Carsten Tschöpe, Matthias Pauschinger și Heinz-Peter Schultheiss No Time to Relax • Poziția personalului

Navigare de serviciu

pagina principala
Sitemap
index
a lua legatura
imprima
intimitate
de urgență
Accesibilitate

Angajați
Solicitanții
Refugiați
Studenți și doctoranzi
Oamenii de știință
Absolvenți și sponsori
Profesori
presa
educație suplimentară

Presă și comunicare

Inima îmbătrânită

de Carsten Tschöpe, Matthias Pauschinger și Heinz-Peter Schultheiss

La fel ca toate organele, inima este, de asemenea, supusă diferitelor modificări morfologice și funcționale la bătrânețe, care duc la o scădere a capacității tinerilor de a exercita. Într-o societate din ce în ce mai îmbătrânită, cardiologul de astăzi se întreabă din ce în ce mai mult dacă inima îmbătrânită este în sine o „boală” de tratat și/sau dacă se poate distinge între un proces de îmbătrânire „natural” și „patologic”.

Odată cu vârsta, capacitatea inimii de a se relaxa scade. Acest lucru depinde, printre altele, de funcția vasculară și de gradul de formare cardiacă a țesutului conjunctiv. În cadrul Departamentului de Cardiologie și Pneumologie de pe campusul Benjamin Franklin, a fost creat un accent de cercetare care analizează aceste relații. Pentru aceasta a fost necesar să se stabilească un sistem de diagnostic sub forma unui sistem special de cateter de conductanță, cu care este posibil să se examineze capacitatea de relaxare a inimii în legătură cu funcția vasculară coronariană.
De asemenea, a fost posibil să se investigheze mecanismele de formare a colagenului cardiac după analizarea unor probe minuscule de țesut cardiac imunohistologic și molecular.

Sistola și diastola

În sensul unei pompe cu presiune de aspirație, inima reușește să scoată în circulație sângele îmbogățit cu oxigen. În faza de ejecție, în sistolă, există o puternică mișcare de contracție și rotație a camerei cardiace stângi (ventricul). În timpul acestei contracții, până la optzeci la sută din volumul de sânge absorbit este transportat în circulație. Inima trebuie apoi să se relaxeze (să se relaxeze), astfel încât ventriculul stâng să se poată umple din nou cu sânge. Această fază de umplere se numește diastolă. Tulburările din sistolă și/sau diastolă pot duce la insuficiență cardiacă.

Fig. 1: Cu cateterul de conductanță, se poate înregistra diagrama de lucru a inimii, care corespunde unei relații presiune-volum: În faza de umplere (diastola) a ventriculului stâng (B-C), volumul este preluat fără ca presiunea din camera inimii să crească. La sfârșitul acestei faze (C) - după ce valva atrială s-a închis - începe faza de contracție (sistola), care se termină după ce valva aortică (D) este deschisă și sângele este evacuat în circulație (A) și, după relaxare izovolometrică, revine la faza diastolică curge afară. În timpul unei reduceri scurte de preîncărcare z. B. după o ocluzie a venei cavă, apare o deplasare la stânga a curbei presiune-volum (săgeată albastră). Unghiul tangentei (portocaliu), care rezultă din conexiunea modificărilor presiunilor end-diastolice ventriculare stângi măsurate, reprezintă relația presiune-volum diastolică finală și este o măsură a rigidității ventriculare stângi. Aceasta este cea mai specifică metodă pentru descrierea funcției diastolice și o condiție prealabilă pentru investigațiile clinice științifice în acest context.

Disfuncțiile sistolice au fost până acum bine studiate, apar de obicei împreună cu disfuncția diastolică și modelează imaginea insuficienței cardiace. Ele pot fi adesea detectate prin ecocardiografie. Insuficiența cardiacă este adesea rezultatul unui atac de cord, după mulți ani de hipertensiune arterială necontrolată, sau apare ca parte a unei cardiomiopatii dilatate. Aceasta se referă la mărirea unei camere cardiace fără o creștere a grosimii mușchilor inimii cu o fază de ejecție sistolică redusă. Pacienții cu insuficiență cardiacă se plâng de o scădere a capacității lor de exercițiu, dificultăți de respirație și dezvoltarea edemului pulmonar și al piciorului.

Insuficiență cardiacă diastolică

Pacienții mai în vârstă cu vârsta peste 65 de ani consultă în mod repetat medicul de familie cu aceste simptome, fără a putea întotdeauna să dovedească o insuficiență cardiacă sistolică, un defect al valvei cardiace, o boală pulmonară sau o tiroidă și obezitate subactive. Mulți medici generaliști atribuie aceste plângeri lipsei de rezistență, depresie sau vârstă. Astăzi, însă, știm că acești pacienți au adesea disfuncții diastolice izolate cu funcție sistolică normală. Datorită fazei de umplere perturbată a ventriculului stâng, apare restanța de sânge, care inițial compromite doar așa-numita circulație mică de care aparțin plămânii. Acest lucru face ca pacientul să aibă dificultăți de respirație, care crește în special la stres. Edemul picioarelor poate apărea și mai târziu. Este astfel de înțeles că, din punct de vedere clinic, insuficiența cardiacă sistolică și diastolică nu poate fi ușor distinsă una de alta.

Fig. 2: La pacienții cu vârsta peste 70 de ani, incidența insuficienței cardiace izolate crește semnificativ (după: Senni și colab. 1998).

Disfuncție diastolică la bătrânețe

Tabloul clinic al disfuncției diastolice izolate reprezintă 42-67% din cazuri la copiii de 70 de ani. Majoritatea femeilor au aceste tulburări, mai ales dacă suferă de hipertensiune arterială de mult timp. (Fischer și colab. 2003). Mulți pacienți beneficiază de tratament pentru mai mulți pacienți și au o speranță de viață mai mică decât persoanele sănătoase de aceeași vârstă. Recunoașterea și tratarea acestei boli este, prin urmare, o provocare specială într-o societate îmbătrânită (Vasan și colab. 1995; Zile și Brutsaert 2000).

Mecanisme

Până în prezent, fondul fiziopatologic care duce la o disfuncție diastolică izolată la pacienții vârstnici nu a fost foarte bine cercetat. Atât în insuficiența cardiacă sistolică, cât și în disfuncția diastolică izolată, există o activare nedorită a sistemelor hormonale care pot deteriora inima pe termen lung și pot duce la un echilibru energetic neeconomic în celulele musculare ale inimii (Khan și colab. 2002, Shivakumar și colab. 2003) . Medicii fac diferența între un proces de îmbătrânire fiziologică a inimii și procesele care duc la o pierdere excesivă a elasticității inimii datorită comorbidității suplimentare. Din punct de vedere morfologic, modificările tipice vârstei pot fi detectate în toate cele trei zone ale inimii - celulele miocardice, țesutul conjunctiv și vasele, ceea ce duce la o perturbare a diastolei.

Fig. 3: Dovezi ale unei creșteri legate de vârstă a fibrozei cardiace la modelul de șobolan (după Nguyen și colab. 2001).

Modificări ale celulelor musculare ale inimii

Cu o disfuncție diastolică izolată la bătrânețe, masa tisulară a ventriculului stâng crește de obicei. Acest lucru duce la rigiditate crescută a camerei și elasticitate redusă. La vârstnici, acest lucru se aplică tuturor componentelor inimii. Deși celulele musculare ale inimii (miocitele) sunt din ce în ce mai mari, acestea scad ca număr (Gazoti și colab. 2001 b). În același timp, mușchiul cardiac îmbătrânit este din ce în ce mai puțin capabil să mențină un echilibru de calciu rapid, coordonat și intracelular. Calciul intracelular este esențial pentru ca inima să se contracteze în sistolă. Cu toate acestea, calciul trebuie pompat înapoi în organitele de stocare de către o pompă specială de calciu (calciu-ATPaza [SERCA-2a]), astfel încât inima să se poată relaxa în timpul fazei de umplere diastolică. Acest transport rapid și consumator de energie intracelular al calciului devine mai lent cu vârsta și împiedică capacitatea inimii de a se relaxa (Nguyen și colab. 2001). În general, acest lucru duce la un cerc vicios, care este însoțit de o scădere a capacității inimii de a se relaxa (Varagic și colab. 2001).

Fig. 4: Creșterea conținutului de colagen în miocard ca indicație a prezenței unei posibile disfuncții diastolice (conform: Pauschinger și colab. 1999).

Modificări ale țesutului conjunctiv

Țesutul conjunctiv cardiac, așa-numita matrice extracelulară, se modifică și odată cu vârsta, ceea ce poate afecta umplerea inimii. Spre deosebire de creșterea hipertrofiei ventriculare stângi descrisă mai sus, modificările legate de vârstă ale țesutului conjunctiv sunt mult mai pronunțate și au o consecință mai decisivă pentru scăderea capacității (pasive) a inimii de a se întinde.

Sarcina țesutului conjunctiv cardiac este, printre altele, că celulele musculare ale inimii nu sunt întinse în exces în timpul activității lor de pompare și că structura organului nu alunecă. Țesutul conjunctiv este compus din fibre asemănătoare colagenului, dintre care unele sunt elastice, dar pot fi și mai puternice decât oțelul.

Compoziția diferitelor fibre de colagen este deci decisivă pentru comportamentul de întindere a inimii - și astfel decisivă pentru calitatea funcției diastolice (MacKenna și colab. 2000).

Spre deosebire de miocite, matricea extracelulară este reînnoită constant. Sistemele hormonale precum sistemul renină-angiotensină pot crește formarea colagenului prin stimularea celulelor care formează colagen, fibroblastele. Alte sisteme hormonale, cum ar fi sistemul calikreină-kinină, pot contracara acest lucru și pot compensa formarea excesivă de colagen (Tschöpe și colab. 2002). În plus față de sistemele hormonale, cascada de citokine este implicată și în homeostazia colagenului (Li și colab. 2002). În plus, anumite sisteme enzimatice, așa-numitele metaloproteinaze matriciale (MMP), asigură defectarea colagenului vechi. O scădere a activității lor ar perturba ciclul de reînnoire a colagenului.

Procesul de îmbătrânire al inimii este legat de schimbările din acest ciclu. Apare fibroza cardiacă, care se caracterizează printr-o creștere a colagenului tip oțel I și o scădere a colagenului elastic tip III (Gazoti și colab. 2001 a, b, Xu și colab. 2003). Accentul pare să fie mai puțin pe formarea crescută a noului colagen decât pe ineficiența degradării colagenului. Studiile arată că activitatea MMP-2 scade la bătrânețe, adică există o perturbare a enzimei, care este deosebit de importantă pentru descompunerea colagenului de tip I (Robert și colab. 1997, Xu și colab. 2003). În plus, la bătrânețe, colagenii sunt mult mai strâns legați („reticulare”) (Nguyen și colab. 2001), astfel încât chiar și cu activitatea normală a sistemului MMP eficacitatea sa ar fi limitată.

Funcția sistemului MMP depinde, printre altele, de estrogen, ceea ce ar putea fi cel puțin o explicație pentru faptul că, spre deosebire de bărbați, femeile dezvoltă în special o disfuncție diastolică izolată la bătrânețe.

Sistem vascular

Vârstă	hipertensiune	Diabetul zaharat
Hipertrofia miocitelor	+	++	+/++
Numărul de miocite	-	-	-
Fibroză	+	++/+++	++/+++
Funcția vasculară	-	--/---	--/---

Modificările structurale care afectează miocitele, țesutul conjunctiv și funcția vasculară apar odată cu vârsta. Aceste modificări duc la pierderea întinderii ventriculului stâng și astfel la dezvoltarea disfuncției diastolice. Aceste modificări sunt similare cu cele tipice hipertensiunii și diabetului zaharat și se consolidează reciproc atunci când sunt prezente împreună.

Prin urmare, procesul de îmbătrânire al inimii poate fi demonstrat fiziologic fără ca urmare, persoana să fie bolnavă. Hipertrofia ușoară care apare la bătrânețe poate fi, de asemenea, înțeleasă ca un proces de ajustare în care, spre deosebire de hipertrofie, o boală a tensiunii arteriale ridicate nu duce la mărirea și afectarea inimii. Modificările funcției diastolice se numesc „anomalii diastolice” atâta timp cât pacientul nu prezintă simptome. Este ușor de recunoscut în ecocardiografie și, conform cunoștințelor actuale, nu are consecințe terapeutice. Cu toate acestea, de îndată ce pacientul se plânge de simptome clinice precum respirația scurtă și edemul picioarelor, deși funcția sistolică a inimii nu este restricționată, se vorbește despre o „disfuncție diastolică”, care poate fi tratată în funcție de cauză. (Tschöpe și Schultheiss 2002). Disfuncția diastolică și/sau insuficiența cardiacă apare de obicei atunci când apar alte boli, cum ar fi hipertensiunea arterială, diabetul zaharat și/sau bolile coronariene (Fischer și colab. 2003).

Diagnostic

Cardiologul poate detecta de obicei disfuncția diastolică cu o ecocardiografie. (Zile și Brutsaert 2000). Prezența acestui tablou clinic poate fi verificată și printr-un test de sânge suplimentar cu care se determină nivelul plasmatic de BNP. În unele cazuri, sunt necesare examinări invazive, cum ar fi un cateter de inimă dreapta-stânga sau un examen de cateter de conductanță, cum ar fi cele oferite în clinica de cardiologie din Campus Benjamin Franklin, (Tschöpe și Schultheiss 2002). Cu ajutorul cateterului de conductanță, suntem capabili să înregistrăm cu precizie diagrama de lucru cardiac prin analizarea buclelor de presiune-volum (a se vedea Figura 1). Funcția diastolică, care nu poate fi investigată cu precizie cu metodele convenționale, poate fi explorată folosind tehnica conductanței, deoarece este posibil să se determine indici de rigiditate cardiacă cu aceasta. Această metodă complexă are avantajul că funcția diastolică este înregistrată folosind parametri care sunt independenți de ritmul cardiac și volum.

Fig. 5: Dovezi ale importanței disfuncției vasculare pentru funcția diastolică a inimii. În condiții bazale, am putut demonstra funcția sistolică și diastolică normală prin metoda cateterului de conducere la pacientul în vârstă de 70 de ani examinat, care ne-a prezentat din cauza dificultăților crescute de respirație. După ce un spasm coronarian a fost declanșat prin aplicarea intra-coronariană a Ergonovin, funcția diastolică (săgeată) a fost întreruptă în timp ce funcția sistolică a fost menținută (Tschöpe, și colab. 2004).

terapie

În prezent, nu sunt disponibile rezultate ale studiilor pentru studii mari controlate cu placebo asupra insuficienței cardiace diastolice, astfel încât tratamentul pentru acest tablou clinic este în mare parte empiric (Tschöpe și Schultheiss 2002). Cu toate acestea, știm că în terapia acută, așa-numita reducere a preîncărcării cu nitrați și diuretice (tablete de apă) poate ameliora rapid simptomele, astfel încât aceste medicamente sunt utile și în terapia (de însoțire) pe termen lung în anumite circumstanțe. Dacă este posibil, terapia se concentrează pe tratamentul comorbidităților existente. Este recomandabil să administrați anumite medicamente pentru a controla tensiunea arterială crescută, care poate reduce și hipertrofia celulelor musculare ale inimii și normaliza echilibrul colagenului și poate îmbunătăți comportamentul de întindere și, astfel, funcția diastolică a inimii. Așa-numiții inhibitori ai ECA sau antagoniștii AT1 par a fi utili aici (Charm Study, 2003). Antagoniștii de calciu pot reprezenta și o alternativă aici (Varagic și colab. 2001).

Medicamentele care nu numai că scad tensiunea arterială, ci și încetinesc bătăile inimii și, astfel, oferă ventriculului stâng mai mult timp în diastolă pentru umplere (economie de frecvență), sunt, de asemenea, un concept de terapie sensibilă. Acest lucru poate fi realizat prin blocante beta sau antagoniști ai calciului din verapamil sau de tip diltiazem. Menținerea unui ritm sinusal ar trebui, de asemenea, căutată. În cazul diabetului zaharat, medicul trebuie să se asigure că nivelul zahărului din sânge este bine ajustat, de asemenea, în ceea ce privește funcția diastolică. Disfuncția diastolică în special este primul simptom al dezvoltării bolilor cardiace diabetice și precede, de obicei, disfuncția sistolică (Tschöpe și Schultheiss 2003). Dar și tratamentul medicamentos al bolilor coronariene până la terapia de revascularizare invazivă poate reprezenta un mijloc aprobat pentru tratamentul disfuncției diastolice.