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INSUFICIENCIA CARDIACA

FISIOPATOLOGÍA

 

La insuficiencia cardiaca puede manifestarse fisiológicamente como una capacidad ineficiente del músculo cardiaco para contraerse (disfunción sistólica) o una capacidad ineficiente del músculo cardiaco para relajarse (disfunción diastólica, también conocida como insuficiencia cardiaca con fracción de eyección preservada).

 

Mecanismos neurohormonales

 

La insuficiencia cardiaca crónica se presenta debido a procesos secundarios a la activación neuroendocrina de diferentes sistemas neurohormonales como el sistema nervioso simpático, el sistema renina-angiotensina-aldosterona (RAA) que desempeña un papel clave en la hipertensión arterial, los péptidos natriuréticos en presencia de disfunción sistólica ventricular izquierda y mediadores inflamatorios responsables de la reparación y remodelación cardiaca.

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Infografías

Activación del sistema nervioso simpático

En la insuficiencia cardiaca se produce una disminución en el gasto cardiaco que activa adaptaciones compensatorias para mantener la homeostasis cardiovascular. La activación del sistema nervioso simpático (adrenérgico) ocurre, inicialmente, con una disminución concomitante del tono parasimpático. En condiciones fisiológicas, los estímulos inhibitorios del seno carotídeo, los barorreceptores de arco aórtico (que actúan ante un aumento de presión arterial) y los mecanorreceptores cardiopulmonares (acción ante baja presión), son los principales inhibidores del flujo simpático; mientras que la descarga de los quimiorreceptores periféricos no barorreflexos y la de los metaborreceptores musculares son las principales entradas excitatorias al flujo simpático. El barorreceptor del reflejo vagal que controla la frecuencia cardiaca también responde al estímulo inhibitorio aferente del barorreceptor; en la insuficiencia cardiaca, los estímulos inhibitorios de los barorreceptores y mecanorreceptores disminuyen y el estímulo excitatorio aumenta, resultando en un aumento simpático generalizado y un estímulo parasimpático lento, conduciendo a la pérdida de la variabilidad en la frecuencia cardiaca y al aumento de las resistencias vasculares periféricas.

Como resultado del aumento en el tono simpático hay un aumento en los niveles circulantes de norepinefrina (NE), el cual, en insuficiencia cardiaca avanzada, aumenta sus niveles plasmáticos en reposo de 2-3 veces lo normal, especialmente concentraciones de NE en el seno coronario. A medida que progresa la insuficiencia cardiaca, la concentración miocárdica de NE disminuye por medio de un mecanismo no muy claro conocido como fenómeno de "agotamiento" resultante de la activación adrenérgica prolongada.

 

El aumento de la activación simpática del receptor beta1-adrenérgico da como resultado un aumento de la frecuencia cardiaca y de la fuerza de la contracción miocárdica, con un consiguiente aumento del gasto cardiaco y mayor actividad del sistema adrenérgico que conduce a la estimulación de los receptores miocárdicos alfa-adrenérgicos, provocando un efecto inotrópico positivo y vasoconstricción arterial periférica. Es así que se aumentan los requerimientos de oxígeno y (adenosín trifosfato) ATP, que intensifica isquemia preexistente.

El flujo adrenérgico aumentado del sistema nervioso central también puede desencadenar taquicardia ventricular o incluso muerte súbita cardiaca, particularmente en presencia de isquemia miocárdica. La disminución de la actividad parasimpática se ha asociado con una disminución de los niveles de óxido nítrico (NO), aumento de la inflamación, actividad simpática y empeoramiento de la remodelación del ventrículo izquierdo.

 

Activación del eje renina-angiotensina-aldosterona

En contraste con el sistema nervioso simpático, los componentes del sistema RAA se activan comparativamente después, los mecanismos presuntivos para la activación del RAA son la hipoperfusión renal, disminución del sodio filtrado que llega a la mácula densa en el túbulo distal y  el aumento de la estimulación simpática del riñón, lo que conduce a una mayor liberación de renina del aparato yuxtaglomerular y consecuentemente activación de todo el eje.

 

La angiotensina II, que es sintetizada por la enzima convertidora de angiotensina (ECA) (mostrado en la imagen previa), también puede ser sintetizada por vías independientes a la renina por conversión enzimática del angiotensinógeno a angiotensina I por calicreína y catepsina, o a través de la activación de quimasa (importante cuando los niveles de renina y angiotensina I se incrementan mediante el uso de inhibidores de la ECA). La angiotensina II misma puede someterse a una proteólisis adicional para generar fragmentos biológicamente activos que promueven vasoconstricción.

 

Estrés oxidativo

Se ha demostrado que el exceso de especies reactivas de oxígeno (ROS) derivado de las mitocondrias de miocitos, contribuyen a la disfunción contráctil en la insuficiencia cardiaca avanzada.

 

Alteraciones neurohormonales de la función renal

 

El avance crónico de la insuficiencia cardiaca llega eventualmente al daño renal; se teoriza que la retención de sodio renal es secundaria a una perfusión inadecuada, que enfatiza la importancia del aumento de la presión venosa para favorecer la transudación de sal y agua desde el compartimento intravascular al extracelular. Estos mecanismos se han suplantado por el concepto de disminución del volumen sanguíneo arterial efectivo, lo que implica que, a pesar de la expansión del volumen sanguíneo en la insuficiencia cardiaca, el gasto cardiaco inadecuado detectado por los barorreceptores en el arco aórtico, conduce a adaptaciones neurohormonales compensatorias que se asemejan a la respuesta homeostática de una pérdida aguda de sangre.

 

La sobrestimulación simpática renal también puede conducir a la liberación no-osmótica de la hormona arginina vasopresina (AVP) de la pituitaria posterior, lo que reduce la excreción de agua libre y contribuye al empeoramiento de la vasoconstricción periférica, así como una mayor producción de endotelina.

 

La producción de renina aumenta por la actividad simpática renal activando el sistema RAA, a pesar de un volumen extracelular expandido. La angiotensina II facilita la retención de sodio y agua por aumento de la reabsorción en el túbulo proximal, así como por activación de aldosterona, lo que conduce a una mayor reabsorción de sodio en el túbulo distal. La angiotensina II también estimula el centro de sed liberando AVP y aldosterona que, de manera adicional, afectan la homeostasis del sodio y agua.

 

Varios sistemas neurohormonales contrarregulatorios se activan, tales como metabolitos de prostaglandinas vasodilatadoras (prostaglandina E2 y prostaciclina), péptido natriurético auricular (ANP) y péptido natriurético cerebral (BNP). Bajo condiciones fisiológicas, ANP y BNP funcionan como hormonas natriuréticas que se liberan en respuesta a aumentos en el estiramiento auricular y/o miocárdico, a menudo secundarios a una ingesta excesiva de sodio.

 

Regulación neurohormonal del tono vascular

RAA es fundamental a través de la acción de hormonas reguladoras del tono vascular y, específicamente, de la presión arterial a través de la vasoconstricción y retención de sodio y agua por medio de regulación renal.

 

Péptidos natriureticos

El sistema de péptidos natriuréticos incluye tres tipos con similitud estructural: ANP, BNP y péptido natriurético tipo C (CNP). Estos tres péptidos están implicados en el mantenimiento de la homeostasis cardiorrenal y todos tienen propiedades protectoras cardio-renales. El CNP es producido principalmente por células endoteliales en respuesta a citocinas y agonistas dependientes del endotelio, el BNP también es producido por fibroblastos cardiacos donde tiene efectos antifibróticos.

 

Alteraciones neurohormonales en la vasculatura periférica

 

Las interacciones entre el sistema nervioso autónomo y los mecanismos autoregulatorios locales tienden a preservar la circulación cerebral y cardiaca disminuyendo el flujo sanguíneo a la piel, músculos esqueléticos, órganos esplácnicos y riñones, esta intensa vasoconstricción visceral contribuye a la hipoperfusión intestinal y renal. El estímulo más potente para la vasoconstricción periférica es la activación simpática, liberando NE. Otros vasoconstrictores que contribuyen al mantenimiento de la homeostasis circulatoria incluyen angiotensina II, endotelina, neuropéptido Y, urotensina II, tromboxano A2 y AVP. El aumento de la estimulación simpática adrenérgica de arterias periféricas y el aumento de las concentraciones de vasoconstrictores circulantes contribuyen a la vasoconstricción arteriolar y al mantenimiento de la presión arterial, mientras que la estimulación simpática de las venas contribuye a un aumento del tono venoso que ayuda a mantener el retorno venoso y el llenado ventricular.

 

Óxido nítrico (NO)

El NO es producido por nNOS1 (óxido nítrico sintetasa neuronal o tipo 1), que está situado en el retículo sarcoplásmico y en la mitocondria, y por NOS endotelial que está situada en las caveolas de la membrana celular. Las acciones de NO en el miocardio son, a corto plazo, alteraciones en la función y energía, y, a largo plazo, en la estructura. NO modula la actividad de varios canales de calcio involucrados en el binomio excitación-contracción, así como en complejos respiratorios mitocondriales —véase infografía de falla cardiaca—.

 

Óxido nítrico (NO)

El NO es producido por nNOS1 (óxido nítrico sintetasa neuronal o tipo 1), que está situado en el retículo sarcoplásmico y en la mitocondria, y por NOS endotelial que está situada en las caveolas de la membrana celular. Las acciones de NO en el miocardio son, a corto plazo, alteraciones en la función y energía, y, a largo plazo, en la estructura. NO modula la actividad de varios canales de calcio involucrados en el binomio excitación-contracción, así como en complejos respiratorios mitocondriales —véase infografía de falla cardiaca—.

Bibliografía

 

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2.Howell EH y Scott J. Cameron. Neprilysin inhibition: a brief review of past pharmacological strategies for heart failure treatment and future directions, Cardiol J, 2016; 23(6): 591–598.

 

3.Kobalava Z. The role of natriuretic peptides in the pathogenesis of cardiovascular diseases Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN), Russia, 2016; e377.

 

4.Hasenfuss G, Mann DL. Pathophysiology of Heart Failure, Thoracic Key [june 4, 2016] Disponible en: https://thoracickey.com/pathophysiology-of-heart-failure/ [revisado agosto 2017]

 

5.Canhadas-Belli JF, Bacal F, Alcides-Bocchi E, Veiga-Guimarães G. Ergoreex Activity in Heart Failure. InCor HC FMUSP, São Paulo, SP – Brazil, july 2010.

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