Cianosi, Ipossia, Ischemia e Infarto: appunti universitari di Biologia

Patologia II e Fisiopatologia

Patologia II e fisiopatologia, lezione 21, 2/11/2022
Prof. Francesco Di Virgilio

Cianosi

Il professore fa un brevissimo riassunto della precedente lezione riprendendo il concetto di cianosi, ossia è un caratteristico colore violaceo della cute e delle mucose, da ricondursi alla presenza di emoglobina ridotta in quantità maggiori di 5 grammi ogni 100 ml di sangue. Questo è un valore assoluto ossia non percentuale rispetto alla quantità complessiva di emoglobina. La cianosi è un fenomeno che è molto più facile da raggiungersi nel sangue venoso per ragioni di desaturazione del sangue venoso rispetto al sangue arterioso.

Esistono delle condizioni quali le poliglobulie, in cui a causa dell'elevatissima concentrazione di emoglobina nel sangue dei soggetti affetti, la soglia della cianosi può essere raggiunta molto più facilmente, perciò la cianosi è un segno che si accompagna abbastanza comunemente a tutte le condizioni poliglobuliniche.

• Un caratteristico colore violaceo della cute
• e delle mucose E'da ricondursi alla presenza di emoglobina ridotta in quantita' >cinque grammi per ogni 100 ml di sangue

In condizioni normali 100 ml di sangue contengono 15 g di Hb la quale nel sangue arterioso è quasi sempre completamente saturata in ossigeno;
nel sangue venoso invece la saturazione della Hb è incompleta e possiamo ritenere che 5 dei 15g di Hb siano costituiti da Hb ridotta

• Nel soggetto poliglobulico invece, che può avere fino a 25 g di Hb per 100 ml di sangue, la soglia della cianosi potrà essere facilmente raggiunta: basterà che 5 g, cioè un quinto, della Hb totale risultino insaturati perché compaia la cianosi

Ipossia

Una causa di cianosi sono le Ipossie, ossia quelle condizioni in cui si ha una carenza di ossigenazione dei tessuti (vedremo che le cause di cianosi possono essere periferiche o centrali).

Classificazione delle Ipossie

Le ipossie possono essere:

• Assolute (estremamente marcate), che possiamo anche definire anossie.
• Relative.

1. Generalizzate, in particolare quelle di origine centrale per esempio.
2. Distrettuale.

È importante ricordare quindi che possono essere molte le cause di ipossia.
Una possibile classificazione di ipossie è quella che viene riportata nella slide sottostante.

• Possiamo individuare una prima forma di ipossia che è la classica ipossia ipossica, queste sono ipossie da causa centrale dovute alla diminuzione della pressione di ossigeno nel sangue arterioso che possono essere dovute, per esempio, alla riduzione degli scambi gassosi polmonari in seguito a quell'insieme di patologie polmonari che abbiamo affrontato in sede di fisiopatologia respiratoria. Qualsiasi forma di pneumopatia che sia ostruttiva o che sia costrittiva che riduce gli scambi gassosi alveolo capillari è una causa di ipossia ipossica.
• Un'altra forma di ipossia è l'ipossia anemica in cui è presente in genere un difetto a carico dei sistemi di trasporto di ossigeno nel sangue, per esempio le emoglobinopatie sono una tipica causa di ipossia anemica, oppure in tutte quelle condizioni che riducono la capacità di trasporto di ossigeno nel sangue come, ad esempio, le anemie sideropeniche (da carenza di ferro) in cui si ha un deficit di sintesi di emoglobina.
• Abbiamo le ipossie circolatorie dovute a un'insufficienza di pompa del cuore.
• Le ipossie stagnanti dovute a stasi circolatoria, questa è una tipica forma di ipossia distrettuale perché viene interessata solamente una regione dell'organismo.

Ipossia: carenza di ossigenazione dei tessuti
Assoluta (anossia)
relativa
Generalizzata
Distrettuale
Ipossia ipossica: riduzione della Poz del sangue arterioso (ridotta pressione parziale di ossigeno, riduzione degli scambi gassosi polmonari da patologie polmonari)
Ipossia anemica: ridotta capacità di trasporto dell' ossigeno da parte del sangue
Ipossia circolatoria: da deficit di pompa del cuore
Ipossia stagnante: da stasi circolatoria
Ipossia istotossica: da veleni che bloccano la catena respiratoria mitocondriale (CN blocca la citocromo c ossidasi; CO cit c ox ma soprattutto complessa l'Hb per dare Hb-CO)

• Cianosi centrali cardiache: sono determinate dal mescolamento di sangue venoso con sangue arterioso per cortocircuito (shunt) tra cuore destro e cuore sinistro (per es cardiopatie congenite). Determinano la immissione di una quantità più o meno rilevante di sangue venoso nella circolazione arteriosa.
• la cianosi è sintomo importante nello scompenso congestizio di cuore. E' frequente nelle cardiopatie acquisite che più impegnano il cuore destro (stenosi mitralica, insufficienza tricuspidale, cuore polmonare cronico).

• L'ultima forma di ipossia che viene osservata è l'ipossia istotossica, ossia quella dovuta alla presenza di veleni che bloccano la catena respiratoria mitocondriale. Tipicamente l'intossicazione da cianuro provoca una ipossia istotossica poiché il cianuro si combina irreversibilmente con la citocromo c ossidasi mitocondriale e questo impedisce l'utilizzo dell'ossigeno da parte dei tessuti. Un altro esempio di anemia istotossica è dato dall'intossicazione da

2monossido di carbonio poiché anch'esso si combina con la citocromo c ossidasi e a questo si associa anche il danno (ancora più rilevante) derivante dalla coniugazione del monossido di carbonio con l'emoglobina formando così la carbossiemoglobina, la quale è del tutto incapace di trasportare l'ossigeno ed anche in questo caso il legame è irreversibile, quindi viene ridotta la capacità del sangue di veicolare ossigeno ai tessuti.

Quindi nel caso di intossicazione da monossido di carbonio abbiamo sia una componente di ipossia anemica dovuta ad una ridotta capacità di trasporto di ossigeno da parte del sangue, ma anche una componente istotossica dovuta alla combinazione del monossido di carbonio con la citocromo c ossidasi.

Inoltre, esistono le ipossie conseguenti a cianosi centrali cardiache, ossia mescolamento del sangue venoso con quello arterioso, per esempio a causa di cardiopatie congenite.

La cianosi è un sintomo importante nello scompenso congestizio di cuore, infatti il paziente cardiopatico è frequentemente cianotico a causa del deficit di ossigenazione del sangue arterioso o del rimescolamento del sangue arterioso con quello venoso.

Ischemia

Sempre dal punto di vista classificatorio bisogna ricordare che quando parliamo di ipossia si intende una condizione di deficit di ossigenazione quindi un'insufficienza di disponibilità di ossigeno per i tessuti, quando invece parliamo di ischemia si fa riferimento a un deficit complesso in cui abbiamo sia una riduzione della disponibilità di ossigeno per i tessuti, sia un deficit di nutrienti e anche una ridotta rimozione dei metaboliti; si tratta quindi di un deficit in cui un insieme di condizioni nocive per la fisiologia cellulare si accumulano nel distretto ischemico. Quando si ha una interruzione dell'irrorazione sanguigna abbiamo quindi un deficit complesso e si parla quindi di ischemia.

Ipossia: deficit di O2
Ischemia: deficit di 02 e di Nutrienti ridotta rimozione di metaboliti
Ischemia moderata cronica: atrofia, fibrosi, degenerazione grassa
Ischemia acuta: infarto (necrosi ischemica acuta)
(può anche essere dovuto all' ostruzione del drenaggio venoso)

Infarto emorragico (rosso): 1) occlusione venosa; 2) tessuti lassi; 3) tessuti con doppia circolazione; 4) in corso di congestione venosa; 5) in caso di ristabilimento della perfusione in un tessuto precedentemente ischemico.
Infarto anemico (bianco): occlusioni arteriose in tutti gli organi parenchimatosi (per es. cuore, milza, reni)

3quelle dovute alIl professore adesso parlerà brevemente delle ischemie, poiché la forma più comune e che più ci interessa di ischemia, ossia l'infarto cardiaco, verrà ripreso in modo più approfondito dalla professoressa Giuliani nel corso di prossime lezioni. Le ischemie sono responsabili di danno tissutale e le caratteristiche del danno tissutale dipendente dall'ischemia sono diverse a seconda di:

• Modalità di instaurazione dell'ischemia
• Durata dell'ischemia
• Entità dell'ischemia

Ischemie Croniche

Le ischemie croniche e di moderata entità di per sé acutamente non provocano necrosi cellulare ma possono provocare 3 tipi di risposte:

• Atrofia delle cellule parenchimali
• Fibrosi
• Degenerazione grassa

Bisogna ricordare che l'ischemia cronica a cui può andare incontro il muscolo cardiaco in conseguenza di una stenosi subocclusiva del circolo coronarico, non porta acutamente a una necrosi dei miocardiociti ma provoca un processo di atrofia che è seguita da fibrosi ma che può anche causare degenerazione grassa , poiché dalla fisiopatologia della deposizione degli acidi grassi e dei trigliceridi all'interno dei miocardiociti sappiamo che il cuore è fortemente dipendente dall'ossidazione degli acidi grassi e che gli acidi grassi vengono ossidati all'interno dei mitocondri, quindi se i mitocondri non stanno bene e c'è un deficit nella fosforilazione ossidativa come sicuramente riscontreremmo in condizioni di ipossia cronica, questo meccanismo di respirazione intramitocondriale funziona male, per questo si può avere la deposizione degli acidi grassi e la loro riesterificazione a trigliceridi all'interno del citoplasma dei miocardiociti. Questo provoca quella tipica alterazione del tessuto cardiaco che viene indicata come degenerazione grassa. Prende il nome di cuore tigrato l'aspetto caratteristico del cuore a strie giallastre frequente nelle ischemie croniche.

Infarto

Mentre nell'ischemia acuta provoca tipicamente l'infarto, esso infatti viene tecnicamente definito come una necrosi ischemica acuta.

Possiamo identificare diversi tipi di infarto, sicuramente ne distinguiamo almeno due:

• L'infarto emorragico (rosso): dipendente dall'ostruzione del circolo venoso ed è il tipico infarto che può aversi più facilmente nei parenchimi meno compatti e nei tessuti con doppia circolazione, poiché il sangue refluo del tessuto infartuato può stravasare nel tessuto danneggiato e quindi provocare un tipico infarto emorragico. L'infarto emorragico può verificarsi anche in corso di congestione venosa (ipossia stagnante può creare quelle condizioni di deficit di apporto di ossigeno tali da provocare un infarto vero e proprio). Inoltre, la ricanalizzazione di vasi precedentemente ostruiti può portare ad un infarto

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