Cardiologia

Lezione del 09/10/2000

prof. Toselli

Le aritmie

Il cuore é un motore che ha un vero e proprio impianto elettrico composto da "fili" che hanno la funzione di portare gli stimoli da una parte all'altra e di generare questi stimoli. Tutto nasce perché il cuore ha un potenziale.

La cellula normalmente lavora tra i -80 e i -90 mV ma questo potenziale di riposo può cambiare in determinate condizioni dietro stimolo (muscolo scheletrico) o spontaneamente (cuore). Infatti la cellula cardiaca (che fa parte dei cosiddetti pacemaker cardiaci) lentamente si depolarizza spontaneamente fino ad un punto in cui si scatena autonomamente il potenziale d'azione.

Quindi partendo da -80 mV la cellula arriva a + 30 mV attraverso il meccanismo dell'ingresso del sodio e generando il potenziale d'azione che é estremamente rapido, seguito da una fase di plateau in cui abbiamo una corrente entrante di calcio e infine una fase di ripolarizzazione per mezzo di una corrente uscente di potassio. A questo punto la cellula può iniziare un nuovo ciclo. (vedi lucido 1)

La cellula non é sempre eccitabile: quando é depolarizzata é ineccitabile e si parla di periodo refrattario assoluto, mentre al momento della ripolarizzazione é possibile rieccitarla, periodo refrattario relativo. Esistono stimoli soprasoglia che se sono troppo precoci (arrivano nel periodo refrattario assoluto) sono completamente inefficaci, cioè non evocano alcun potenziale d'azione, oppure se arrivano nel periodo refrattario relativo generano potenziali d'azione che sono più lenti e meno efficaci (velocità di ascesa del potenziale d'azione più bassa e minore ampiezza del potenziale stesso). Questo ci dà un’importante informazione: a livello cardiaco le fibre che fanno parte del tessuto di conduzione hanno un comportamento detto decrementale. Questo comportamento é un meccanismo di protezione del cuore. Infatti se per esempio il nodo del seno, che normalmente é il pacemaker del cuore, mandasse più impulsi del dovuto e non ci fosse questo meccanismo di protezione, il resto del cuore andrebbe a frequenze folli: ad esempio in certi tipi di aritmie la frequenza di impulso del cuore é dell'ordine dei 300 impulsi al minuto e se il ventricolo conducesse anch'esso a 300, il ventricolo stesso inizierebbe ad andare a vuoto. Quando in diastole il ventricolo si apre c'è un tempo fisico affinché attraverso le valvole atrio-ventricolari possa passare del sangue: se il ventricolo inizia a pompare troppo velocemente, non c'è riempimento: il ventricolo lavora molto velocemente ma in pratica é come se non lavorasse. Questo e' quello che succede durante la fibrillazione ventricolare. Il comportamento decrementale é un meccanismo difensivo per cui se io cerco di condurre più rapidamente gli stimoli o se arrivano sempre più stimoli, ci sono delle fibre che si comportano in maniera esattamente contraria: richiedono più tempo per ripolarizzarsi e se lo stimolo risulta molto anticipato viene condotto più lentamente e con minor intensità. Il comportamento decrementale viene quindi visto come un meccanismo di bilanciamento tra pacemaker e ventricolo.

I periodi refrattari assoluto e relativo esistono a livello di singole cellule di conduzione ma valgono in toto per tutte le varie strutture del cuore: quando si fanno degli studi elettrofisiologici per valutare il comportamento del cuore da un punto di vista fisiopatologico, si valutano quelli che sono i periodi refrattari in toto, globalmente, quindi periodo refrattario atriale o periodo refrattario del ventricolo.

Il nodo del seno, che é situato a livello atriale destro in alto sulla parete anteriore, dietro l'orecchietta e dietro la cresta terminalis, é il pacemaker del cuore, cioè quello che ha la frequenza di depolarizzazione più veloce, in altri termini é quello che mantiene la frequenza più alta in condizioni normali. Non é l'unico pacemaker, ne esistono altri all'interno dell'atrio, del ventricolo, all'interno della giunzione atrioventricolare che hanno frequenze diverse. E' logico che il pacemaker che ha frequenza maggiore è quello che dà il cut-off, il passo del cuore, e che riesce ogni volta a resettare tutti gli altri pacemakers. Tutto questo é vero fino ad un certo punto: se uno dei pacemaker più lenti si mette in protezione e non si resetta insieme a tutti gli altri allora esso ha il tempo necessario per emergere e causare un'extrasistole.

Dal nodo del seno scendono 3 fascicoli (dal punto di vista anatomico tessuto con conduzione privilegiata rispetto al tessuto circostante): il fascio anteriore (di Bachmann) che discende vicino al setto interatriale, il fascio intermedio (di Weckenbach) e il fascio posteriore (di Thorel) che decorre posteriormente nell'atrio. Attraverso questi si arriva al nodo atrioventricolare da cui l'impulso viene trasmesso al fascio di His che si divide subito dopo il fascio perforante nelle branche destra e sinistra. Il nodo AV è una struttura importantissima dato che dal punto di vista elettrico atri e ventricoli sono normalmente separati tra loro, cioè isolati elettricamente: uno stimolo atriale non discende al ventricolo se non esiste una struttura che glielo conduca. Questo perché la struttura fibrosa (i due anelli atrioventricolari) da un punto di vista elettrico è un ottimo dielettrico (non ha possibilità di conduzione). Quindi il nodo atrioventricolare funge elettricamente da giunzione atrioventricolare ed é interessato in un discreto numero di aritmie (molto spesso nelle aritmie di tipo ipocinetico, nelle aritmie da rientro, oppure può succedere che il nodo AV venga scavalcato perché a livello degli anelli atrioventricolari esistono dei fasci accessori (fasci di Manheim, Kent, James), che normalmente non dovrebbero esistere, e che sono in grado di condurre lo stimolo in maniera completamente diversa e scavalcando il nodo AV).



CLASSIFICAZIONE DELLE ARITMIE: (fotocopia 3)

Le aritmie possono essere classificate seguendo vari criteri:

-a seconda dell'origine dell'impulso l'aritmia può essere sopraventricolare (divise a loro volta in atriali vere o giunzionali ovvero a livello del nodo AV-fascio di His) o ventricolare

-a seconda della velocità: ipocinetiche e ipercinetiche

-a seconda del tipo e della sequenza di formazione dell'impulso: *extrasistolia = impulso che si é formato in un punto diverso dal pacemaker primario ed é riuscito ad emergere. Può essere sopraventricolare o ventricolare.

*scappamento

-a seconda del modo di conduzione dell'impulso: l'impulso deve essere portato dall'atrio al ventricolo ma se la struttura che deve portare questo stimolo é deteriorata (a livello del nodo AV le fibre sono esili e tortuose) si possono avere:

*blocco (aritmia ipocinetica)

*dissociazione AV (aritmia ipocinetica)

*preccitazione ventricolare (aritmia ipercinetica) = nel caso esistano fasci accessori che arrivano al ventricolo attraverso una strada parallela a quella normale (possono esistere in qualunque punto sia a livello dell'anello atrioventricolare destro che sinistro), lo stimolo che parte dal nodo del seno arriva ai ventricoli sia attraverso il nodo AV che attraverso questa strada parallela. Normalmente i fasci accessori, quando funzionano ,hanno una conduzione che é più veloce rispetto al nodo, di conseguenza anticipano il nodo e originano l'onda delta dell'ECG (onda di preeccitazione) che é legata al fatto che a livello del complesso ventricolare c'è una parte del ventricolo che é preccitata rispetto alla struttura normale.

*rientro: la normale via di conduzione é in realtà data da diverse "strade" possibili tra cui possono esistere vie preferenziali rapide oppure vie lente. Normalmente la via rapida arriva per prima ,quindi quando la via lenta arriva il ventricolo é già depolarizzato e quindi in stato di refrattarietà assoluta. Ma può succedere che se la via rapida é stata sufficientemente veloce da eccitare il ventricolo e questo ha avuto il tempo di ripolarizzarsi (ha quindi capacità di conduzione retrograda),quando arriva lo stimolo della via lenta, esso diventa in grado di creare un circuito che esclude il nodo del seno. Queste sono le aritmie da rientro (esempio tipico: tachicardia parossistica sopraventricolare, aritmia estremamente frequente e non particolarmente invalidante ha nella maggior parte dei casi questo tipo di patogenesi). Aritmie da rientro possono esistere ogni volta che in qualche maniera si crea un circuito elettrico anche soltanto a livello cellulare, per esempio negli infarti, a livello del sincizio muscolare di miofibrille dove c'è una zona di necrosi e vengono a crearsi delle zone di instabilità elettrica. Quando esiste la possibilità che un impulso riesca a trovare il sistema per poter girare, si instaura un meccanismo che si autoperpetua rieccitando ogni volta il ventricolo, tale meccanismo non ha più bisogno del nodo del seno.



(fotocopia 4) Terminologia:

-Arresto: scomparsa di ogni attività elettrica del cuore: scompare eccitabilità. Può essere un arresto del nodo del seno (sinusale), atriale o ventricolare.

- Blocco: rallentamento o blocco della propagazione dell'impulso. Può essere in qualche modo compensato da uno scappamento.

- Scappamento: se esiste un blocco a livello del nodo AV, altri pacemakers (a frequenza più bassa) sono in grado di generare uno stimolo tale che il ventricolo può contrarsi. Lo scappamento é quindi definito come 1 o 2 battiti generati da cellule pacemaker dovuti ad un ritardo imprevisto nell'arrivo dell'impulso atteso dal pacemaker prevalente. E' un meccanismo di protezione che se si perpetua viene chiamato ritmo di scappamento che ha la caratteristica di essere mantenuto costantemente nel tempo.

- Extrasistole: 1 o 2 battiti prematuri

- Fibrillazione: divisa in atriale e ventricolare é definita come un ritmo rapido e irregolare legato ad un'attività elettrica disorganizzata, che é la caratteristica fondamentale che la distingue dal flutter.

- Flutter: ritmo rapido e regolare legato ad un'attività elettrica organizzata. Il flutter ha un vero e proprio circuito organizzato (di flutter) mentre la fibrillazione dà una serie di impulsi disordinati all'interno, per esempio, dell'atrio generati da circuiti che si automantengono.

- Bradicardia

- Tachicardia



ECG (lucido 5)

- complessi stretti =aritmia sopraventricolare

- complessi larghi =nella maggior parte dei casi é un'aritmia ventricolare

Questo perché se l'aritmia é sopraventricolare la conduzione al ventricolo avviene attraverso le vie normali, il complesso ha un tracciato regolare, simile all'ECG precedente normale del paziente.

Se l'aritmia é ventricolare o parte da una struttura al di sotto delle branche, l'attivazione ventricolare é sicuramente alterata, la conduzione é anomala rispetto al normale. I complessi larghi possono essere causati anche da condizioni aberranti causate da differente refrattarietà delle due branche, sinistra e destra (normalmente la branca di destra recupera un po' prima della branca di sinistra). Può succedere che dall'His arrivi lo stimolo ad una frequenza tale che entrambe le branche sono ripolarizzate (situazione normale con ECG normale); o ad una frequenza tale che entrambe le branche sono depolarizzate (e quindi in periodo refrattario assoluto) e in questo caso lo stimolo é inefficace, non c'è attivazione ventricolare (ECG con onda P normale non seguito da complesso QRS). Se lo stimolo arriva nel momento esatto in cui una delle 2 branche é ripolarizzata mentre l'altra non lo é, poniamo destra ripolarizzata e sinistra ancora depolarizzata, lo stimolo scende lungo la branca destra e l'attivazione del ventricolo sinistro si avrà attraverso le fibre del Purkinje (all'ECG complesso anormale perché lo stimolo eccitativo non segue le normali vie).

Quindi le conduzioni aberranti sono situazioni in cui a livello atriale (esempio: fibrillazione atriale) nascono tantissimi stimoli e questi casualmente possono arrivare alle branche quando una é ripolarizzata mentre l'altra no. La conduzione non é normale ma allo stesso tempo non é una condizione patologica delle branche che sono assolutamente normali: la causa é l'enorme quantità di stimoli che partono dal ventricolo. Ci sono delle situazioni in cui una malattia delle branche può portare a una maggior facilità di un evento di questo genere ma sostanzialmente essa é dovuta ad un meccanismo fisico di tipo elettrico. La condizione aberrante può essere anche provocata dall'esterno con una serie di stimoli a frequenze crescenti.



ARITMIE IPOCINETICHE:

se interessano la giunzione atrioventricolare possiamo parlare di:

*Blocchi: lo stimolo parte dal nodo del seno, arriva al nodo AV, da qui, fascio penetrante, fascio di His, branche destra e sinistra. A ognuno di questi livelli é possibile avere un blocco totale o un rallentamento. Se la fibra riesce a condurre con maggiore difficoltà, quelli che sono i tempi di conduzione standard tra l'atrio e il ventricolo risultano alterati. Valore limite normale: 0.20 s. (200 millisecondi).
Tempi più lunghi ci portano al blocco di primo grado in cui c'è un allungamento del tratto PR (> 0.20 s) ma il rapporto tra eccitazione atriale e ventricolare é sempre uno ad uno, in altre parole lo stimolo passa sempre da atrio a ventricolo ma ci mette più tempo. Il blocco si può trovare a livello nodale, intra-hissiano o sotto-hissiano.

Come si fa a vedere cosa succede a livello dell'His?

Da un punto di vista anatomico l'atrio di destra é situato anteriormente, sopra il ventricolo destro. Normalmente il cuore destro viene esaminato mediante l'introduzione di cateteri che hanno in cima da 4 a 10 elettrodi che vengono messi a contatto con le strutture da analizzare e che sono in grado di rivelare il segnale, poi attraverso il poligrafo si può costruire un tracciato per vedere cosa succede all'interno della cavità da analizzare.

lucido 8: si vedono 4 tracce di superficie, 2 tracce dell'atrio (HRA-1/2; HRA-3/4) registrate da un elettrodo che si trova a contatto con la parte alta dell'atrio di destra, il più vicino possibile al nodo del seno, 3 tracce His registrate da un catetere che si va a posizionare nella parte alta della tricuspide. L'His (o meglio la sua attivazione) non viene rilevato dall'esterno attraverso un normale ECG perché é composto da pochissime cellule ma posizionando un catetere con 4 elettrodi in quella posizione posso registrarlo. Ogni elettrodo corrisponde a un polo quindi polo 1,2,3,4.Ogni elettrodo é lungo nell'esempio 2 mm e distanziato dal successivo di 2mm. Nel tracciato His 1/2 si vede l'eccitazione dell'His (vedi lucido 8) ma si può notare che 2mm più in là (HIS 2/3) l'His é meno visibile e altri 2 mm ancora più in là (His 3/4) é ancora meno visibile. In questa maniera si possono misurare con estrema correttezza alcuni parametri come l'attivazione del nodo del seno, notare che l'onda P che rappresenta tutto il dipolo atriale é successiva all'attivazione del nodo del seno (in ascissa abbiamo il tempo quindi possiamo misurare il tempo che intercorre tra l'attivazione di diverse strutture) Si può notare sempre dalla figura che His- 3/4 si attiva prima di 2/3 che si attiva prima di 1/2:questo é dovuto alla posizione anatomica dei vari elettrodi: in questo caso HIS-3/4 é più vicino al nodo AV da cui arriva lo stimolo e si eccita prima di 2/3 che a sua volta é più vicino al nodo AV rispetto a 1/2 e quindi si ecciterà prima di quest'ultimo di alcuni millisecondi. ondamentalmente ci interessano 2 tempi fondamentali: la AH (tra onda di attivazione atriale e His e la HV (distanza tra His e prima deflessione ventricolare). Nel caso del lucido 8 l'AH é di circa 120 millisecondi, quindi lievemente aumentata rispetto alla norma, mentre l'HV é di 63 millisecondi ed é perfettamente normale. Nella pratica si può andare a stimolare l'atrio artificialmente per vedere cosa succede tra l'AH e l'HV: più si stimola più, per la teoria del comportamento decrementale, la conduzione a livello atrioventricolo tenderà ad allungarsi fino a che si potrà osservare se il rapporto atrioventricolo rimane uno ad uno o se il meccanismo si inceppa e l'attivazione atriale non é seguita da attivazione ventricolare.

E' questo il caso del blocco di secondo grado in cui l'ECG di superficie mostra una P seguita normalmente da complesso QRS, un'altra onda P seguita da complesso QRS mentre il tratto PR si sta allungando e infine un'altra onda P non seguita da alcun complesso: il rapporto atrio/ventricolo non é più unitario. (seguire sul lucido: dopo un'onda P non seguita da attivazione ventricolare si ha un tracciato normale perché le branche hanno avuto il tempo di recuperare seguito da un tracciato con PR allungato perché lo stimolo é caduto in un periodo refrattario relativo dato che le branche non conducono bene). Questo succede a chiunque aumentando la frequenza mediante la stimolazione in atrio. Arriviamo a determinare quello che é il punto Wenckenbach che se < 100 ha significato patologico e dà indicazioni prognostiche. Un blocco di secondo grado può aversi a livello nodale AV a livello dell'His e a al di sotto dell'His (lucido 11). In caso di blocco sottohissiano si allunga l'HV mentre l'AH rimane normale se il blocco é soprahissiano si prolunga AH mentre HV rimane normale. Questo ha significato diagnostico perché il blocco soprahissiano non é quasi mai evolutivo, dà sintomi astenici ma la probabilità che la patologia avanzi verso forme più gravi é molto bassa. Mentre la presenza di HV allungato quindi di blocco sottohissiano é espressione di una malattia che é in fase di evoluzione e che ha maggiore probabilità di arrivare al blocco di terzo grado. Il blocco di secondo grado descritto fino ad ora é detto Mobitz di tipo 1, di Luciani - Wenckenbach. Esistono altri blocchi di secondo grado sempre più gravi: il Mobitz di tipo 2 (senza il meccanismo del Wenckenbach) in cui il tratto PR é perfettamente normale dove però ogni tanto il meccanismo di conduzione si inceppa e il ventricolo non viene eccitato. In genere l'alterazione non é quasi mai a livello nodale ma più frequentemente a livello dell'His o delle branche. Se la situazione peggiora ulteriormente: blocco di secondo grado di tipo 2:1 fisso (lucido 13), in questo caso una volta l'onda P é seguita da eccitazione ventricolare, l'altra volta no in un rapporto costante e fisso. Se la situazione peggiora blocco avanzato 3:1 (lucido 14) o ancora più grave un blocco di tipo completo (terzo grado) in cui vi é completa dissociazione tra complesso ventricolare e onda P. (lucido 15). In questo caso se il blocco é hissiano o sottohissiano all'ECG si possono notare complessi ventricolari larghi perché vengono a generarsi ritmi di scappamento che sono espressione di un meccanismo di compenso del ventricolo stesso.

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