I meccanismi di sviluppo dello scompenso cardiaco

I meccanismi di sviluppo dello scompenso cardiaco

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Per comprendere i meccanismi con i quali si sviluppa lo scompenso cardiaco bisogna tenere presenti alcuni aspetti fondamentali della funzione dell’organo. Il precarico è il carico che sopporta il cuore alla fine della diastole e prima che cominci la sistole. Nell’organismo sano, se aumenta il precarico aumenta la forza di contrazione del muscolo, mentre nello scompenso cardiaco il cuore è dilatato e non è più in grado di compensare, con l’aumento della forza di contrazione, l’incremento del precarico. Il postcarico è invece la situazione di tensione nella quale si trovano le pareti del cuore durante la sistole e risente negativamente dall’aumento della pressione nelle arterie. La capacità del cuore di contrarsi, a prescindere da precarico e postcarico, si definisce contrattilità e la sua alterazione è fondamentale nello sviluppo dello scompenso, in quanto essa è diminuita e inadeguata ad adattare la risposta del cuore alle necessità dell’organismo. La ridotta contrattilità dipende, a sua volta, da varie cause: dall’ipertrofia del tessuto muscolare del cuore alla più rapida morte delle cellule dell’organo a modificazioni del rapporto tra i diversi tipi di miosina, all’insufficiente contenuto di molecole usate dalle cellule come fonti di energia, all’alterazione del metabolismo del calcio e alla deposizione di quantità eccessive di collagene tra le cellule. Inoltre, nello scompenso cardiaco si alterano i meccanismi che normalmente regolano la funzione dell’organo.

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Il sistema simpatico è iper-attivato: in una fase precoce dello scompenso cardiaco si può osservare un incremento dell’attività del sistema nervoso simpatico. Soprattutto nei reni e nel cuore le concentrazioni dell’adrenalina sono aumentate fino a 20 volte. L’iperattivazione simpatica può essere presente anche prima che il quadro diventi clinicamente evidente. Tra le conseguenze dell’aumentata concentrazione di noradrenalina ci sono:

  • aumento, nel cuore, di
    • velocità di conduzione dello stimolo alla contrazione
    • eccitabilità delle cellule contrattili
    • frequenza cardiaca
    • forza di contrazione
  • danni alle cellule del miocardio per aumento dell’apoptosi

Tutti questi effetti sono conseguenza del legame della noradrenalina ai recettori beta-1 e, in presenza dell’iperattivazione del sistema simpatico, si verifica una riduzione progressiva di tali recettori, che determina una modificazione del rapporto beta-1/beta-2 da 80/20 a 60/40. Infine, si osservano: vasocostrizione periferica, aritmie ventricolari e attivazione del sistema renina-angiotensina. L’importanza dei meccanismi appena descritti nello sviluppo e nella evoluzione dello scompenso cardiaco è confermata anche dall’efficacia, nel trattamento di questa malattia, dei farmaci betabloccanti, e in particolare di quelli che bloccano i beta-1. Le evidenze raccolte hanno supportato la raccomandazione all’impiego di tali prodotti da parte delle linee Guida della Società Europea di Cardiologia.

L’attività del sistema renina-angiotensina-aldosterone è amplificata: in particolare, nei casi di scompenso cardiaco nei quali la funzione del cuore è più alterata, aumenta la concentrazione di renina nel plasma che, a sua volta, aumenta la sintesi di angiotensina II. Questa tende a peggiorare lo scompenso, perché favorisce la vasocostrizione delle arteriole, l’aumento del postcarico, la riduzione della gittata e la stimolazione della produzione di aldosterone. Quest’ultimo effetto riduce l’eliminazione di acqua e di sali dall’organismo, provocando edemi agli arti inferiori, aumenta la congestione dei vasi del sistema venoso, favorisce la riduzione della concentrazione di potassio nel sangue e contribuisce a determinare ipertrofia e fibrosi del muscolo cardiaco. È stato riportato anche un effetto tossico diretto dell’angiotensina II sulle cellule del miocardio. Anche per le alterazioni del sistema renina-angiotensina-aldosterone, una conferma della loro importanza, nella fisiopatologia dello scompenso cardiaco, viene dall’efficacia degli ace-inibitori e degli antagonisti dei recettori dell’angiotensina II nel trattamento di tale patologia e dalla raccomandazione al loro impiego formulata dalla Società Europea di Cardiologia.

La produzione di vasopressina aumenta: un altro ormone del quale può aumentare la secrezione nello scompenso cardiaco, anche se meno spesso rispetto alla renina e all’ aldosterone, è la vasopressina. Il suo contributo alla fisiopatologia può consistere in un effetto di riduzione della gittata sistolica e un aumento della ritenzione di acqua nell’organismo.

La secrezione di fattori natriuretici è aumentata: questi ormoni in condizioni fisiologiche sono prodotti in piccole quantità, mentre le sollecitazioni alle quali lo scompenso cardiaco sottopone le pareti del cuore ne fanno aumentare la secrezione. Questo è tanto vero che, nella gestione clinica di tale malattia, si misurano le concentrazioni nel sangue del peptide natriuretico B cerebrale (BNP) e del NT-proBNP. Ai fattori natriuretici si attribuiscono i seguenti effetti: inibizione dell’attivazione del sistema nervoso simpatico, riduzione della secrezione di renina e di aldosterone e aumento della eliminazione di sodio con le urine. Essi quindi contrastano alcuni dei meccanismi chiave dello scompenso cardiaco e si ritiene che, nelle fasi iniziali della malattia, ciò ne possa evitare la manifestazione clinica.

Altri meccanismi: alla fisiopatologia dello scompenso cardiaco partecipano anche le prostaglandine PgE2 e PgI2, l’ossido nitrico e le endoteline. Inoltre, si osserva un aumento della produzione di radicali liberi, che sono espressione delle sollecitazioni patologiche alle quali sono sottoposti il cuore e i vasi. I radicali liberi, a loro volta, inducono dilatazione dei vasi periferici, ipertrofia delle cellule del miocardio e apoptosi. Allo sviluppo di quest’ultimo meccanismo contribuiscono anche alcune citochine infiammatorie come il TNF-alfa e l’IL-6.                            

L’evoluzione nel tempo

Negli ultimi trent’anni ci sono stati importanti miglioramenti nella gestione clinica dello scompenso cardiaco, che hanno ridotto la necessità di ricovero e hanno aumentato la sopravvivenza delle persone affette dalla forma con ridotta frazione di eiezione. Uno studio europeo ha rilevato che il rischio annuale di decesso per i malati ricoverati e seguiti a casa si è ridotto dal 17% al 7% e che la frequenza annuale di ricovero è diminuita dal 44% al 32%. La maggior parte dei decessi è stata attribuita a malattie cardiovascolari, come morte improvvisa e peggioramento dello scompenso, e il rischio complessivo di decesso è stato, in generale, maggiore nei soggetti con frazione di eiezione ridotta, rispetto a quelli che l’avevano preservata. Prevedere con precisione il peggioramento del quadro clinico, la comparsa della disabilità e il rischio di decesso è importante per i malati con scompenso cardiaco e per i familiari, per le persone che li assistono e per il sistema sanitario che deve programmare i servizi dedicati. Per tale motivo sono stati proposti molti sistemi di punteggio che si propongono di stimare la prognosi, considerando i fattori che influenzano la malattia. Una revisione sistematica della letteratura ne ha citati 64 e una metanalisi 117, ma di questi modelli di prognosi è stata dimostrata un’accuratezza solo moderata nel prevedere il decesso e una precisione ancora minore nello stimare la probabilità di ricovero.           

Nella sezione Scompenso Cardiaco troverete:

Fonti

  • TA McDonagh e coll. 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. European Journal of Heart Failure 2021; 00, 1-128.
  • L Dei Cas e coll. Fisiopatologia dello Scompenso Cardiaco. In: Manuale di malattie Cardiovascolari della Società Italiana di Cardiologia.
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