Fisiopatologia integrada da insuficiência cardíaca
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A unidade percorre a insuficiência cardíaca do evento índice à ativação neuro-hormonal, da retenção renal de sal e água ao remodelamento do ventrículo e ao círculo vicioso, e relaciona congestão a montante, hipoperfusão a jusante e a geometria do coração com o fenótipo de fração de ejeção reduzida ou preservada.
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A unidade percorre a insuficiência cardíaca do evento índice à ativação neuro-hormonal, da retenção renal de sal e água ao remodelamento do ventrículo e ao círculo vicioso, e relaciona congestão a montante, hipoperfusão a jusante e a geometria do coração com o fenótipo de fração de ejeção reduzida ou preservada. Ensina também o limite do modelo neuro-hormonal. Não recomenda nenhuma conduta clínica.
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Essential
- Um evento índice reduz a função de bomba do coração: pode ser uma lesão aguda, como um infarto do miocárdio, uma sobrecarga hemodinâmica de longa data ou uma variante genética que compromete a contração.
- Os barorreceptores arteriais periféricos interpretam a queda do bombeamento como «subenchimento» da circulação, e a atividade barorreceptora diminui.
- Sem o freio barorreceptor há retirada do tônus parassimpático e aumento reflexo do tônus simpático: aumentam a frequência cardíaca e a contratilidade e há vasoconstrição periférica.
- No rim, a maior atividade simpática reduz o fluxo ao aparelho justaglomerular e libera renina; a angiotensina II e a aldosterona (e a vasopressina) fazem o rim reter sal e água.
- No curto prazo, essas respostas mantêm a homeostase cardiovascular.
- Quando sustentadas, o tônus venoso e a vasoconstrição elevam a pressão de enchimento e a pós-carga, favorecem o remodelamento adverso do ventrículo esquerdo e pioram o desempenho de bomba, o que reforça a própria ativação neuro-hormonal (círculo vicioso).
- Lesão aguda ou crônica e sobrecarga de volume ou de pressão do coração iniciam alterações estruturais; a ativação neuro-hormonal, as alterações hemodinâmicas e a inflamação sistêmica atuam como moduladores.
- A norepinefrina e a angiotensina II, em concentrações fisiopatologicamente relevantes, bastam para induzir necrose de cardiomiócitos; o coração adulto regenera muito pouco, de modo que a perda progressiva de miócitos prejudica a função.
- A ativação do SRAA é um estímulo potente de fibrose miocárdica, e a matriz extracelular se desorganiza: a expressão de MMP-9 aumenta e a de TIMP-1 e TIMP-3 diminui.
- A perda de miócitos e a matriz alterada resultam em remodelamento adverso do ventrículo esquerdo: dilatação da câmara, afinamento da parede e maior esfericidade.
- A tensão de parede aumenta e a perfusão subendocárdica diminui, o que piora ainda mais a função cardíaca (círculo vicioso).
A disfunção de um lado do coração, por sobrecarga de volume ou de pressão, eleva a pressão no território que o antecede (a montante) e reduz a circulação que ele abastece (a jusante).
Quando o ventrículo esquerdo falha, a pressão sobe no território que o antecede: aumenta a pressão pulmonar (falência retrógrada, com elevação da pressão capilar pulmonar encunhada) e ocorre congestão pulmonar com transudação de líquido. A jusante, a circulação periférica fica reduzida (falência anterógrada). Com a ativação neuro-hormonal crônica, a retenção de volume soma congestão hepática, ascite e edema, e a vasoconstrição periférica e a taquicardia em repouso acompanham a piora da função cardiorrenal.
O miócito responde ao tipo de sobrecarga: o aumento do volume ventricular eleva o estresse diastólico da parede e acrescenta sarcômeros em série (miócitos mais longos, câmara dilatada: hipertrofia excêntrica); o aumento da pressão eleva o estresse sistólico e acrescenta sarcômeros em paralelo (miócitos mais largos: hipertrofia concêntrica).
Na IC com fração de ejeção reduzida, a perda de cardiomiócitos (infarto, mutação, miocardite, sobrecarga valvar) causa disfunção sistólica com remodelamento excêntrico, dilatação da câmara e, muitas vezes, sobrecarga de volume. Na IC com fração de ejeção preservada, o ventrículo relaxa e enche mal, é mais rígido, a pressão de enchimento sobe e o coração costuma mostrar remodelamento concêntrico e/ou hipertrofia, com sobrecarga de pressão. O tipo de sobrecarga e a geometria tendem a acompanhar o fenótipo, mas não o definem sozinhos: a fonte descreve também o padrão misto, e a fisiopatologia detalhada da IC com fração de ejeção preservada não é ensinada aqui.
In the clinic
O lado esquerdo produz dispneia e taquipneia com estertores pulmonares (congestão pulmonar) e, pela hipoperfusão, disfunção renal, má perfusão periférica e sinais de caquexia cardíaca. Na retenção crônica de volume aparecem congestão hepática, ascite e edema de tornozelo e pré-tibial. Como quase todos os órgãos são afetados, a insuficiência cardíaca é uma doença sistêmica, e há ainda a insuficiência de alto débito, em que o débito cardíaco não acompanha a demanda de oxigênio (por exemplo, na anemia).
O padrão excêntrico, de sobrecarga de volume, aparece com infarto extenso da parede anterior e regurgitação mitral. O padrão concêntrico, de sobrecarga de pressão, aparece com estenose aórtica e com hipertensão, e costuma acompanhar a IC com FE preservada, mais frequente em pacientes idosos, mulheres e obesos, com hipertensão ou fibrilação atrial. A hipertensão é, portanto, um contexto dos dois fenótipos: a fonte também a cita entre os contextos da IC com FE reduzida quando não é controlada, e os padrões podem coexistir (padrão misto).
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Going deeper
A ativação neuro-hormonal sustentada é tóxica para o coração e para a circulação: a norepinefrina, a angiotensina II e a aldosterona, nos níveis do coração insuficiente, provocam necrose e apoptose de miócitos, fibrose, dessensibilização do receptor β-adrenérgico, aumento da pré-carga e da pós-carga e, assim, piora do desempenho de bomba. O grau da ativação acompanha a gravidade da doença e o prognóstico, e os autores afirmam que ela não é só marcador de gravidade, mas também medeia a piora. O limite da explicação também deve ser dito: os próprios autores concluem que o modelo neuro-hormonal não explica totalmente a progressão da doença, e que focar diretamente nos mecanismos biológicos do remodelamento ventricular pode trazer novas ideias sobre a progressão.
No curto prazo a mesma ativação é compensatória: o simpático e o SRAA aumentam a frequência, a contratilidade e a retenção de sal e água e vasoconstringem a periferia, o que mantém o débito e a pressão.
Na insuficiência cardíaca ocorre resistência periférica aos peptídeos natriuréticos; como o SRAA permanece sem oposição, a vasoconstrição e a sobrecarga de volume se mantêm, mesmo com o peptídeo sendo produzido.
O estiramento do miocárdio (de volume ou de pressão) libera peptídeos natriuréticos dos cardiomiócitos, que produzem vasodilatação, diurese e natriurese e inibem o SRAA e a ativação simpática, isto é, descarregam funcionalmente o coração. Seus níveis aumentam como medida de disfunção celular.
Test yourself before moving on
Como se define a insuficiência cardíaca, e por que uma ecocardiografia com disfunção ventricular, sozinha, não basta para dizer que o paciente tem insuficiência cardíaca?
The answer stays in Assessment, with no spoiler here.
Answer in AssessmentSources (2)
- Hartupee J, Mann DL. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nat Rev Cardiol. 2017;14(1):30-38.
Heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF) classically develops after an ‘index event’ that reduces cardiac pump function.
- Schwinger RHG. Pathophysiology of heart failure. Cardiovasc Diagn Ther. 2021;11(1):263-276.
Following an initial event which may occur acutely (e.g., myocardial infarction) or chronically (e.g., hypertension) compensatory mechanisms will be activated but fail to restore adequate heart function and perfusion of the peripheral organs.
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