Insuficiencia Cardíaca fisiopatología

R2 DE MEDICINA INTERNA
DR. ARTURO MELGAR PLIEGO
Insuficiencia Cardiaca
Fisiopatología

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:

 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:

 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:

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:

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

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:

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:

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:

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:

(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:

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:

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:

 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:

 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:

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

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:
 Hormona Antidiuretica:

Fisiopatología:
 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:
 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:
• 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:
• 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

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.

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