Insuficiencia cardíaca

Fisiopatología

La aparición de IC se acompaña de una serie de mecanismos de adaptación compensadores.

Se consideran mecanismos de compensación de la IC: el aumento de la precarga derivada de la retención hidrosalina, (consecuencia de la activación del sistema renina-angiotensina-aldosterona), la hipertonía simpática, la desensibilización adrenérgica cardíaca, la hipertrofia miocárdica con disminución relativa de los capilares miocárdicos, los cambios en la densidad mitocondrial y el aumento de la síntesis de colageno (en relación con el remodelado miocárdico), el aumento de la síntesis de miosina beta, y la prolongación del potencial de acción.

En general podemos clasificar, por su efecto, estos mecanismos compensadores en dos tipos a corto y a largo plazo. Los efectos a corto plazo son fundamentalmente adaptativos y beneficiosos, mientras que su persistencia a largo plazo suele ser perjudicial.

Así, por ejemplo, la retención hidrosalina produce a corto plazo un aumento de la precarga beneficioso en los casos de hipovolemia o IC aguda, pero a largo plazo determina síntomas derivados de congestión venosa pulmonar y sistémica.

La vasoconstricción, originada por mecanismos neurohormonales, a corto plazo es capaz de mantener la presión arterial y la presión de perfusión de órganos vitales, sin embargo a largo plazo aumenta la disfunción miocárdica ventricular, al aumentar la postcarga y el consumo energético.

La hipertonía simpática es capaz de mantener el gasto cardíaco a costa de aumentar la frecuencia cardíaca y la contractilidad, sin embargo a largo plazo produce un aumento del consumo energético y de la postcarga.

El aumento de la síntesis de colageno inicialmente puede reducir la dilatación, pero a la larga altera la relajación ventricular.

Entre los mecanismos compensadores destacan por su importancia: el mecanismo de Frank Starling, la hipertrofia ventricular y el remodelado ventricular.

Mecanismo de Frank Starling

Según la ley postulada por Starling, la energía liberada en cada contracción es proporcional al estiramiento de la fibra muscular cardíaca durante la diástole y por tanto depende fundamentalmente del volumen telediastólico.

En estas circunstancias, un aumento de la precarga conduce a un alargamiento de los sarcómeros con superposición de los miofilamentos gruesos y delgados, incrementando la contracción y el trabajo cardíaco.

El desarrollo primario o secundario de daño miocárdico determina una alteración de la capacidad de vaciamiento del ventrículo durante la sístole, aumentando por tanto el volumen de sangre al final de la diástole con aumento de la tensión de las fibras miocardicas. El ventrículo responde a ese incremento de la tensión diastólica o precarga potenciando su contracción. Los mecanismos compensadores neurohormonales que se describen posteriormente actúan en parte, sinérgicamente, aumentando la precarga y en consecuencia activando el mecanismo de Frank Starling, con una finalidad compensadora.

En el corazón insuficiente, de forma paulatina, aumentos importantes del volumen de llenado se siguen de incrementos menores del volumen de eyección, hasta llegar a un límite, en que el músculo cardíaco claudica, y aparecen signos de congestión vascular y el volumen de eyección comienza a disminuir. En este momento el corazón dilatado e insuficiente es mucho mas dependiente de la postcarga que de la precarga, lo que determina que pequeños incrementos en la postcarga provoquen un descenso sustancial del gasto cardíaco.

El mecanismo de Staling tiene a la larga otros efectos que van a resultar adversos. La distensión crónica de la fibra miocardica promueve hipertrofia y remodelado de la pared ventricular. Además, el incremento de la tensión sistólica y diastólica de la pared determina un aumento de los requerimientos metabólicos de oxígeno favoreciendo la isquemia, especialmente subendocárdica.

Por tanto, aunque el mecanismo compensador de de Starling es útil a corto plazo, en situación de cronicidad es capaz de facilitar la progresión de la IC.

 

La hipertrofia miocárdica

La hipertrofia ventricular se desarrolla como consecuencia de una sobrecarga hemodinámica impuesta al ventrículo, constituyendo uno de los mecanismos compensadores que permiten al ventrículo sobrellevar dicha carga. Sin embargo, un ventrículo sometido durante un período de tiempo prolongado a una sobrecarga anormalmente alta terminará fracasando, a pesar de la hipertrofia, produciéndose IC. En estas circunstancias, cuando se inicia el desarrollo de hipertrofia, derivado de una situación de sobrecarga mantenida, el aumento del número de sarcómeros, se acompaña de un incremento desproporcionado de los fibroblastos y de la matriz de colágeno intersticial, lo que determina un aumento del grosor de la pared, dato distintivo de la hipertrofia patológica.

Son factores que contribuyen al desarrollo de hipertrofia cardíaca: la hiperactividad simpática y del sistema renina-angiotensina-aldosterona, los niveles elevados de endotelina, hormona de crecimiento, cortisol, y la liberacion de factores de crecimiento tales como el factor de crecimiento de transformación beta (TGF-b), factores de crecimiento insulin-like (IGF-I, IGF-II) y factores de crecimiento fibroblástico.

Se pueden diferenciar dos tipos de hipertrofia según el tipo de sobrecarga: concéntrica y excéntrica. La hipertrofia concéntrica es la que se produce como consecuencia de una sobrecarga de presión. En este caso el estrés sistólico derivado de un aumento de la postcarga induce replicación de los sarcómeros en paralelo, con el consiguiente aumento del grosor de la célula miocárdica. El resultado es el aumento de la pared sin incremento acompañante del diametro de la cavidad. Este tipo de hipertrofia es el que se observa en pacientes con estenosis aórtica o hipertensión arterial. 

En el caso de la hipertrofia excéntrica, como consecuencia de una sobrecarga de volumen, el aumento de la tensión de la pared en diástole (precarga) induce una replicación de los sarcómeros en paralelo dando lugar a un alargamiento de las células miocárdicas con aumento del diámetro de la camara ventricular. Este tipo de hipertrofia se ve fundamentalmente en las insuficiencias valvulares.

La hipertrofia ventricular en una primera fase es efectiva como mecanismo de compensación de la IC, sin embargo en fases avanzadas se vuelve ineficaz por distorsión de las estructuras celulares e isquemia relativa del músculo hipertrófico, con la aparición de focos de necrosis.

En estas fases, donde la eficacia de la hipertrofia como mecanismo compensador es nula, es llamativo el aumento de colágeno y la fibrosis intersticial. Esta sustitución progresiva de los miocitos por fibrosis colagena (remodelado ventricular) llevará a un mayor grado de disfunción sistólica.

La activación neurohumoral

La activación neurohumoral se produce a expensas del sistema simpático, la medula suprarrenal, el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) y los sistemas humorales, arginina-vasopresina (ADH) y péptido atrial natriurético (PNA) (ver Tabla I).

En pacientes con IC el flujo sanguíneo cardíaco y cerebral se mantiene a expensas de una redistribución vascular, con reducción del flujo esplácnico, incluido el flujo hepático y renal. Esta redistribución es consecuencia de los mecanismos de control que ejerce a nivel de los lechos vasculares el sistema simpático, el SRAA, así como la síntesis de prostaglandinas,vasopresina y péptido atrial natriurético. A nivel de la musculatura esquelética también se produce una reducción importante del flujo, lo que determina una disminución de la capacidad funcional.

La reducción del flujo sanguíneo renal ocasionada por la disminución del gasto cardíaco y la vasoconstricción de las arteriolas renales eferentes, mediada por la estimulación adrenérgica y la angiotensina II, determina una disminución del filtrado glomerular con reducción de la presión hidrostática en los capilares peritubulares. Como consecuencia se produce un aumento de la reabsorción de sodio y agua en los túbulos proximales. La hipoperfusión renal conduce a una activación del SRAA que favorece, mediado por la acción de la aldosterona, la retención de sodio a nivel de los túbulos colectores. Los niveles de hormona antidiurética también están aumentados en pacientes con IC y contribuyen a una mayor reabsorción de agua a nivel renal.Todas estas acciones inicialmente compensadoras para aumentar la precarga conducen a una situación de retención hidrosalina que van a empeorar la situación de congestión circulatoria. La hipoperfusión renal, y los niveles elevados de ADH y angiotensina son un potente estímulo para la síntesis de prostaglandinas PG E2 y PG F2 alfa. Aparte de su efecto vasodilatador, las prostaglandinas tienen otros efectos teóricamente favorables al aumentar la natriuresis por mecanismo tubular directo y disminuir la reabsorción de agua inducida por ADH, y la sintesis de renina. Por este motivo la administración de AINES y otros inhibidores de la síntesis de PG empeoran los síntomas en los pacientes con IC.

También como respuesta a la vasoconstricción renal se va a producir una activación del sistema kalicreina-bradicinina renal que actuando sobre los cininógenos dan lugar a la síntesis de cininas. Estas tienen efectos vasodilatadores directos e indirectos a través de la síntesis de prostaglandinas. La liberación de péptidos vasoactivos (cininas) es inhibiba por la enzima convertidora de angiotensina. Por este mecanismos es posible que la administración de IECas produzca parte de sus efectos vasodilatadores beneficiosos aumentando los niveles de bradicinina al inhibir su catabolismo y alguno de sus efectos secundarios como la aparición de tos y angioedema.

Además de los mecanismos humorales a nivel renal en la IC se van a producir una serie de modificaciones neurohumorales que van a perpetuar el transtorno hemodinámico. Uno de los mecanismos más importantes es la activación del sistema nervioso simpático. Existen evidencias de que niveles elevados de noradrenalina son un factor predictivo de mal pronostico, aunque la relación niveles de adrenalina/mortalidad no parece lineal.

Se han postulado diferentes mecanismos para justificar el papel pronostico de la noradrenalina en pacientes con IC. Se atribuye a un efecto tóxico directo sobre el miocardio, con la posible aparición de necrosis miocárdica y/o a exacerbación de arritmias cardíacas. También se ha relacionado con una regulación a la baja (down-regulation) de los receptores Beta-adrenérgicos miocárdicos, y con el hecho de que la vasoconstricción periférica condiciona un aumento de la postcarga con efectos deletéreos a largo plazo.

Como ya se ha referido previamente en pacientes con IC existe una activación del SRAA. Este hecho también se ha correlacionado con el pronóstico de la enfermedad.

Diversos estudios clínicos (SOLVD, CONSENSUS...) han demostrado los efectos favorables de la administración de IECAS sobre el pronóstico y la mortalidad de pacientes con IC. Ademas existen evidencias de que la angiotensina II y aldosterona pueden estimular las alteraciones miocárdica y vasculares del remodelado micardico y la hipertrofia con efectos deletereos a largo plazo. Estudios con ARA II (ELITE) y recientemente con inhibidores de aldosterona (RALES) han demostrado mejoría sintomática y reducción de la morbimortalidad a largo plazo.

Es conocido que la síntesis de angiotensina II es un potente estímulo para la liberación de vasopresina lo cual condiciona una disminución de la eliminación de agua a nivel renal junto a una respuesta vasoconstrictora potente contribuyendo a la reducción del gasto cardiaco.

Derivado del aumento del volumen telediastólico se produce un aumento de la tensión de la pared auricular, estímulo fisiológico para la liberación de PNA. Sus efectos sistémicos serían teóricamente favorables, al inducir aumento de la natriuresis y vasodilatación. Estos efectos favorables teóricos no se traducen en la practica, ya que la infusión de PNA no determina efectos beneficiosos importantes en pacientes con IC. No obstante el desarrollo de farmacos inhibidores de endopeptidasa, enzima que impide la degradación del péptido, aumentando sus niveles, suscita gran interés en el campo experimental.

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