A koronária keringés kórélettana Az akut koronária szindróma
Prof. Dr. Szabó Gyula tanszékvezető egyetemi tanár
2
Bal koronária
Jobb koronária
3
85%
8%
7%
4
Koronária keringés - élettan O2 ellátás
O2 igény
A szív normális O2 ellátását meghatározza A vér O2 szállító kapacitása Koronária véráramlás Diasztolés idő Nyomás grádiens Bal kamrai végdiasztolés nyomás Aorta diasztolés nyomás
A szív O2 igényét befolyásolja Szívfrekvencia Kontraktilitás Falfeszülés – Laplace törvény Szisztolés nyomás Kamrai térfogat Falvastagság
5
● A koronária keringés sajátosságai ○ Fázisos koronária keringés: 80% diasztole és 20% szisztole alatt ○ jelentős anyagcsere igény ■ Állandóan működik, folyamatos O2 ellátást biztosít
○ Közel maximális az O2 extrakció
■ A szív nyugalmi O2 extrakciója nagyon magas (75%), ischemiaban az O2 extrakció 90%
● Egyedüli kompenzálási lehetőség: a koronária véráramlás fokozódása → fokozza az O2 szállítást
○ Az atherosclerosis kialakulásával ez az egyetlen kompenzációs lehetőség vész el
6
○ A koronária keringés a nyugalmi érték (0.8 ml/g/min) 5-6szorosára nőhet ■ Testedzéskor általában csak 2-3-szoros emelkedés mutatható ki
● A koronária keringést befolyásoló tényezők ○ Autoreguláció ■ A perfúziós nyomás hirtelen változásakor a koronária áramlás arányosan változik a nyomással majd az áramlás fokozatosan visszatér a normálisra (autoreguláció) □ Kialakulási mechanizmus: ?
○ Anyagcsere tényezők ■ Adenozin – dilatáció ■ Hypoxia miatt kialakuló koronária okklúzió és reperfúzió esetén – oxigén szabadgyökök képződése 7
○ Fizikai tényezők ■ A véráramlás a szisztole alatt epicardiális erekben jobb, a transmurális koronária artériák ellátása pedig diasztole alatt jobb □ Amikor a diasztolés falfeszülés nő (aorta regurgitáció / sztenózis) endomyocardiális hypoxia fejlődik ki
○ Idegi tényezők ■ Alfa adrenerg stimuláció – vazokonstrikció ■ ß adrenerg stimuláció – vazodilatáció
● Megnövekedett O2 igénnyel járó állapotok
■ Szívizom hypertrófia (aorta sztenózis) ■ Fokozott perctérfogat (hypertenzió, munka, hyperthyreosis) 8
● Csökkent O2 ellátást eredményez
○ 1. Csökkent koronária véráramlás ■ Atherosclerosis az epicardiális koronáriákban ■ Arteriás trombus, spazmus, koronária embólus ■ Koronária szájadék sztenózisa (aortitis luetica) ■ Kongenitális abnormálitások (ld. ea.: bal anterior leszálló koronária az arteria pulmonálisból ered - korai MI)
○ 2. Csökkent myocardiális O2 ellátás ■ Anemia ■ Hypotenzió ■ Karboxihemoglobin
9
● Megnövekedett O2 igény / csökkent O2 ellátás következményei ○ Biokémiai károsodás
■ Az O2 hiány miatt □ Csökken a zsírsav oxidáció □ Glükóz → tejsav ↑ → acidózis □ ATP & kreatin foszfát csökken, EC K+ szint ↑, Na+ felvétel nő
○ Elektromos (repolarizációs) zavarok ■ ST szakasz depresszió ■ Ischemia-indukálta malignus kamrai ES, kamrafibrilláció
10
○ Mechanikai károsodás ■ Csökkent endomyocardiális vérellátás ■ Bal kamrai elégtelenség ■ Csökkent kamrafal mozgás ■ Papilláris izom hypoxia → mitrális regurgitáció
○ Klinikai tünet ■ Mellkasi fájdalom (angina pectoris – tompa, nyomó, markoló substernális fájdalom) □ angere – fullad; pectus – mell
■ A koronária vazokonstrikció mértéke nem haladja meg a 30%-ot
11
● A fájdalom retrosternális vagy epigasztriális, ritkán bal mellkasféli nyomó, égető, szoritó, markoló ● Kisugárzik: bal vállöv, bal kar ulnáris oldala kisujjig, jugulum, állkapocs
Levine jel 12
Angina pectoris ● I. Stabil (klasszikus, terheléses) angina pectoris ○ Fizikai vagy emocionális (stress, félelem, frusztráció) terhelésre, vagy táplálkozás után jelentkező 3-5 percig tartó mellkasi fájdalom (Levine jel) ■ A rohamok hasonlítanak egymásra: crescendo → decrescendo jellegűek ■ Általában I-III. angina oszályba sorolható □ I – Nincs angina átlagos fizikai terhelésre □ II – A normális tevékenységet csak mérsékelten gátolja az angina □ III – A fizikai aktivitást kifejezetten gátolja az angina kialakulása □ IV – Bármilyen fizikai tevékenységre angina alakul ki
13
○ A stabil angina kialakulási mechanizmusa ■ Stabil atherosclerotikus plakk miatt terhelésre megnövekszik a myocardium O2 igénye
□ A koronária szűkület ilyenkor a koronária ágakban elérheti a kb.7080%-ot
■ A koronária véráramlása csökken (igazi ischemia) és/vagy nő a koronária tónusa (ritka)
○ A stabil angina formái ■ Terheléses angina ■ Nocturnalis angina □ Lefekvés után: Atherosclerosis talaján alakul ki a fokozott O2 igény miatt □ Felkelés előtt: Kora reggel (5-6 óra) jelentkezik koronária spazmus miatt 14
■ Postprandiális angina (splanchnikus terület O2 igénye étkezés után nő) ■ Átsétálós angina (walk-through, first-effort, warm-up, second-wind angina) □ Ischemiás prekondicionálás – az angina súlyossága csökken az ismételt epizódok során
○ Angina ekvivalens ■ Nincs mellkasi fájdalom vagy diszkomfort érzés, de stress és terhelés hatására légszomj, kimerültség és GI tünetek jelentkeznek
15
● II. Instabil angina pectoris (kimenetele bizonytalan)
○ Az instabil angina a nem-ST elevációs akut koronária szindróma része ○ Az instabil angina 4 formában jelentkezhet ■ Nyugalmi angina (legalább 20 percig tartó) ■ Új keletű (2 hónapnál rövidebb), súlyos angina (legalább III. osztálybeli) ■ A korábbi anginás rohamok gyakrabban, intenzívebben vagy alacsonyabb terhelésre jelentkeznek ■ MI utáni angina
○ Az instabil angina pathogenezise
■ A myocardium oxigén ellátása csökken
□ 1.Nem okklúziv plakk, mikroembolizáció vagy okklúzív plakk (kollaterálisok funkcionálnak) miatt ♦ A plakk sérülés hátterét – ld előző ea
16
□ 2.Dinamikus obstrukció fokális koronária spazmus miatt (ritkább) ♦ Prinzmetal angina (ld külön) ♦ Diffúz mikrovaszkuláris diszfunkció ♦ Kokain-indukált instabil angina
□ 3.Koronária szűkület trombus vagy spazmus nélkül ♦ Előrehaladt atherosclerosis ♦ Restenosis primér perkután koronária intervenció (PCI) miatt
□ 4.Koronária disszekció – nőkben (peripartum)
■ A myocardium oxigén igénye növekszik – másodlagos instabil angina □ Fokozódik az igény: tachycardia, hyperthyreosis □ Csökken a koronária átáramlás: hypotenzió □ Csökken az oxigén szállítás: anémia
○ Pathomechanizmusa és lefolyása: akut koronária szindróma 17
● Prinzmetal vagy vazospasztikus angina ○ Ritka, epizódikusan ismétlődő nyugalmi angina (reggeli órákban) ○ Fokális vazospazmus miatt alakul ki, de a mellkasi fájdalom kialakulása előtt nincs oxigén igény fokozódás ■ Fix atherosclerotikus obstrukció + átmeneti koronária spazmus ■ Diszfunkcionális endothél miatt az átlagos vazokonstrictor stimulusokra fokozott a válasz
○ EKG ■ A nyugalmi EKG az esetek 50%-ban normális; ST eleváció látható az alsó elvezetésekben
18
● III. Koronária X szindróma / cardiovaszkuláris X szindróma / mikrovaszkuláris angina ○ Ritka kórkép, nőkben gyakoribb, nyugalomban fordul elő emócionális stressz hatására. Terheléskor angina alakul ki, amely koronária angiográfiával nem igazolható ○ Oka, pathomechanizmusa: ? ■ Abnormális túlérzékenység vagy vazodilatáció a koronária mikroerekben ■ A szimpatikus és paraszimpatikus idegrendszer egyensúlyának megbomlása ■ Oxidativ stresszre adott fokozott válasz ■ Fokozott érzékenység a fájdalomra 19
20
Angina pectoris – összefoglalás O2 igény nő
O2 ellátás csökken
● Klasszikus (terheléses) angina ● Vazospasticus angina ● Nocturnalis angina (lefekvés után) ● “Átsétálós” angina ● Kapcsolt angina ● Nocturnalis angina (reggel) ● Instabil angina O2 igény nő, ellátás csökken ● Kevert angina ● Postprandialis angina ● Instabil angina
Egyéb ● Koronária X szindróma
21
● Dermedt (hibernált) myocardium: krónikus ischemia (angina) miatt az alulperfundált myocardiumban alakul ki ○ A vérellátás fedezi az izomsejtek alapvető energiaigényét, de nem elegendő a normál kontrakció biztosításához ■ Hypokontraktilitás van, nekrózis nincs, de ultrastrukturális átalakulás igen: csökken a kontraktilis fehérjék mennyisége, fötális gének és fehérjék aktiválódnak. ■ Remodeláció alakul ki: az intersticium állománya nő, mitokondriumok mérete csökken stb.
○ Hetekig hónapokig is fennállhat (a kábulattal szemben ez egy krónikus állapot) – általában nem rendeződik spontán
22
○ EKG eltérések – ischemiára jellemző ST-T abnormálitások ○ Ischemiás elváltozások laboratóriumi diagnózisa ■ Ischemia-modifikált albumin meghatározás □ A se albumin N-terminális része (N-Asp-Ala-His-Lys) megváltozik, ha hypoxiás szövettel érintkezik
23
Akut koronária szindróma ● Akut koronária szindróma: minden olyan klinikai állapot, ami akut myocardiális ischemiával jár ○ Nem-ST elevációs akut koronária szindróma ■ Instabil angina / Nem-ST elevációs myocardiális infarktus (NSTEMI)
○ ST elevációs myocardiális infarktus (STEMI) ○ Ischemiás hirtelen halál „any constellation of clinical terms that are compatible with acute myocardial ischemia” Braunwald E. et al. JAAC 2002; 36: 970-1062.
24
25
26
Panasz
Mellkasi fájdalom
Gyanú
Akut koronária szindróma gyanú
EKG
Permanens ST eleváció
ST/T eltérések
~ Normális EKG
Labor
Troponin pozitív
Troponin 2x negatív
Rizikó becslés
Magas rizikó
Alacsony rizikó
NSTEMI
Instabil angina
Diagnózis
STEMI
Terápia
Reperfúzió
Invazív
Nem invazív 27
Fibrin gazdag Ischemiás tünetek Akut koronária szindróma Nincs ST eleváció
ST eleváció
Instabil NSTEMI angina
Thrombocyta gazdag
Instabil angina
NonQ-MI
QhullámMI
Myocardiális infarktus
28
● Az akut koronária szindróma pathomechanizmusa ○ 1. Atherosclerotikus plakk sérülése ■ Enyhe és közepesen súlyos sztenózist okozó, ruptúrára hajlamos plakk ■ A repedés a normális artéria fal és a plakk kötöszövetes határán következik be ■ A plakk sérülés kimenetele □ Thrombosis → akut koronária szindróma □ Gyógyulás → myofibrózis □ Csendes okklúzió (fibrotikus, stabil plakk) – az okklúzió környezetében jól kifejlett kollaterálisokkal
29
○ 2. Thrombosis kialakulása ■ A plakk sérülésekor a kollagén szabaddá válik és a vérlemezkék aktiválódnak → stabil trombus alakul ki (fehér trombus), amely folyamatot szisztémás thrombogen rizikó faktorok jelenléte elősegíti □ A laza rög a véráramlással elsodródhat → ischemiás hirtelen halál
■ Véralvadási rendszer aktiválódik □ 1. Felületes plakk sérüléskor: Thrombocitában gazdag fali trombus képződik és az elzáródás átmeneti → nem-ST elevációs akut koronária szindróma (NSTEMI) □ 2. Kiterjedt plakk sérüléskor a kollagén és a szöveti faktor expozíció nagyfokú → fibrinben gazdag permanens okklúzió jön létre → ST elevációs myocardiális infarktus (STEMI) □ 3. A plakkban (ismételt) thrombosis alakul ki 30
NSTEMI
STEMI 31
32
33
○ 3. Vazokonstrikció ■ 1. Az ér és/vagy a plakk sérülése miatt kialakuló □ Vérlemezke-függő vazokonstrikció: szerotonin és TxA2 □ Trombin-függő vazokonstrikció: endotélium sérülés miatt
■ 2. Endotél diszfunkció miatt kialakuló vazokonstrikció
34
Funkcionális károsodás - Koronária endotél károsodás Denudált endotélium – paradox koronária konstrikció – pl ACh direkt hatása a simaizomsejtekre A korábban megismert atherosclerotikus rizikó tényezők hatása az endotélium károsodásra 35
● Nem-ST elevációs myocardiális infarktus (NSTEMI) pathomechanizmusa ○ NSTEMI esetén az atherosclerotikus sérülés kifejezettebb, mint instabil anginában, de fejlett a kollaterális keringés és az áramlás jelentős csökkenésekor a kollaterálisok megnyílnak ■ Normális hydrosztatikus nyomás esetén nincs keringés a kollaterálisokban □ A kollaterálisoknak először meg kell erősödni
■ Kiváltó stimulus: nyomásesés a kollaterálisokban □ Kialakulási helyek □ 1. az epicardiális hálózat: a fő epicardiális koronária ágak és a nagyobb extramurális erek közötti kapcsolat □ 2. a szeptális hálózat: az anterior és posterior leszálló artériák közötti kapcsolat, amely az intraventricularis szeptumon keresztül alakul ki 36
□ 3. a subendocardiális hálózat: a perforáló ágak a saját és a szomszédos ereket kötik össze a subendocardiumban
○ A vér és O2 ellátás zavara 20 perctől 1 óráig tart , de az érelzáródást követő egy órán belül bizonyos fokú myocardiális perfúzió helyreáll, ezért a myocardiális nekrózis enyhe fokú ○ A perfúzió helyreáll ■ Az alvadék spontán lízise miatt ■ A vazospazmus oldódása miatt ■ A megfelelő kollaterális keringés miatt
○ Az EKG elváltozás nem specifikus: normális, ST depresszió és T hullám eltérés lehet
37
● ST elevációs myocardiális infarktus (STEMI): a koronária keringés akut zavara miatt másodlagosan kialakuló szívizom elhalás ○ Az oxigén igény jelentősen és hosszú időre meghaladja az oxigén ellátást: legalább 6 órát elérő ischemiás elzáródás transmurális MI-t eredményezhet ○ A kórélettanában nagyon hasonlít az előzőekhez, de súlyosabb fokú a thrombosis (fibrinben gazdag), az ulceratio és az okklúzió ○ Tartós (20 min) mellkasi fájdalom és legalább két összetartozó elvezetésben 0,1 mV ST szakasz eleváció (STEMI) esetén reperfúzióra kell koncentrálni (fibrinolyzis és PCI) 38
○ Kábult myocardium ■ A bal kamra kontraktilitási zavara a véráramlás normálizálása (ischemia-reperfúzió) után is fennáll □ Nemcsak a MI területén figyelhető meg a csökkent izomkontrakció □ A myocyta károsodás nem mutatható ki ♦ Az ultrastrukturális léziók javítására fordítódik az energia és nem a kontraktilitásra
■ Az ischemia-reperfúziót követően 7-10 napig is fennállhat – általában spontán rendeződik ■ A szívizom energiaellátása előbb rendeződik, mint a kábulat ■ Kialakulási mechanizmus: oxigén szabad gyökök jelenléte
39
40
Myocardiális infarktus diagnózisát segíti ● 1. Anamnesis ● 2. EKG ● 3. Enzimek és fehérjék
○ Enzimek: CK, CK-MB – ld. jegyzet ○ Fehérje markerek ■ Troponin I (inhibitory) – cTnI: Aktinhoz kötődik és gátolja az aktin-miozin interakciót ■ Troponin T – cTnT: Tropomiozinhoz kötődik ■ A troponinok diagnosztikus értéke jobb, mint a CK és CKMB. ■ A teszt ismétlendő; a panaszok után 4-6 és 6-12 óra múlva
■ Troponin C – Kálcium kötés (nem használatos)
● 4. Képalkotó eljárások
○ Doppler echocardiographia ■ Abnormális falmozgás (90%) ■ Myocardiális kábulat és hibernáció ○ Pozitron emissziós tomográfia ■ Tc-sestamibi – főként perfúziós kép ■ Thallium – másodikként választható ○ Kontraszt-fokozott mágneses rezonancia ■ Q hullámmal járó MI meghatározása 41
42
Ba
m l ka
Ba
ra
m l ka
ra
Perfúziós hiány 43
Az akut koronária szindróma kórélettana és laboratóriumi jelei
44
A myocardiális infarktus szövődményei ● 1. A myocardiális infarktus korai szövődménye ○ Halál ○ Szívelégtelenség – a myocardium 30%-a elpusztul ○ Cardiogén shock – a betegek 10%-ban alakul ki, mortalitása 75% ■ A myocardium ~40%-a elpusztul ■ Vérnyomás ↓< 80 Hgmm ■ Szívindex ↓< 1.8 l/min/m2 ■ Pulmonális kapilláris nyomás ↑ > 18 Hgmm ■ Oliguria (20 ml/hr)
45
Bal kamra elégtelenség Nagyobb koronária ág elzáródása Myocardiális ischemia
Mikrocirkulációs obstrukció
↓Koronária perfúzió
Vazokonstrikció Só-és vízretenció
↓Koronária perfúzió
↓Kontraktilis izomtömeg
A keringő vértérfogat és nyomás csökkenése
↓Bal kamra funkció ↓Artériás
nyomás ↓Kontraktilis izomtömeg
↓Bal kamra funkció
↓Artériás nyomás
↑ Szimpatikus aktivitás ↑ RAA aktivitás ↑ ADH szint
Exitus lethalis 46
47
48
○ Vezetési zavarok ■ RCA □ Jobb kamrai és poszteroinferior MI □ SA-blokk 55% □ AV-blokk 85% + sinus bradycardia
■ LAD □ Anteroszeptális MI □ Jobb/bal Tawara szár blokk
○ Arrhythmiák ■ Bradycardia ■ Kamrai extraszisztolek
49
Bezold-Jarisch reflex
50
● 2. A myocardiális infarktus későbbi szövődménye ○ Mitrális regurgitáció ■ Papilláris izmok sérülése – a bal kamrai térfogat visszafelé (a tüdő felé) áramlik → tüdőödéma
○ Myocardium ruptúra ○ Bal kamrai aneurysma ○ Angina ○ Arrhythmiák ○ Ismételt infarktus
● 3. A myocardiális infarktus késői komplikációja ○ Dressler szindróma ■ A szívizom antigén elleni autoimmun reakció ■ Mellkasi fájdalom, láz, pleuro-pericarditis, pleurális folyadékgyülem 51
Mitrális regurgitáció (Papilláris izmok diszfunkciója )
Kamrai szeptum ruptura
Gyakoriság: 1-6% Ideje: 3-5 nappal a MI után Szabad kamrafal ruptura 52
Nem infarktusos eredetű subendocardiális ischemia Átmeneti ST szakasz depresszió
NSTEMI ST szakasz depresszió, T hullám inverzió, nincs Q hullám
Myocardiális ischemia, sérülés és nekrózis
Nem infarktusos eredetű transmurális ischemia Prinzmetal angina Átmeneti ST szakasz eleváció vagy paradox T hullám normálizáció
STEMI - QMI Újkeletű, kóros Q hullám megjelenése, amelyet megelőzött hyperakut T hullám/ST szakasz eleváció és T hullám inverzió 53
Myocardiális ischemia, sérülés és nekrózis – synopsis ● Koronária endotél diszfunkció ● Koronária események fokozott előfordulása de. 6-12 óra között ○ Gyakoribb a stabil angina és a tünetmentes ST-T változások ○ Fokozódik: vérnyomás, szívfrekvencia, vér viszkozitás, vérlemezke aggregáció, plazma kortizol és adrenalin szint ○ Csökken: szöveti plazminogén aktivitás
● A fokozott oxigén igény csökkent oxigén ellátással párosul ● Ischemia-rokon állapotok ○ Kábult myocardium ○ Dermedt (hibernált) myocardium
54
● Thrombosis ● Fibrinolízis ○ Fibrinolytikus kezelés – streptokináz, urokináz és rekombináns szöveti plazminogén aktivátor (t-PA) ■ A MI infarktus után 3-6 órával végzett fibrinolytikus kezelés korai reperfúziót (50-70%) és a mortalitás jelentős csökkenését eredményezi, de beavatkozás 24 óráig elvégezhető ■ Spontán reperfúzió csak az esetek 30% -ában fordul elő ■ A fibrinolytikus kezelés veszélye: vérzés
● Reperfúzió és reperfúziós károsodás ○ A koronária véráramlás helyreállása után alakul ki
55
○ A reverzibilisen károsodott myocyták irreverzibilisen károsodnak ■ Leukocyták, vérlemezkék és sérült endotélium □ Vazodilatátor anyagok csökkennek (NO, PGI2, adenosin), a O2-, H2O2, PAF nő (Következmény: endotélium diszfunkció fokozódása)
■ Megnövekedett adhéziós molekula expresszió (GMP-140, ICAM-1) → neutrofil aktiválás → gyulladásos válasz ■ Esetleg nagyobb lehet a károsodás reperfúzió esetén, mint totális okklúziókor
56
57
58
Primér perkután koronária intervenció
59
60
Ischemiás hirtelen halál ● A halál a szívpanaszok megjelenése után 6 órán belül következik be, de előzetesen se angina, se MI nincs a betegek 1/3-ban ● Kialakulási mechanizmus
○ A komplex ulcerált plakktól distalisan vérlemezke aggregáció → embolizáció → multiplex, kicsi myocardiális nekrózis → elektromos instabilitás → fatális arrythmia (kamrafibrilláció)
● Hirtelen halálra hajlamosít
○ 1. Korábbi hirtelen halál ○ 2. MI után újabb nagykiterjedésű MI
■ Kapcsolt kamrai extrasytolek ■ Rövid kamrai tachycardia ■ R a T-n ütések előfordulása (4 x gyakoribb a hirtelen halál esetén)
○ 3. Q-T idő megnyúlása (torsades de pointes)
61
Csendes ischemia ● Koronária sclerosissal diagnosztizált betegekben, tünetek nélkül jelentkező ischemia ● A csendes ischemia során csökken a bal kamra funkciója, a perfúzió és a koronáriák oxigén szaturációja ○ Tünetmentes ST szakasz depresszió – nitroglycerinre szűnik
● Vizsgálati módszerek ○ Terheléses vizsgálatok ○ Ventrikulográfia (kontraszt és izotóp anyaggal)
62
63
A szívrohamot korán kell kezelni... 50 évvel a bekövetekezte előtt 64
