso “Paradoja del Peso” 5. Variabilidad Biológica (ANP 43%, NT pro-BNP 23%)

6. Variabilidad del Prueba utilizada (Pruebas Estandarizadas)

7. Variabilidad de la Definición estandarizada de Falla Cardiaca



Fisiopatología:

Péptido Vasodilatadores • Estudios:

• Masiel y cols. BNP Multinacional Estudio • 1586 pacientes en urgencias • Disnea Cardiaca vs Pulmonar • Utilizaciones de BNP • Reporto de acuerdo a la Curva de ROC que: • Punto Corte fue 100 pg/ml presenta una sensibilidad

de 90% y especificidad del 76%, precisión diagnostica del 83%

• Utilidad Diagnostica y Pronostica • Correlaciona con la Clase Funcional de NYHA



Fisiopatología:




Fisiopatología:

Péptido Vasodilatadores • Estudios:

• Januzzi y cols. PRIDE estudio • NT –Pro-BNP • 600 pacientes estudiados en Urgencias • Diagnostico de Falla Cardiaca • Reporto de acuerdo a la curva de ROC: • Punto de Corte 300pg/ml con una sensibilidad del 99%

y especifidad del 68% y una precisión diagnostica del 83%.

• Necesitan mas estudio • Avances Prometedores • Costos, poca aseccibilidad

A J Cardiologý 2005 95, 948-954. Januzzi JL, MD


Fisiopatología:




N Engl J Med 2014;371:993-1004. John. V. Mcmurray MD.


N Engl J Med 2014;371:993-1004. John. V. Mcmurray MD.


Fisiopatología: Hormona Antidiurética: Puede ser Estimulada por las siguientes vias: Osmoreptores (cambio de 1%)

Órganos Vasculoso de la lámina terminal

Barorreceptores (Cambio de 10%)

Baroreceptores de Alta presión Baroreceptores de Baja Presión

Angiotensina II Órganos Vasculoso de la lámina terminal Núcleo pre óptico (Centro de la Sed) > 2 mEq/lt. de Na Funcionan como Osmoreceptores

Estimula el núcleo supra óptico V1: Vasoconstricción, Hipertrofía, Agregación plaquetaria. V2: Tubulo colector dita



Fisiopatología: Hormona Antidiurética: Receptores

V1: Vasoconstricción, Hipertrofia, Agregación

plaquetaria.gluconeogenesis, liberación del factor VIII, y factor de Von Willerbrand.

V2: Túbulo distal y tubulo colectores / reabsorción de agua, por expresion mayor de canales de acuaporinas.


Espondilitis Anquilosante

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Insuficiencia Cardíaca fisiopatología