Ischemia Condizione di mancata perfusione ematica di in un tessuto

Danno Anossia: mancanza di ossigeno Ipossia: condizione più comune in cui si ha una diminuzione della pressione parziale di ossigeno Ischemia: Condizione di mancata perfusione ematica di un tessuto Ipossia istotossica: inibizione dei processi respiratori dovuta ad agenti tossici Ipossia ipossica: diminuzione della pressione parziale di ossigeno nel sangue arterioso. Ipossia stagnante: dovuta al rallentamento del circolo Ipossia anemica: riduzione della funzione di trasporto di ossigeno nelle emazie.

Ostacoli al flusso sanguigno Ipotensione e Shock Occlusione dovuta a trombosi o embolia Spasmo indotto su un’arteria da ateroma o una malformazione

Di cosa soffre un tessuto privato di sangue? Carenza di ossigeno Carenza di substrati per i normali processi metabolici Mancata rimozione dei cataboliti Difesa: circoli collaterali

Necrosi e Apoptosi Effetti dell'anossia Caduta dei livelli di ATP e perdita omeostasi ionica Aumento del Ca provoca: 1. attivazione dei radicali liberi e danno alle membrane 2. contrazione del citoscheletro 3. attivazione di proteasi e delle caspasi Blocco della produzione mitocondriale di ATP Necrosi e Apoptosi

Effetti della carenza di substrato metabolici Carenza di glucosio, impossibile anche la glicolisi anaerobica Accumulo di acido lattico La presenza di glucosio rende le cellule più resistenti all’anossia Es: neuroni e cellule muscolari

FISIOPATOLOGIA DA RIPERFUSIONE Rimozione dell’ostacolo -Riparazione delle molecole e organelli danneggiati -Mancata riperfusione: Rigonfiamento cellulare Ostruzione dei capillari Danno endoteliale -Danno da riperfusione: Danno dovuto all’ischemia Radicali liberi

Effetti della riperfusione Riparazione del danno o Disorganizzazione irreversibile e necrosi Riperfusione Ipoxantina e xantina ossidasi vengono prodotte dalle cell. endoteliali ma non possono reagire in assenza di ossigeno

Riassumendo: Fattori che modulano il danno ischemico Grado e durata dell’ischemia: Cronica: atrofia (le cell più specializzate muoiono prima) Acuta: rigonfiamento e morte Natura del tessuto Temperatura del tessuto Temperature elevate sono più dannose Anomalie della viscosità del sangue Glucosio ematico Induzione dell’angiogenesi

Sono predisposti all’ischemia e all’infarto i tessuti irrorati da vasi terminali Arterie coronarie Carotidi Arterie cerebrali medie Arteria renale Arterie mesenteriche Arterie medie polmonari

danno causato dalla ischemia localizzata ISCHEMIA CRONICA ISCHEMIA ACUTA ATROFIA INFARTO INFARTO: AREA LOCALIZZATA DI NECROSI ISCHEMICA IN UN ORGANO Infarto bianco ( mancato apporto di sangue)

Infarto Area localizzata di necrosi ischemica Segni clinici riferibili alla morte del tessuto Necrosi Insufficienza d’organo, reazione flogistica e riparativa Liberazione di sostanze dal tessuto leso, dolore

morfologia dell'infarto L’infarto appare pallido per la mancata irrorazione Infarto bianco (rene, cervello, fegato) L’area di necrosi si può riempire di sangue per rottura di vasi vicina Infarto rosso (polmone) Intestino, cuore, milza Un infarto può essere anemico (bianco) o emorragico (rosso) Infarto bianco: occlusione arteriosa terminale Infarto rosso: occlusione venosa oppure arteriosa di organi a doppia circolazione o di arterie non terminali Un infarto bianco può diventare rosso con la riperfusione

Reazione dei tessuti alla necrosi ischemica La cellula in necrosi libera proteine rilevate dai PRR Risposta infiammatoria Riparazione Fibrosi

Esempi di infarto

Infarto del miocardio Necrosi ischemica del miocardio Prime cause di morte nel mondo occidentale ANGINA: MANIFESTAZIONE DI ISCHEMIA MIOCARDICA CARATTERIZZATA DA DOLORE E ALTERAZIONI ELETTROCARDIOGRAFICHE IL DOLORE è MEDIATO DA ISTAMINA, CHININE E METABOLITI DELL’ACIDO ARACHIDONICO MANCA SPESSO NEGLI ANZIANI (ISCHEMIA SILENTE)

Fattori rischio: trombosi aterosclerosi e Fattori neuropsicologici Ipotensioni gravi, tachicardie prolungate, intossicazioni da CO Quasi tutti gli infarti colpiscono il ventricolo sinistro possono essere distinti in due differenti tipi: infarto miocardico trasmurale  (la necrosi ischemica interessa l'intero spessore della parete ventricolare) infarto subendocardico  (la necrosi ischemica interessa gli strati più interni della parete ventricoare) Quando una coronaria viene progressivamente occlusa aree necrotiche più periferiche di perfusione

Fase asintomatica Fase sintomatica: angina L’ischemia miocardica è il risultato dello squilibrio tra domanda di O2 da parte del tessuto miocardico ed offerta dello stesso attraverso il circolo coronarico. Il flusso coronarico può essere ridotto da: spasmi delle coronarie, trombi e raramente emboli DOMANDA DI O2 OFFERTA Fase asintomatica Fase sintomatica: angina

Cause di fibrillazione ventricolari(2/3) La morte cardiaca può essere la conseguenza di: Liberazione massiva di K Riflessi ortosimpatici Correnti di lesione Cause di fibrillazione ventricolari(2/3) Conduzione (1/3)

Scompenso Incapacità del cuore di fornire una adeguata portata circolatoria Meccanismi patogenetici Riduzione portata circolatoria Aumento pressione a monte Ridotta perfusione Edemi, dispnea

Sedi meno frequenti del dolore miocardico ischemico Usuale localizzazione del dolore miocardico ischemico Mascella Epigastrio Dorso Lato destro Sedi meno frequenti del dolore miocardico ischemico

ANEURISMI O ROTTURA INTRAPERICARDICA (TAMPONAMENTO CARDIACO) I DANNI DELLA RIPARAZIONE: LA FIBROSI CICATRIZIALE Area infartuata: digestione dei detriti cellulari (cellule fagocitarie) Riassorbimento edema Formazione del tessuto di granulazione (endoteliociti e fibroblasti secernono componenti MEC, formazione cicatrice TESSUTO NON CONTRATTILE E ANELASTICO ANEURISMI O ROTTURA INTRAPERICARDICA (TAMPONAMENTO CARDIACO)

Marcatori biochimici di danno del miocardio L’alternanza di occlusioni e riperfusioni provoca una discontinuità nell’apporto di ossigeno inducendo un danno reversibile o non reversibile con immissione in circolo di proteine strutturali e funzionalidella cellula miocardica Indicatori precoci e tardivi di danno Compartimento cellulare, solubilità e PM Flusso coronarico, trasporto attraverso l’endotelio Troponina, CK-MB (entro 12-24ore), Ast e LDH (24-48h) Mioglobina Troponina, Ast e LDH e Mioglobina restano elevata per una settimana

AST (GOT) > ALT (GPT) Marcatori sierici di necrosi miocardica Creatinchinasi CK MB Infarto del miocardio Infiammazione del miocardio Alterazioni del m. scheletrico Lesioni muscolari Troponina I e T Infarto del miocardio Mioglobina Infarto traumi muscolarii 12-24 ore 72 ore Transaminasi: AST (GOT) > ALT (GPT) LDH1 e 2 Infarto del miocardio Miocarditi Embolia polmonare Malattie del fegato e delle vie biliari malattie muscolari 24ore

La morte per necrosi si associa ad infiammazione: il ruolo dei marcatori sierici 72 H 12-24 H

Fattori prognostici nell’IMA La gravità dell’IMA dipende da vari fattori L’estensione In termini di spessore e superficie della zona infartuata La localizzazione Più severi gli infarti anteriori Danno ischemico a carico di strutture specifiche (innervazione, valvole cardiache..) Le condizioni del miocardio restanti Cardiopatia pre-esistente (ischemica o altra) Eventuali condizioni morbosi associate ipertensione, insufficienza respiratoria, anemia..

Infarto cerebrale Ictus ischemico È una condizione caratterizzata dall’occlusione di un vaso (ischemia) a causa di una trombosi (25%) o di un’embolia (70%) o, meno frequentemente, da un’improvvisa e grave riduzione della pressione di perfusione del circolo ematico. Ictus emorragico (intracerebrale o intraventricolare) È una condizione determinata dalla presenza di un’emorragia intracerebrale non traumatica. Attacco ischemico transitorio (TIA) Il TIA si differenzia dall’ictus per la durata che nel TIA è inferiore alle 24 ore (di solito pochi minuti)

Danno cellulare durante l’ischemia cerebrale Cambiamenti nei potenziali elettrici Inadeguato rifornimento di Energia Formazione di Edema

Danno ischemico cerebrale Ischemia cerebrale: area di cellule necrotiche (Necrosi colliquativa) causata da ostruzione del flusso sanguigno Può portare a morte o a danni in rapporto all’area interessata Arteria cerebrale media e inferiore danni ai nuclei ed aree della base MORTE Corteccia Aree motorie e cognitive

Effetto dell’edema cerebrale L’edema ischemico cerebrale è la combinazione di due tipi di edema 1) Citotossico (cellulare), min o ore, può essere reversibile. Rigonfiamento di tutti gli elementi cellulari del cervello, dovuto al fallimento del trasporto attivo di membrana 2) Vasogenico, ore o giorni, considerato un danno irr. Caratterizzato da un aumento del volume del fluido extracellulare, dovuto a un aumentata permeabilità delle cellule endoteliali a proteine plasmatiche (alb) Aumento della pressione endocranica

Infarto polmonare Trombosi venosa profonda Embolia polmonare Area di necrosi appare rossa per emorragia Dispnea Dolore Segni di pleurite Emottisi Insufficienza respiratoria

Infarto renale Embolo trombotico, occlusione arteria renale Cuneo con la punta in corrispondenza dell’occlusione e la base in corrispondenza della superficie. In superficie vediamo una zona chiara, ischemica. La sclerosi determina una reazione cicatriziale: Perdita d’organo e insufficienza renale

Infarto intestinale L'infarto intestinale o strozzamento intestinale Necrosi di un tratto di intestino provocata da un disturbo vasomotorio o dall'occlusione della circolazione artero-venosa mesenterica L'infarto intestinale si manifesta improvvisamente, con violenti dolori addominali, vomito, occlusione intestinale, comparsa di edema o anche con diarrea sanguinolenta. Vi è uno stato di shock profondo, caduta della pressione arteriosa o polso accelerato. All'esame, l'addome si presenta discretamente rigonfiato e dolorante. Rigenerazione Perforazione: shock settico

Ischemia generalizzata: lo shock Riduzione e alterazione generalizzata della perfusione periferica inadeguato rispetto al fabbisogno metabolico con compromissione della funzione dei principali organi e tessuti

Brusco abbassamento della pressione Riduzione volemia (Emorragia, ustioni, diarrea) Insufficiente pompa (Aritmie, infarto) Aumento non compensato del letto vasale (Intossicazioni, setticemia) Collasso cardiocircolatorio Brusco abbassamento della pressione

Tutti gli organi sono perfusi inadeguatamente Tutti gli organi soffrono Mancanza di ossigeno Mancanza di substrati Mancata rimozione di cataboliti Danno da riduzione di flusso Batteri Alterata produzione, trasporto ed utilizzazione di energia Alterato funzionamento delle pompe di membrana Alterato metabolismo cellulare Rigonfiamento ed acidosi intracellulare Danno e morte cellulare Disfunzione di organi e tessuti Morte del paziente

Patogenesi generale dello shock

Le pareti capillari – per effetto dell’ischemia –perdono dunque le loro caratteristiche di membrane semi-permeabili, per trasformarsi in una rete a maglie larghe. Il plasma si riversa così nell’interstizio, determinando una riduzione della volemia, ed una discrepanza fra essa e la capacità del letto vascolare, causando una progressiva caduta della pressione arteriosa. Man mano che la pressione arteriosa di abbassa, diventano progressivamente meno efficaci gli scambi gassosi fra sangue e tessuti, e si determina il quadro della “ipossia stagnante”, che culmina con la morte.

Lo shock non costituisce una malattia ma una complicanza di una grave malattia

Meccanismi di compenso dello shock Fase della compensazione (meccanismi di regolazione della pressione) Meccanismi di compenso dello shock

La persona in stato di shck appare: Sudata, pallida, fredda (ipertono vagale) Vertigini e perdita delle coscienza (ridotta perfusione cerebrale)

Circoli viziosi dello shock

I mediatori chimici Danno ai tessuti

Shock cardiogeno Insufficienza acuta della pompa cardiaca: Infarto Miocarditi Cardiomiopatie scompensate

Shock emorragico Emorragia: perdita di 15ml di sangue per Kg di peso corporeo Diminuzione della volemia, riduzione del ritorno venoso Diminuzione dell’allungamento iniziale delle fibre miocardiche

Shock anafilattico Reazione allergene-IgE Abbondante rilascio di mediatori vasodilatatori e permeabilizzanti Vasodiladilatazione Aumento della permeabilità vasale: passaggio di proteina plasmatiche nell’interstizio e perdita dei liquidi, aumento della viscosità del sangue Simile avviene nelle ustioni

Attività del sistema parasimpatico Shock neurogeno Attività del sistema parasimpatico Riduzione della pompa cardiaca e blocco delle resistenze periferiche (caldo)

Shock settico Risposta infiammatoria sistemica Linfonodi e mucosa intestinale Formazione di immunocomplessi e attivazione di cellule infiammatorie circolanti Il danno vasale è molto grave La muscolatura liscia non risponde agli stimoli vasocostrittori esogeni ed endogeni

Occlusione generalizzata dei capillari

Risposta infiammatoria sistemica SHOCK ENDOTOSSICO Lo shock endotossico rappresenta una grave complicanza nei pazienti portatori di un focolaio infettivo (esempio di shock distributivo) Risposta infiammatoria sistemica Una fase della sepsi in cui si verificano gravi alterazioni del microcircolo dovute a risposte incontrollate dell’ospite all’invasione di batteri o dei loro prodotti.

La possibilità d’interrompere la progressione dello shock dipende dalla tempestività dei provvedimenti terapeutici efficaci