Patologie srdce. Z. Kolář. Patologie myokardu Patologie perikardu Patologie endokardu Vrozené srdeční vady

Transkript

1 Z. Kolář Patologie myokardu Patologie perikardu Patologie endokardu Vrozené srdeční vady

2 Patologie myokardu Normální hmotnost srdce ženy g, muže g. Srdeční svalovina je zvláštní typ příčně pruhované svaloviny. Převodní systém opakování viz schéma. Krevní zásobení opakování viz schéma. Onemocnění myokardu se podílí na celkové mortalitě asi 1/3.

3

4 Patologie myokardu Typy onemocnění myokardu: Záněty (myokarditis) Onemocnění z hypoxie (ICHS, infarkt, CHICHS) Nádory Jiné (kardiomyopatie)

5 Myokard, sepse

6 Myokard, sepse

7 Patologie myokardu Srdeční insuficience: Selžou-li kompenzační mechanismy (zvýšený výkon svalu, zvýšený koronární průtok, hypertrofie, dilatace). Dochází k městnání krve před selhávajícím oddílem a k nedostatečnému průtoku za selhávajícím oddílem.

8 Patologie myokardu Onemocnění způsobená hypoxií A. Ischemická choroba srdeční Příčina: hypoxie srdečního svalu, nejčastěji ze zúžení nebo ucpání koronárních arterií, méně často z anémie. Myokard hypertrofuje. ICHS se může manifestovat jako: (a) angina pectoris, (b) infarkt myokardu, (c) chronická ischemická choroba srdeční, (d) náhlá srdeční smrt. Epidemiologie ICHS: vedoucí příčina smrti ve většině průmyslových zemí. Asi 80% všech úmrtí na nemoci srdce. V současné době ve většině vyspělých zemí zaznamenáváme pokles. Patogeneze: Koronární ateroskleróza, trombóza a trombembolie koronárních arterií, koronární vasospasmus, jiné choroby srdce, hemodynamické změny.

9 Patologie myokardu Onemocnění způsobená hypoxií B. Angina pectoris Paroxysmální ataky, projevuje se často substernální či prekordiální bolestí. Dělíme na: a) stabilizovaná a. p. stenozující atheroskleróza k. a. a spasmy k. a., je vázaná na fyzickou aktivitu, morfologicky se projevuje subendokardiálními ischemiemi. b) Prinzmetalova a. p. spasmy k. a., v klidu, bez vztahu k fyzické námaze. c) nestabilní a. p. není vázána na námahu, preinfarktová angína, způsobena prasknutím ateromového plátu a nástěnnou trombózou.

10 Patologie myokardu Onemocnění způsobená hypoxií C. Infarkt myokardu 2 základní typy: (1) transmurální IM, obvykle s těžkou koronární stenózou, (2) subendokardiální IM, obvykle bez uzávěru s difuzní sklerózou. Možná kombinace obou. Predisponující faktory: Hypertenze, hyperlipémie, diabetes m., kouření.

11 Patologie myokardu C. Infarkt myokardu Vývoj změn po okluzi koronárních arterií: Morfologicky nehodnotitelné změny do min., elevace hladiny troponinu. 40 min. 4 až 6 hod.: Reverzibilní změny, celulární edém, intersticiální edém, hyperkontrakce, elevace hladin myoglobulinu 4 až 6 hod 3 dny: Ireverzibilní změny, akutní infarkt myokardu, lokální úbytek aktivity dehydrogenáz, po 24 hod. zvýšená eosinofilie svalových vláken, ztráta barvitelnosti jader, leukocytární infiltrace (nejdříve lyfocyty, pak granulocyty a histiocyty). 3 dny až 7 dnů: Subakutní infarkt myokardu, fáze reparace, resorbce nekrotického materiálu makrofágy, fibroblastická a endoteliální proliferace více než 7 dnů: Chronický infarkt myokardu, dokončení reparace, kolagenizace, vznik jizvy.

12 Patologie myokardu C. Infarkt myokardu Troponiny strukturní bílkoviny buněk příčně pruhované svaloviny. Troponin C: Vazebný protein pro Ca iont Troponin I: Ca dependentní inhibitor interakce myofilament Troponin T: váže troponiny C a I na tropomyosin čímž se vytváří tzv. troponin-tropomyosinový komplex Společně kontrolují kontrakci a relaxaci buněk příčně pruhované svaloviny. Hladiny troponinů se zvyšují při: (a) (b) (c) (d) (e) (f) Onemocnění srdce spojená s ischemií a nekrózou Plicní embolizaci Perinatální asfyxii Epilepsii Těhotenské hypertenzi a preeklampsii Zánětech, sepsi, traumatech, cévním onemocnění mozku, feochromocytomu, extrémní svalové námaze, renální insuficienci atd.

13 Onemocnění myokardu Rozvinutý infarkt myokardu

14 Patologie myokardu C. Infarkt myokardu Prognóza IM: obecně špatná, ale zlepšující se spolu se zvyšující se úrovní zdravotní péče. Komplikace: 20% případů náhlá srdeční smrt, 10% kardiogenní šok, v akutním stavu téměř ve 100% plicní edém, v chronickém stavu v 60% srdeční insuficience, 15-40% trombembolie.

15 Patologie myokardu D. Chronická ischemická choroba srdeční Pomalý zákeřný průběh, histologicky nacházíme směs změn v myokardu (tzv. ischemická kardiomyopatie ). Vždy poškození srdce, často označovaná jako postinfarktová srdeční dekompenzace, i když může být diagnostikována aniž by i.m. musel předcházet. E. Náhlá srdeční smrt Definována jako neočekávaná smrt z kardiálních příčin do 1 hodiny od prvních příznaků. Ve většině případů je komplikací ICHS.

16 Patologie myokardu Kardiomyopatie Onemocnění myokardu, která nemají příčinu v arterioskleróze ani zánětu, nejsou způsobena získanými chlopenními vadami nebo hypertenzí. U vrozených srdečních vad se kardiomyopatie vyjímečně vyskytnout může.

17 Patologie myokardu Kardiomyopatie Klasifikace: A) dilatační (kongestivní) B) hypertrofická (obstrukční) C) restrikční D) zvláštní formy Další možné dělení: Primární (příčina nejistá), sekundární (příčina známá)

18 Patologie myokardu A. Dilatační (kongestivní) kardiomyopatie. Je nejčastějším typem.vyvíjí se nejčastěji po působení různých toxinů (soli kobaltu), při avitaminozách (beri-beri), jako následek prodělaných viroz (coxsackie). Morfologie: Značná dilatace všech oddílů srdce, současně značná hypertrofie, zejména komor. Při současné značné dilataci se však tlouštka komor může být zdánlivě normální. Histologicky se zjištuje směs výrazně hypertrofických, normálních a atrofických svalových buněk, se současným zmnožením intersticia.

19 Dilatační kardiomyopatie. A) Vzhled srdce při dilatační kardiomyopatii: dilatovaná levá komora a ztenčená komorová stěna vedoucí k srdeční insuficienci. B)) Ilustrace ukazující dilatovanou levou síň a levou komoru, které posunují interventrikulární septum zleva doprava, dále ztenčenou komorovou stěnu. Pro srovnání je uveden průřez normálním srdcem. IVC, vena cava inferior; IVS, interventrikulární septum; LA, levé atrium; LV, levá komora; RA, pravé atrium; RV, pravá komora; SVC, vena cava superior.

20 Patologie myokardu B. Hypertrofická (obstrukční, asymetrická, septální) kardiomyopatie. Je druhým nejčastějším typem. Příčinou je pravděpodobně nepravidelný průběh svalových vláken v horní části komorového septa. Jejich kontrakce při systole tvoří anatomickou překážku při výtoku krve z levé komory. Uvažuje se rovněž o abnormální citlivosti svalových buněk na katecholaminy, dále o poruše membrány svalových buněk se zvýšenou propustností Ca iontů. Morfologie: Hypertrofie především levé komory bez větší změny tvaru srdce. Hypertrofická svalovina vytváří prominující val pod aortální chlopní.

21 Hypertrofická kardiomyopatie. A) Srdce s těžkou hypertrofií (ztluštěním) interventrikulárního septa a zadní stěny levé komory, která vytváří zřetelný val. B) Schéma srdce s hypertrofickou kardiomyopatií ukazuje na těžké ztluštění interventrikulárního septa, které je tlustší než stěna levé komory. Levá komora je zmenšena.

22 Patologie myokardu C. Restrikční kardiomyopatie Za příčinu se nejčastěji považují různé alergické stavy po virové infekci. Je charakterizovány zhoršenou elasticitou a pohyblivostí myokardu s následným zhoršeným plněním srdce v diastole. Řadíme sem i endomyokardiální fibrózu vyskytující se zejména v Africe a Lofflerovu endokarditidu. Zhoršení pohyblivosti srdce se objevuje i u dalšího častějšího onemocnění srdce senilní izolované amyloidózy a u fibroelastózy. Morfologie není specifická. Výraznější fibróza. D. Zvláštní formy sdružující hypertrofii s dilatací. Nekompaktnost levé komory, viz schéma.

23 Fibroelastóza endokardu levé komory

24 a b Nekompaktnost levé komory. A), Spongiformní charakter komorové stěny způsobený děravým myokardem. Srdce má ztluštělou stěnu levé komory, která je současně dilatovaná. Dochází k srdeční insuficienci. LV, left ventricle; LVNC, trabeculations of left ventricular noncompaction. B), Ilustrace ztluštění a trabekulace stěny levé komory spolu s její dilatací.

25 Patologie myokardu: Kardiomyopatie

26 Patologie myokardu: Kardiomyopatie

27 Proteiny a dráhy zapojené do vývoje kardiomyopatií. Mezi geny, které vedou k dilatační kardiomyopatii, patří geny pro cytoskeletální proteiny b- and d-sarcoglycan, dystrophin a intermediarní filamenta desmin a lamin A/C. Geny kódující sarkomerické proteiny aktin, těžký řetězec b-myosinu, a kardiální troponin T způsobují buď dilatační kardiomyopatii nebo hypertrofickou kardiomyopatii, zatímco geny pro kardiální troponin I, titin a lehký řetězec myosinu způsobují vždy jen hypertrofickou kardiomyopatii. Mutace genu pro a-dystrobrevin, MLP, svalový LIM protein;, neuronální NO syntázu (nnos) způsobují intermediární fenotyp a nekompaktnost levé komory.

28 Myxom levé síně

29 Myxom srdce

30 Myxom srdce

31 : Rhabdomyom

32 Patologie myokardu: Metastázy karcinomu plic

33 Patologie myokardu. Atrophia fusca

34 Patologie myokardu: Čerstvý infarkt

35 : Cor pulmonale

36 : Cor hypertonicum

37 Patologie myokardu: Hypetrofie, mikroskopický obraz

38 : Chronické aneurysma, makroenzymatický průkaz ischemie

39 : Chronické aneurysma

40 : Ischemická choroba srdeční, makroenzymatický průkaz ischemie

41 Patologie myokardu: Čerstvý infarkt a starší myofibrózy až drobné jizvy

42 Patologie myokardu: Čerstvý infakt myokardu, makroenzymatický průkaz

43 Patologie myokardu: Čerstvý infarkt s rupturou zadní stěny srdce

44 Patologie myokardu: Lipomatóza

45 Patologie myokardu: Splývavé myofibrózy až jizva

46 Patologie myokardu: Starší infarkt v reparaci

47 Patologie myokardu: Steatóza, známka hypoxie

48 : Trombóza/trombembolie koronární arterie

49 Onemocnění perikardu Onemocnění perikardu téměř vždy souvisí s chorobami jiných částí srdce nebo okolních struktur. Mohou být rovněž výsledkem systémových onemocnění. Izolované onemocnění perikardu je málo časté.

50 Onemocnění perikardu A. PERIKARDIÁLNÍ VÝPOTEK A HEMOPERIKARD V prostoru mezi parietálním a viscerálním listem perikardu se z různých příčin může akumulovat různý, většinou tekutý obsah. Označuje se jako perikardiální výpotek, který může být serózní, fibrinózní nebo hnisavý (tzv. purulentní perikarditida). Pokud je obsahem krev, hovoříme o (hemoperikardu). Jde o vážné stavy, které mohou způsobovat kompresi síní a vena cava nebo při masívním objemu omezovat funkci srdečních komor. Tento fatální stav se nazývá srdeční tamponáda.

51 Onemocnění perikardu B. PERIKARDITIDA (PERICARDITIS) Zánět přestupuje na perikard většinou z okolních orgánů a struktur jako jsou např. myokard, mediastinum, plíce a pleura, nebo je projevem systémového onemocnění typu LE. Primární perikarditida je vzácná a pokud se vyskytne, je téměř výlučně virového původu.

52 Onemocnění perikardu B. PERIKARDITIDA (PERICARDITIS) B.1. Akutní perikarditida Serózní p.: nejčastěji jako následek neinfekčního zánětu (revmatická horečka, LE, sklerodermie, urémie, nádory). Fibrinózní and serofibrinózní p.: jsou mnohem častější než serózní p. (akutní infarkt myokardu, reparující se i. m., urémie, reakce na ozáření, revmatická horečka, LE a potraumatická reakce). Purulentní perikarditida: po invazi bakteriální infekce do perikardiálního prostoru z okolních struktur, hematogením či lymfogenním rozsevem nebo iatrogenně během operačního zásahu. Hemoragická perikarditida: následek porušení cév vlivem např. tuberkulózy, nádoru, iatrogenního poškození. Kaseózní perikarditida: tuberkulóza nebo některé plísňové infekce.

53 Onemocnění perikardu B. PERIKARDITIDA (PERICARDITIS) B.2. Chronická (organizující se) perikarditida Organizace zánětlivého exudátu může způsobit ztluštění perikardu, adheze nebo úplnou obliteraci prostoru mezi parietálním a viscerálním perikardem.

54 Onemocnění perikardu B. PERIKARDITIDA (PERICARDITIS) B.2. Chronická (organizující se) perikarditida Při vzniku jen adhezí mezi listy perikardu se vyvíjí tzv. adhezivní perikarditida (tento typ se obyčejně neprojevuje žádnými klinickými symptomy). Při vzniku adhezí mezi perikardem a strukturami mediastina vzniká tzv. adhezivní mediastinoperikarditida (např. po hnisavé nebo kaseózní perikarditidě). Může být příčinou vývoje srdeční hypertrofie s následnou dilatací. Konstriktivní perikarditida (stav, kdy srdce je uvězněno ve vazivovém nebo kalcifikovaném krunýři, který vážně omezuje srdeční činnost - diastolické roztažení). Tento stav je podobný restriktivní kardiomyopatii, hypertrofie srdeční svaloviny s následná dilatace se však nemohou vyvinout.

55 Onemocnění perikardu Perikarditida v organizaci

56 Fibrinózní perikarditida, adheze

57 Onemocnění perikardu C. ONEMOCNĚNÍ PERIKARDU REVMATICKÉHO PŮVODU Co je akutní febrilní revmatismus? Reakce na streptokokovou infekci (betahemolytický s. skupiny A) projevující se abnormální imunitní reakcí na bakteriální antigeny a vyskytující se v akutní fázi ve 3 formách artritické, kardiální /perikardiální, myokardiální a endokardiální/ a mozkové. Příznaky se vyskytují za několik týdnů po infekční epizodě. Jde zejména o onemocnění kloubů (migrující polyartritida velkých kloubů), avšak provázené rovněž postižením jiných tkání, např. vznikají podkožní revmatoidní uzly, akutní karditida a vaskulitida, vyvíjí se erythema marginatum kůže, různé neurologogické příznaky (Sydenhamova chorea apod.).

58 Onemocnění perikardu C. ONEMOCNĚNÍ PERIKARDU REVMATICKÉHO PŮVODU Hlavními histologickými projevy jsou revmatoidní fibrinoid a Aschoffův granulom. Srdce bývá postiženo ve 20-40% případů těžké prolongované revmatoidní artritidy (RA).

59 Onemocnění perikardu C. ONEMOCNĚNÍ PERIKARDU REVMATICKÉHO PŮVODU Fibrinózní perikarditida je nejčastějším projevem. Může progredovat a vést ke ztluštění viscerálního i parietálního perikardu, popřípadě vést ke vzniků silných adhezí obou listů. Revmatoidní granulomy (Aschoffovy) se vyskytují jak pod povrchem perikardu, tak mohou penetrovat do myokardu nebo endokardu, včetně chlopní nebo baze aorty. Revmatoidní valvulitida vzhledem k tomu, že při ní dochází ke ztluštění chlopní, jejím kalcifikacím a deformacím, může být příčinou získaných chlopňových vad.

60 Onemocnění endokardu Postižení chlopňového endokardu způsobuje buď stenózu nebo insuficienci (regurgitaci) cévních ústí popřípadě kombinaci obou. Valvulární insuficience může být výsledkem vnitřních změn samotných chlopní nebo výsledkem poškození či pokroucení podpůrných struktur jako jsou aorta, papilární svaly nebo chlopňový annulus (prstenec). Tyto změny mohou být způsobeny buď akutně např. při infekční endokarditidě, či chronicky jako následek jizvení a retrakce. Naproti tomu, valvulární stenóza, je téměř vždy primárně způsobena chronickým postižením vlastních chlopní.

61 Onemocnění endokardu Nejčastější chlopňové vady jsou: Stenóza mitrální chlopně příčina: revmatické onemocnění endokardu, infekční endokarditida (IE) Insuficience mitrální chlopně příčina: myxoidní degenerace, IE Stenóza aortální chlopně příčina: kalcifikace, IE Insuficience aortální chlopně příčina: dilatace vzestupné aorty, IE

62 Onemocnění endokardu A. REVMATICKÉ ONEMOCNĚNÍ ENDOKARDU Akutní revmatická endokarditida (ARE) komplikuje aktivní fázi febrilního revmatismu a může progredovat až do stavu chronického, kdy dochází trvalým deformitám srdečních chlopní (chronická revmatická choroba srdeční). Vede zejména ke stenóze mitrální chlopně s příznaky těžké, někdy po letech až smrtelně končící kardiální dysfunkce.

63 Získané srdeční vady Stenóza mitrální chlopně revmatického původu

64 Porevmatická vada mitrální chlopně

65 Onemocnění endokardu A. REVMATICKÉ ONEMOCNĚNÍ ENDOKARDU Morfologické znaky Aschoffovy uzly ložiska fibrinoidní nekrózy v okolí infiltrované lymfocyty a histiocyty epiteloidního charakteru (vícejaderné formy histiocytů se nazývají Aschoffovy obrovské buňky). Současné postižení endokardu a levostranných chlopní, projevující se jejich fibrinoidní nekrózou s tvorbou bradavičnatých vegetací, může kromě chlopňových deformit také vzácně způsobit embolizaci do velkého oběhu. Nejčastější lokalizací lézí vedoucích k abnormálnímu ztluštění endokardu je při parietální revmatické endokarditidě tzv. MacCallumovo políčko. Nachází se v levé síni nad zadním cípem mitrální chlopně.

66 Onemocnění endokardu B. MYXOIDNÍ DEGENERACE MITRÁLNÍ CHLOPNĚ (PROLAPS MITRÁLNÍ CHLOPNĚ) Je spojena s měkkým ztluštěním chlopně a ztrátou její konzistence, což způsobuje její balónovité vyklenutí a zúžení postiženého cévního ústí. Příčina není jasná, pravděpodobně souvisí s hereditárním onemocněním pojivových tkání. Komplikace jsou vzácné (3%): infekční endokarditida, mitrální insuficience, mozková mrtvice, srdeční arytmie. C. KALCIFIKACE AORTÁLNÍ CHLOPNĚ Vede ke stenóze, může být získaná nebo senilní.

67 Onemocnění endokardu Myxoidní degenerace mitrální chlopně

68 Onemocnění endokardu Prolaps mitrální chlopně

69 Onemocnění endokardu D. INFEKČNÍ ENDOKARDITIDA Jedna z nejvážnějších infekcí. Je charakterizována kolonizací nástěnného endokardu srdečních chlopní mikroby (bakterie, plísně, rickettsie). Vede k tvorbě křehkých vegetací složených z trombů, buněčného detritu a mikrobů. Klasifikuje se na základě klinického průběhu na: (1) akutní a (2) subakutní. Klinické příznaky: horečka, poslechový šelest, kožní petechie. Morfologie: tvorba vegetací, destrukce chlopní, embolizace do velkého oběhu (systémová), sepse, septické infarkty. Komplikace: Kardiální (chlopňová insuficience nebo stenóza, srdeční selhávání, abscedující zánět srdečního prstence s možností perforace aorty, hnisavá perikarditida), embolické (do mozku, srdce, sleziny, ledvin apd.), renální (embolické infarkty, fokální a difusní glomerulonefritida, mnohotné korové abscesy).

70 Onemocnění endokardu Bakteriální endokarditida

71 Onemocnění endokardu Kožní petechie u endokarditidy

72 Bakteriální endokarditida, abscesy v ledvině

73 Endokarditida s perforací chlopně

74 Onemocnění endokardu E. NEINFEKČNÍ VEGETACE C.1. Nebakteriální trombotická endokarditida Je charakterizována ukládáním malého množství fibrinu, destiček a dalších krevních komponent na povrch srdečních chlopní. Na rozdíl od vegetací při infekční endokarditidě jsou tyto vegetace sterilní. Vyskytuje se často u pacientů s těžkými stavy (nádory, sepse), a proto se označuje někdy jako marantická endokarditida. Nemá výrazný vliv na činnost chlopní, vzhledem k možnosti utržení vegetací však existuje reálné nebezpečí embolizace do velkého oběhu s tvorbou malácií a infarktů v mozku, srdci a dalších orgánech. Příčina: pravděpodobně hyperkoagulace při syndromu DIC (diseminované intravaskulární koagulace). C.2. Endokarditida při systémovém lupus erythematodes (Endokarditida Libman-Sachsova) Zánět mitrální nebo aortální chlopně s tvorbou malých sterilních vegetací na povrchu.

75 Onemocnění endokardu F. ONEMOCNĚNÍ SRDCE PŘI KARCINOIDU Projevuje se fibrózním ztluštěním intimy (endotelu) komor a chlopní, zejména pravého srdce. Postihuje přibližně polovinu pacientů se syndromem karcinoidu. Jde pravděpodobně o reakci srdce na karcinoidem produkované bioaktivní látky (serotonin, kallikrein, bradykinin, histamin, prostaglandiny atd.).

76 Vrozené srdeční vady Obecný termín pro abnormity srdce a velkých cév, které se vyskytují od narození. Většinou způsobeny poruchou embryogeneze během 3. až 8. gestačního týdne, kdy dochází k vývoji kardiovaskulárního systému. Nejtěžší poruchy nejsou slučitelné se životem plodu, jiné se projevují po narození nebo až v dospělém věku. Většina forem se dnes dá úspěšně operovat.

77 Vrozené srdeční vady Počet vrozených vad srdce a velkých cév v populaci rapidně narůstá. Jde o nejčastější srdeční onemocnění u dětí s incidencí 6-8 na 1000 živě narozených a donošených. U nedonošených dětí je incidence vyšší. Představují vysoké riziko srdečního selhávání, vývoje endokarditid, nástěnné trombózy a arytmií.

78 Vrozené srdeční vady Vrozené srdeční a cévní vady (malformace) jsou děleny do 3 základních kategorií: 1) Vady (malformace) způsobující levo-pravý zkrat 2) Vady (malformace) způsobující pravo-levý zkrat 3) Vady (malformace) způsobující obstrukci Zkratem se rozumí abnormální komunikace mezi komorami nebo krevními cévami, která umožňuje průtok krve z pravé strany do levého srdce nebo obráceně v závislosti na tlakových poměrech.

79 Vrozené srdeční vady Vady (malformace) způsobující levo-pravý zkrat Při levo-pravém zkratu se zvyšuje průtok krve plicním řečištěm, což může způsobovat pulmonální hypertenzi následovanou hypetrofií pravé komory s potenciálem selhávání. Při pulmonální hypertenzi dochází v odezvě na zvýšený tlak krve k hypetrofii medie muskulárních plicních arterií. Současně nastává reflexní vasokonstrikce, která příznivě působí proti vývoji plicního edému. Prolongovaná vasokonstrikce stimuluje vývoj ireversibilních obstrukčních změn intimy. U tohoto typu zkratu nedochází v začátcích ke vzniku cyanózy.

80 Vrozené srdeční vady Vady (malformace) způsobující levo-pravý zkrat - pokračování Jinou eventualitou je obrácení krevního toku z prava do leva v závislosti na zvýšeném odporu cévního řečiště a zvýšeném tlaku v něm, přesahujícím hodnoty tlaku ve velkém oběhu. Orgány velkého oběhu jsou potom zásobovány krví s nízkou saturací kyslíkem a vzniká pozdní cyanóza spojená s tzv. Eisenmengerovým syndomem. Pokud jednou vzniknou při plicní hypertenzi strukturální změny na srdci a cévách plic, jsou považovány za ireversibilní.

81 Vrozené srdeční vady Vady (malformace) způsobující pravo-levý zkrat Pravo-levý zkrat způsobuje vždy cyanózu, protože je omezen průtok krve plicním řečištěm a krev je málo okysličená. Srdeční vady s pravo-levým zkratem jsou proto označovány jako cyanotické vady. Blandní nebo septické emboly vznikající v periferních vénách mohou při tomto zkratu vynechat pulmonální řečiště a přímo proniknout do velkého oběhu. Způsobují tam infarkty různých orgánů (hovoříme o paradoxní embolisaci). Těžká a prolongovaná cyanóza může vést k paličkovitému rozšíření konečků prstů na rukou i nohou (hypertrofická osteoartropatie) a polycytémii.

82 Vrozené srdeční vady Paličkovité prsty

83 Vrozené srdeční vady Vady (malformace) způsobující obstrukci Některé vývojové anomálie srdce mohou představovat překážku (obstrukci) toku krve, protože vedou ke zúžení a zmenšení srdečních komor, chlopňových ústí nebo krevních cév. Příkladem jsou stenózy chlopní vedoucí k parciální obstrukci, nebo jejich atrézie vedoucí k úplné obstrukci.

84 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ LEVO-PRAVÝ ZKRAT S POZDNÍ CYANÓZOU A) Defekt síňového septa (Atrial Septal Defect, ASD) Otvor v síňovém septu dovolující průtoku krve z levé do pravé síně. Tato vada je obvykle asymptomatická až do dospělosti. Popisují se 3 hlavní typy podle lokalizace defektu v septu: Sekundární ASD fossa ovalis, blízko středu septa, 90% případů. Primární ASD blízko atrioventrikulární chlopně, 5% případů. Sinovenózní ASD blízko odstupu vena cava superior.

85 Vrozené srdeční vady Defekt síňového septa

86 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ LEVO-PRAVÝ ZKRAT S POZDNÍ CYANÓZOU B) Defekt komorového septa (Ventricular Septal Defect, VSD) Komunikace mezi pravou a levou komorou. Jde o nejčastější vrozenou srdeční vadu. Až 70% těchto defektů je sdruženo s jinými vadami (Fallotova tetralogie). Podle velikosti defektu se mohou vyskytovat příznaky buď ihned po narození nebo v pozdější době. Malé léze se dokonce mohou během života spontálně uzavřít. Klasifikace těchto defektů závisí na jejich velikosti a lokalizaci: Membranózní VSD - membranózní část septa, 90% případů. Infundibulární VSD - pod pulmonální chlopní. Muskulární VSD muskulární část septa, většinou solitární, zřídka mnohočetný (tzv. Swiss-cheese septum).

87 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ LEVO-PRAVÝ ZKRAT S POZDNÍ CYANÓZOU C) Otevřený ductus arteriosus (Patent Ductus Arteriosus, PDA) Po narození persistující komunikace mezi plicní artérií a aortou. Až 90% případů se vyskytuje izolovaně, 10% společně s defekty komorového septa, koarktací aorty a stenózou pulmonálního nebo aortálního ústí.

88 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ LEVO-PRAVÝ ZKRAT S POZDNÍ CYANÓZOU D) Defekt atrioventrikulárního septa (Atrioventricular Septal Defect AVSD) Je výsledkem abnormálního embryonálního vývoje atrioventrikulárního kanálu, který vede v neúplné uzavření AV septa a poškození tvaru trikuspidální a mitrální chlopně. Dělí se na: Parciální (částečný) AVSD defekt síňového septa a rozštěpení přední části mitrální chlopně vedoucí k insuficienci mitrální chlopně. Kompletní (úplný) AVSD defekt atrioventrikulárního septa spojený se společnou atrioventrikulární chlopní.

89 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ PRAVO-LEVÝ ZKRAT S ČASNOU CYANÓZOU A) Fallotova tetralogie Kombinace následujících vad: 1. Defekt komorového septa 2. Obstrukce ústí pravé komory (subpulmonální stenóza) 3. Nasedající aorta nad defektem komorového septa 4. Hypetrofie pravé komory

90 Fallotova tetralogie

91 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ PRAVO-LEVÝ ZKRAT S ČASNOU CYANÓZOU B) Transpozice velkých arterií Záměna komor a velkých arterií (aorta vychází z pravé komory, pulmonální arterie z levé komory). Pokud není defekt po narození operován během několika prvních týdnů, umírají novorozenci během několika měsíců.

92 Vrozené srdeční vady Transpozice velkých arterií

93 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ PRAVO-LEVÝ ZKRAT S ČASNOU CYANÓZOU C) Persistující truncus arteriosus Stav, kdy během vývoje nedojde k separaci embryonálního truncus arteriosus communis na aortu a arteria pulmonalis. Jde o úplné nerozdělení, ne pouze o částečnou komunikaci jako u otevřeného ductus arteriosus (viz vady s pozdní cyanózou).

94 Vrozené srdeční vady Truncus arteriosus communis

95 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ PRAVO-LEVÝ ZKRAT S ČASNOU CYANÓZOU D) Atresie trojcípé chlopně Úplný uzávěr ústí pulmonální arterie téměř vždy spojený s hypoplasií pravé komory. Cyanóza se projevuje ihned po narození a je spojena s vysokou mortalitou postižených dětí během prvních týdnů až měsíců života.

96 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ PRAVO-LEVÝ ZKRAT S ČASNOU CYANÓZOU E) Úplná anomálie napojení plicních žil Levá síň není spojena s plicním řečištěm prostřednictvím plicních žil. Existuje jen primitivní venózní kanál spojující plíce s levou bezejmenou vénou (vena anonyma) nebo koronárním sinusem. Vzhledem k tomu, že vždy je tento defekt provázen otevřeným foramen ovale nebo otevřeným atrioventrikulárním septem, může procházet plicní krev do levé síně. Z důvodu vyššího objemu krve a vyššího tlaku v plicním oběhu nastává hypertrofie a následná dilatace pravé síně a komory. Naopak levá síň je hypoplastická, avšak levá komora je obvykle normální velikosti. Cyanóza se může vyvinout z důvodu směšování dobře a málo okysličené krve.

97 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ OBSTRUKCI A) Koarktace (zúžení isthmu) aorty Jedna z nejčastějších anomálií, muži postiženi 2x častěji než ženy. Popsány 2 formy: 1. Infantilní (dětská) s hypoplasií aortálního oblouku a otevřeným ductus arteriosus (příznaky od časného dětství). 2. Adultní (dospělých) s diskrétně hřebenovitě utvářenou aortou. Klinická manifestace se odvíjí od stupně zúžení aorty a stupně otevřenosti ductus arteriosus. Většina dětí je asymptomatická a případné projevy se mohou vyskytnout až v dospělosti. Typickým příznakem je hypertenze horních končetin a hypotenze spolu se sotva znatelným pulzem na dolních končetinách (provázeno klaudikačním syndromem a chladem). Zejména je charakteristický vývoj kolaterál mezi větvemi arterií před koarktací a za koarktací (souvisí s erozemi žeber viditelnými pomocí zobrazovacích technik).

98 Vrozené srdeční vady Koarktace aorty, dospělý typ

99 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ OBSTRUKCI B) Stenóza a atrésie pulmonální arterie Relativně častá malformace způsobená vrozenou obstrukcí pulmonální chlopně, arteriálního ústí nebo kmene. Může se vyskytovat izolovaně nebo současně s jinou anomálií. Nejčastěji Fallotovou tetralogií nebo transpozicí velkých arterií. Často se vyvíjí hypertrofie pravé komory. Mírná stenóza může být asymptomatická a slučitelná s dlouhým životem. Těžká stenóza se projevuje jako cyanotická vada se všemi důsledky z toho plynoucími.

100 Vrozené srdeční vady VADY ZPŮSOBUJÍCÍ OBSTRUKCI C) Stenóza a atrésie aorty Vrozené zúžení aortální chlopně, aortálního ústí nebo aorty projevující se typicky systolickým šelestem. Vede k hypertrofii levé komory. Popisují se 3 hlavní typy stenózy: 1. Valvulární kapsy aortální chlopně jsou hypoplastické, dysplastické nebo v abnormálním počtu. Méně závažné stupně stenózy jsou slučitelné s dlouhým životem. Těžší formy způsobují hypoplasii levé komory a vzestupné aorty (tzv. hypoplastický syndrom levého srdce), které vedou ke smrti během již prvního týdne života. 2. Subvalvulární ztluštění chlopňového prstence (tzv. diskrétní typ) nebo vytvoření límce densního vaziva pod kapsami aortální chlopně (tzv. tunelový typ). 3. Supravalvulární aortální dysplasie s výrazným zúžením vzestupné aorty. Prvděpodobně způsobeno mutací genu pro elastin.

101 Transport Ca 2+ ve ventrikulárních myocytech. Graf znázorňuje časový průběh akčního potenciálu. NCX, výměna Na + /Ca 2+ ; ATP, ATPáza; PLB, phospholamban; SR, sarkoplasmatické retikulum.

102 Výměna Na + /Ca 2+ během akčního potenciálu. A), Typical action potential (E m ), Ca 2+ transient ([Ca 2+ ] i ), and calculated / Na/Ca reversal potential (E Na/Ca ). B), Curves illustrating how submembrane [Na + ] i and [Ca 2+ ] i ([Na + ] sm and [Ca 2+ ] sm ) might change during the action potential owing to local diffusion limitations (note taht [Ca 2+ ] sm may be lower than that in the cleft, [Ca 2+ ] cleft, as shown in d). C), / Na/Ca calculated by the equation given in ref. 25 as a function of E m and the indicated concentrations of Ca 2+ and Na +. Right panel is expanded in time. D), Geometry of junctional and submembrane spaces.

103 Možné mechanismy aktivace uvolňování Ca 2+ v sarkoplasmatickém retikulu. 1) Ca 2+ induced Ca 2+ -realease (CICR) mediated by L-type Ca 2+ channel current (/ Ca,L ); 2) CICR mediated by T-type Ca 2+ channel current (/ Ca,T ); 3) and 4) CICR triggered by calcium influx through Na + / Ca 2+ exchange; 5) CICR triggered by calcium entry through tetrodotoxin (TTX)-sensitive Ca 2+ current (/ Ca,TTX ); 6) Ca 2+ release mediated by slip mode conductance in which Na + channels have altered preference for Ca 2+ ; 7) voltage-dependent Ca 2+ release; and 8) Ca 2+ release triggered by inositol (1,4,5) trisphosphate (InsP 3 ) through InsP 3 receptors. FKBP, FK-506 binding protein; NCX, Na + / Ca 2+ exchange.

104 Aktivace b-adrenergního receptoru a fosforylované molekuly účastnící se excitačního a kontrakčního párování. AC, adenylyl cyclase; ACh, acetylcholine; AKAP, A kinase anchoring protein; b-ar, b-adrenergic receptor; M 2 -Rec, M 2 -muscarinic receptor; PLB, phospholamban; Reg, PKA regulatory subunit; SR, sarcoplasmic reticulum.

105 Schéma signalizace G-protein-coupled receptoru. Základní jednotka této signální dráhy sestává ze 3 částí; různých typů transmembránových receptorů; heterotrimerického G proteinu a efektoru, kterým může být buď enzym nebo jontový kanál.

106 Mnoho signálních rolí 7 transmembránových receptorů. Agonist binding to the receptor results in the dissociation of heterotrimeric G proteins ito Ga-GTP and Gbg subunits, which activate G- protein effectors. One consequence agonist-occupied receptor. b-arrestin binds to the GRKmediated phosphorylation of the agonist-occupied receptor. b-arrestin binds to the GRKphosphorylated receptor and not only uncouples the receptor from its G protein, but also acts as a scaffoid to recruit clathrin and the clathrin adaptor AP2, which target the activated receptor for endocytosis. b-arresin-mediated interaction with Src can promote activation of extracellularregulated kinase (ERK) and endocytosis, by phosphorylating membranes of the internalization complex such as dynamin. The interaction of b-arrestin with a MAPK kinase kinase (for example, ASK1) and c-jun N-terminal kinase 3 (JNK3) can lead to the assembly of the JNK module with a MAPK kinase (for example, MKK4), which leads to activation of the JNK3. Thus the b-arrestins seem to act as adaptors that link GPCRs to both clathrin and the clathrin adaptor AP2, and as scaffolds that bring together other elements of a receptor complex to facilitate the activation of signaling pathways.

107 Iontové kanály ovlivňují excitační schopnost srdce. A), The key ion channels (and an electrogenic transporter) in cardiac cells. K + channels (green) mediate K + efflux from the cell; Na + channels purple) and Ca 2+ channels (yellow) mediate Na + and Ca 2+ influx, respectively. The Na + /Ca 2+ exchanger (red) is electrogenic, as it transports three Na + ions for each Ca 2+ ion across the surface membrane. B), Ionic currents and genes underlying the cardiac action potential. Top, depolarizing currents as functions of time, and their corresponding genes; centre, a ventricular action potential; bottom, repolarizing currents and their corresponding genes.

108 Diagram elektrické aktivity během síňové fibrilace. a)) Normal rhythm; b)) atrial fibrillation. Representative action potentials are shows from the sinoatrial node (SAN), atrium, AV node and ventricles. The vertical lone on each action potentialrecording corresponds to a common time reference. LA, left atrium; LV, left ventricle; RA, right atrium; RV, right ventricle.

109 Modely síňové fibrilace vytvořené počátkem 20. století spolu s terapeutickými přístupy. Ectopic foci (a)) and single re-entrant circuits. (b)) generating atrial fibrillation can be located in either atrium, but are shoen here as arising in the right atrium. In c), atrial fibrillation is maintained by multiple reentry circuits with spatial and temporal variability. LA, left atrium; RA, right atrium; RP, refractory period.

110 In addition, pre-clinical studies have also established that it is possible to enhance the blood flow to viable cardiomyocytes encased by excessive interstitial fobrosis by using both non-viral and viral vectors to deliver transgenes encoding angiogenic growth factors to promote microcirculatory neovascularization. Finally, indirect gene transfer may target the cellular substrate by ex vivo transfection of either endothelial progenitor cells (EPC) or skeletal myoblasts before in vivo cellular transplantation. Teoretické možnosti genové terapie při srdečním selhávání. Cellular targets for myocardial gene transfer include cardiomyocytes and endothelial cells (EC). Transduction of cardiomyocytes is facilitated by use of viral vectors. The transgenes indicated here been used successfully in pre-clinical in vivo studies to modulate calcium homeostasis at the level of the sarcoplasmic reticulum (SR), to manipulate b-adrenergic receptor (b-ar) signalling, and to augment resistance to apoptosis.