1409-41421409-4142S1409-41422003000200003Costa RicaCosta Rica0008200300082003521825Determinación no invasiva de la función diastólica ventricular mediante ecocardiografía Doppler de dos dimensiones (Parte II)
Dr. Jonathan Poveda* , Dra. Tatiana Soriano** , Dr. Mario J. García*** , Dr. Leonardo Rodríguez***
Introducción
En la primera parte de éste artículo (Rev Costarr Cardiol 2003; 5,1:31-39), se discutieron someramente los fenómenos diastálicos ventriculares y la metodología para registrarlos ecocardiográficamente. En los párrafos siguientes, analizaremos los principios hemodinámicos que gobiernan los fenómenos diastólicos, la estimación de presiones de llenado ventricular a través de éstos, algunos patrones de llenado específicos de cada patología y finalmente una breve reseña en cuanto al tratamiento de la disfunción diastólica.A pesar de la importancia obvia de la disfunción diastólica como causa de insuficiencia cardíaca congestivo, el estudio y entendimiento de ésta entidad ha estado tradicionalmente limitado. Las causas de ésta falta de interés son múltiples: la fisiopatología es compleja, no hay un parámetro diagnóstico único y no hay tratamiento específico establecido. Probablemente es más fácil entender la importancia de la disfunción diastólica si nos olvidamos por un momento de entidades relativamente infrecuentes como la amiloidosis o la constricción pericárdica y recordamos que la disfunción diastólica es común y explica muchos de los síntomas en pacientes con cardiopatía hipertensiva o isquémica.
Fundamentos Básicos ]]>
Una función diastólica ventricular normal permite el llenado ventricular durante el reposo y el ejercicio, sin elevación concomitante de la presión diastólica. ( 1 )Las fases de la diástole comprenden: la relajación isovolumétrica y la fase de llenado ventricular, la cuál a su vez se subdivide en llenado rápido, diastasis y contracción auricular ( Figura 1 ). (2-3 )
Las fases temprana y tardía de la diástole están determinadas por diferentes variables fisiológicas ventriculares. La fase temprana (relajación isovolumétrica y llenado rápido) están determinadas por la relajación de la fibras miocárdicas, los fenómenos elásticos y la succión ventricular. (4-5 ) Las fases tardías están determinadas en mayor parte por la distensibilidad del músculo cardíaco, el pericardio y el grado final de relajación ventricular.
Relajación ventricular
La relajación miocárdica es una fase activa, lo cual quiere decir que requiere de energía. Esta energía es necesaria para disociar los puentes cruzados de actina-miosina y requiere de una reducción rápida del calcio intracelular. Esto se logra mediante la activación de la bomba del retículo sarcoplásmico (SERCA-2) que requiere ATP para su funcionamiento. ( 4-5 ) Esta bomba retorna el calcio citopiasmático al retículo sarcoplásmico contra un gradiente de concentración. ( 6 ) Este proceso a su vez está regulado por una importante proteína inhibidora llamada fosfolambam. Durante la fase de relajación la presión del ventriculo izquierdo (VI) disminuye rápidamente. Cuando la presión del Vi cae por debajo de la presión de la aurícula izquierda (Al), la válvula mitral se abre y se inicia el llenado rápido ventricular. la retracción elástica de la pared ventricular, la presión auricular izquierda y la velocidad de relajación ventricular son los determinantes de ésta velocidad de llenado en esta fase. (7-8 ) La relajación ventricular no es uniforme y ocurre con más rapidez en el ápex. Esto produce un gradiente negativo de presión (succión) que dirige el flujo de la base hacia el ápex ( figura 2 ). (9 ) En personas jóvenes el 80% del llenado ventricular ocurre en ésta fase. Como resultado, la presión del VI aumenta y la presión en la Al disminuye, lo cual desacelera el flujo mitral (fase de diastasis ventricular).
Distensibilidad miocárdica
La distensibilidad miocárdica (y su inverso la rigidez) se refiere a la relación pasiva entre presión y volumen en el ventriculo izquierdo. La distensibilidad depende de la relación entre estiramiento de la fibra muscular y el estrés (fuerza sobre superficie) ejercido sobre ella. ( 10-12 )Esta relación está determinada por las propiedades de la fibra (hipertrofia) y su composición de colágeno y elastina. El papel fundamental parece tenerlo la deposición de colágeno y su arquitectura ya que el miocito hipertrofiado aislado parece tener un papel limitado en el aumento de la rigidez de la cámara. Aunque la relajación miocárdica se asocia con la fase diastólica temprana, el grado o extensión final de la relajación afecta la distensibilidad miocárdica. Es decir en pacientes con relajación incompleta la presión diastólica final puede estar elevada. ]]>
El grosor de la pared ventricular es un parámetro importante en el estudio de la función diastólica. (12-13 ) En general, éste se encuentra anormalmente aumentado en las miocardiopatías hipertróficas y restrictivas. Debido a la relación entre la distensibilidad ventricular (Cv) y el grosor de la pared ventricular (h), en ventrículos con diámetro normal y grosor aumentado, la distensibilidad disminuye aún cuando la elasticidad (El) tisular es normal, ya que:
Hemodinámicamente, la Cv puede definirse como la relación entre el cambio de volumen y el cambio de presión (dV/dp), o como la constante de volumen ventrícular, Vvk (volumen requerido para aumentar la presión ventricular por un factor de "e"=2,718).
La relación presión-volumen es exponencial lo cuál significa que a volúmenes bajos el aumento de presión es poco pero a volúmenes altos la presión aumenta rápidamente (figura 3a ). Este fenómeno explica que, aún en sujetos normales, la sobrecarga excesiva de volumen puede resultar en el desarrollo de fallo cardíaco. La pendiente de la curva de la relación presión volumen es diferente en un corazón sano a en un corazón enfermo. En este último la curva se desplaza hacia la izquierda y arriba (Figura 3b ).
Figura 3: Curvas diastólicas de presión volumen.
a: la relación P/V varia en diferentes porciones de la curva. En la parte más inclinada
de la curva, cambios pequeños de volumen causan aumentos importantes en la presión.
b: diferencias entre un ventrículo con función diastólica normal y ventrículos con
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función diastólica anormal. En ventrículos anormales la curva se deplaza hacia la izquierda.
Dado un aumento similar de volumen (en la horizontal), hay aumentos progresivamente
mayores en la presión ventricular (eje vertical).
Contractilidad auricular
Al igual que la función ventricular, la función auricular izquierda depende de su precarga, poscarga y contractilidad. (14 ) De acuerdo con la ley de Starling el volumen auricular (precarga) determina el estiramiento de las fibras musculares, el cual, a su vez, determina directamente el acortamiento y por tanto el volumen de eyección auricular. En pacientes con relajación ventricular anormal o incompleta debido a elevación de la frecuencia cardíaca el volumen de precarga auricular se encuentra aumentado, lo que conlleva a un volumen de eyección auricular mayor. Este mecanismo permite mantener el gasto cardíaco en pacientes con alteraciones de la relajación ventricular, sobre todo durante el ejercicio. Por tanto, la pérdida de función auricular (fibrilación auricular o flutter) puede conllevar una disminución del gasto cardíaco y la aparición de síntomas congestivos en estos sujetos. La presión diastólica final constituye la poscarga de la aurícula izquierda. La contracción auricular es menos efectiva cuando la Cv está reducida, debido a que al contraerse la aurícula contra presión elevada parte del volumen de eyección auricular va en dirección retrógrada hacia las venas pulmonares. El momento de la contracción auricular también es importante para alcanzar la máxima eficiencia en llenado ventricular. intervalos PR muy prolongados o muy cortos afectan el grado de contribución auricular al llenado ventricular. Varios factores que afectan a la contractilidad ventricular, como la sobrecarga crónica de volumen y presión, pueden igualmente afectar a la contractilidad auricular. Ésta también suele disminuir, en las miocardiopatías infiltrativas y en pacientes con fibrilación auricular, inmediatamente después de la cardioversión. ( 15 ) Todas estas propiedades combinadas permiten mantener un volumen de eyección y un gasto cardíaco adecuados bajo una presión de llenado normal. los pacientes con disfunción diastólica pueden presentar varios grados de alteraciones en una o varias de éstas propiedades, así como manifestar síntomas que oscilan entre una ligera disnea de esfuerzo y edema pulmonar periférico.
Diagnóstico.
Tal como se discutió previamente, el diagnóstico de disfunción diastólica requiere un análisis integral de la historia, el examen físico y los resultados de varias pruebas diagnosticas. (16 ) La Tabla 1 , muestra las enfermedades que frecuentemente se acompañan de disfunción diastólica. Aunque el diagnóstico de disfunción diastólica puede establecerse invasivamente por cateterismo, este procedimiento rara vez es necesario. El cateterismo permite establecer con precisión las presiones de llenado, la constante de relajación (4-5 ) y en combinación con medidas simultáneas de volumen, puede también determinar la distensibilidad ventricular. Sin embargo este método es poco práctico ya que requiere de catéteres de alta fidelidad y al ser invasivo no es ideal para realizar evaluaciones consecutivas. La ventriculografía isotópica puede emplearse para obtener el tiempo y la velocidad de llenado. Sin embargo, este método ha sido reemplazado por la ecocardiografía Doppler que ofrece, además, información anatómica. Más recientemente, los niveles de péptido natriurético cerebral han sido utilizados para determinar la insuficiencia cardíaca de otras causas de disnea ( 17 ) y a la vez distinguir la insuficiencia cardíaca diastálica con patrón de pseudonormalización o llenado restrictivo con una sensibilidad y especificidad del 85% utilizando un límite normal de corte de 62 pg/ml para este marcador. (18 )
Actualmente, la ecocardiografía es la técnica más completa para establecer el diagnóstico y el mecanismo de la función diastólica. (19-20 ) El ecocardiograma bidimensional permite detectar la dilatación de la aurícula izquierda y la función sistólica ventricular, contribuyendo a establecer la causa y la cronicidad de la disfunción diastólica. La precisión de las medidas obtenidas por ecografía ha sido corroborada en varios estudios clínicos y patológicos. (21 ) La ecocardiografía bidimensional también permite evaluar la distensión de las venas cavas y hepáticas, siendo útil para estimar la presión auricular derecha. Más recientemente otras técnicas se han sumado al armamento diagnóstico entre ellas el Modo-M a color, el Doppler de velocidad tisular y sus derivados el stress y strain parietal. (20 )En el artículo previamente publicado, en el volumen anterior de esta revista, se describieron los componentes de análisis ecocardiográfico que permiten la estimación de la función ventricular del paciente, éstos son: el análisis del patrón de llenado mitral, el análisis del flujo de venas pulmonares, la velocidad de propagación del flujo mitral en modo M color y el análisis del annulus mitral mediante doppler pulsado tisular (DTI).
Determinación del patrón de llenado diastálico medianteel análisis doppler de la diástole ventricular
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El registro doppler del llenado ventricular a través del análisis del flujo mitral y pulmonar pueden utilizarse para determinar las presiones de llenado ventricular. Es importante destacar que es la presión atrial izquierda la que determina los síntomas de congestión pulmonar, y que la determinación de la presión enclavada pulmonar es un método indirecto de estimar la misma. ( ) El flujo de llenado mitral refleja el gradiente transmitral atrioventricular durante la diástole temprana, las velocidades de flujo se ven afectadas también por la relajación ventricular izquierda. En presencia de relajación y presiones de llenado preservadas, el flujo predomina de manera temprana (onda E), mientras que cuando la relajación se encuentra deteriorada, el flujo ocurre predominantemente como contribución de la contracción auricular (onda A), en este caso, tal como se describió previamente, la relación E/A será menor a 1. ( 23 ) Si la presion atrial continua aumentando, provoca un cambio en el patrón de flujo mitral en el que este recupera su morfología preliminar (patrón de pseudonormalización) (24 ), con una mayor elevación de la presión atrial, la velocidad de la onda E aumenta aun más originando el patrón restrictivo. (25 )
El flujo venoso pulmonar también se ve afectado por aumentos de la presión atrial. En presencia de presiones atriales normales, hay dominancia de la onda sistólica y la fracción de llenado sistálico del flujo es usualmente mayor a 60% ( 26-27 ) Esta fracción de llenado sistólico se determina como la integral velocidad-tiempo de la onda sistólica divida entre la integral velocidad-tiempo del trazado completo del flujo de las venas pulmonares. (22 ) Conforme la presión auricular aumenta, el flujo sistólico anterógrado disminuye y la onda diastólica se torna más prominente, la onda A reversa aumenta su velocidad y duración junto con un aumento de la presión al final de la diástole del VI. (28-29 ) Una diferencia de la duración de la onda A reversa menos la onda A de llenado mitral mayor a 30 ms, correlaciona con una presión telediastólica mayor a 15 mmhg. (30 )En pacientes con función sístólica deprimida, el análisis del flujo mitral y las venas pulmonares, pueden brindarnos una estimación de las presiones de llenado, sin embargo, en presencia de función sistólica preservada, se ha demostrado que la utilización aislada de ambos flujos, correlaciona pobremente con las presiones de llenado ventricular; ( 22 ) es en éstos casos que el modo M color y el doppler tisular nos brindan información más confiable al proporcionarnos, información directa de los índices de relajación ventricular. Dado que la velocidad de propagación del modo M color es un índice de relajación ventricular, la relación velocidad pico de la onda E mitral y la velocidad de propagación (Vp) permiten estimar las presiones de llenado. (31 ) Una relación E/Vp mayor a 2 usualmente indica presiones de llenado elevadas, tanto en ritmo sinusal como en fibrilación atrial. ( 22 )
El análisis doppler tisular del annulus mitral proporciona la onda de llenado temprano tisular (Ea), la cual esotro índice de relajación ventricular. ( 32 )A diferencia del llenado mitral y del flujo de venas pulmonares, en presencia de relajación retardada; este índice es independiente de la precarga. Esta característica le proporciona a la razón E mitral /E doppier tisular (E/Ea) una excelente correlación con las presiones de llenado ventricular. (33-34 ) Una razon E/Ea mayor a 15 es altamente específica de una presión atrial aumentada, mientras que una razón menor a 8 es a la vez específica de una presión atrial normal o baja. (22 ) Este índice mantiene su validez en pacientes con fracción de eyección baja o normal, en pacientes con miocardiopatía hipertrófica, transplante cardíaco y taquicardias supraventriculares. En pacientes con alteraciones segmentarias de la contractilidad (isquemia miocárdica) no debe realizarse este análisis utilizando un solo segmento para la determinación de velocidades tisulares sino que la medición lateral y septal ventricular pueden proporcionar un mejor estimado global de la cinesia tisular. Las Figuras 5 y 6proporcionan algoritmos propuestos para la determinación de presiones de llenado en pacientes con función sistólica preservada y deprimida. la Tabla 2 . proporciona algunos parámetros doppler que permiten estimar presiones de llenado ventricular izquierdo mayores a 15 mm Hg.
Figura 5: Algoritmo para la evaluación de la presión atrial izquierdo en pacientes con función sistólica deprimida del ventrículo izquierdo. FLLS: Fracción de llenado sistólico de flujo pulmonar. PAI: Presión Atrio Izquierdo. Modificado de referencia (22).
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Figura 5: Algoritmo para la estimación de la presión atrial izquierdo en individuos con función sistólica ventricular izquierda normal usando los nuevos índices de función diastólica. PAI: Presión Atrio Izquierdo. Modificado de referencia (22).
Disfunción diastálica en enfermedad coronaria: En pacientes con isquemia miocárdica, la disfunción diastólica es una de las primeras alteraciones hemodinámicas detestables. La misma provoca relajación retardada ventricular. (35 ) Este patrón también es apreciable en pacientes con infarto agudo de miocardio en evolución. (36 ) En pacientes con necrosis miocárdica extensa o disfunción ventricular aguda concomitante, el patrón restrictivo puede aparecer, por lo que la detección de este patrón garantiza un alto riesgo cardiovascular así como un manejo más agresivo del paciente. (37 ) Miocardiopatía Dilatada ]]>
Durante la fase temprana de miocardiopatía dilatada puede aparecer relajación retardada sin embargo, progresivamente, el gradiente diastólico transmitral aumenta, provocando un patrón de pseudonormalización. En fases más avanzadas, el tiempo de desaceleración y el tiempo de relajación isovolumétrica se acortan, apareciendo el patrón de flujo restrictivo; mismo que es usual detectar en pacientes sintomáticos. Un tiempo de desaceleración disminuido, es un predictor de pobre sobrevida a corto plazo en éste subgrupo de pacientes. (30% de sobrevida a un año plazo.) ( 38-39 ) Miocardiopatía hipertráfica e hipertrofia ventricular
El aumento de la masa ventrícular altera el patrón de llenado ventricular produciendo un patron típico de relajación retardada, (40 ) sin embargo, conforme la rigidez de la pared ventricular aumenta, se presentan los patrones de pseudonormalización y restricitivo. ( 41 ) En pacientes con miocardiopatía hipertrófica sin deterioro de la función sistólica, es común detectar un patrón restrictivo, sin embargo el mismo correlaciona pobremente con las presiones de llenado ventricular. En estos pacientes, la asincronía en la relajación ventricular provoca la aparición de gradientes diastólicos en los diferentes segmentos ventriculares desde la base hasta los segmentos apicales ventriculares. (42 )
Miocardiopatia restrictiva
En pacientes con miocardiopatía restriciva o enfermedad amiloide, la aparición de síntomas sugieren la presencia de un patrón de llenado restricitivo debido a la infiltración miocárdica. El mismo aparece aún en presencia de función sistólica conservada. Un tiempo de desaceleración menor a 150 ms le otorga al paciente una sobrevida a 1 año del 49%. ( 25 ) ]]>
Tratamiento de la insuficiencia cardíaca diastálica:
Ante la ausencia de estudios aleatorizados, a doble ciego, controlados con placebo en pacientes con falla cardíaca diastólica, los conceptos que aplican para el tratamiento de la misma se basan en los mecanismos fisiopatológicos que la explican, así como la reversión de las alteraciones en la relajación, retracción y rigidez ventricular propias de cada estadío de dicha disfunción. La Tabla 3presenta la estrategia general de tratamiento según cada uno de estos estadíos. En general el tratamiento se dirige a reducir los síntomas de la misma, mediante la disminución de la hipertensión venocapilar en reposo y en ejercicio, y finalmente, la reversión del trastorno fisiopatológico que originó el proceso ( ), tal y como aparecen descritos en la Tabla 1 . Finalmente, el tratamiento debe centralizarse en el mecanismo fisiopatológico que se encuentra alterado por la enfermedad de fondo. La tabla 4proporciona los medicamentos más apropiados de acuerdo a la alteración fisiopatológica que se presenta.
La terapia inicial en el manejo de éstos pacientes debe reducir la hipertensión venocapilar mediante la disminución de los volúmenes ventriculares y la disminución del volumen sanguíneo central. Los diuréticos y los nitratos son medicamentos efectivos para inducir estos cambios. ( 43 ) la disminución del volumen ventricular obtenido por estos, desplaza la curva presión - volumen a valores mejor tolerados. El bloqueo del sistema renina angiotensina aldosterona induce a la vez disminución de la retención líquida, y modulación de la respuesta inflamatoria ejercida por fibroblastos, fibrosis intersticial, manejo del calcio intracelular y el consecuente aumeto de la rigidez ventricular. ( 44-45 ) Los inhbidores ECA y los bloqueadores de receptores de angiotensina II, suelen mediante este mecanismo, mejorar la relajación y la distensibilidad independientemente de la fracción de eyección, ( 46 ) a la vez que su efecto antihipertensivo resulta en una disminución de la masa ventricular, una disminución del volumen auricular, una normalización de los parámetros doppler de llenado ventricular y una reducción de los valores circulantes de péptido natriurético atrial. (47-48 )En estos pacientes, el control de la frecuencia cardíaca y la sincronía atrioventricular permiten optimizar el llenado ventricular, los B bloqueadores parecieran óptimos para este objetivo ya que no sólo controlan la frecuencia cardíaca sino que actúan también como bloqueadores neurohormonales inhibiendo la fibrosis intersticial y mediante el bloqueo de la respuesta cronotrópica al ejercicio, permiten mayores tiempos de llenado ventricular y otorgan una mejor tolerancia al esfuerzo físico la cuál en pacientes con disfunción ventricular, usualmente se encuentra disminuida. ( 49-50 ) Los calcioantagonistas y bloqueadores de angiotensina II también han demostrado mejorar la tolerancia al ejercicio en estos pacientes. ( 51-53 ) Finalmente aunque los agentes inotrópicos tales como la digoxina no se utilizan debido a que la función sistálica se encuentra preservada, éstas drogas podrían jugar un rol en el tratamiento agudo de la congestión pulmonar pues promueven una mejoría en la relajación ventricular, aumentan el flujo esplácnico, aumentan la capacitancia venosa y tienen efecto diurético, ( 54-57 ) sin embargo no hay estudios que hayan demostrado un efecto final beneficioso en pacientes con función sistólica preservada, por lo que no parece existiruna indicación clara para su uso. Ninguna de todas estas opciones terapeúticas han sido demostradas en estudios aleatorizados, a doble ciego, controlados con placebo. Sin embargo actualmente se desarrollan tres estudios en ésta población específica ( Tabla 5 ). Dos de éstos utilizan bloqueadores del sistema renina angiotensina (Candesartan y Losartan) y el tercero utiliza un modulador del calcio intracelular (MCC-135), el cuál aumenta la recaptación de calcio por el retículo sarcoplásmico. Estos estudios permitirán ofrecer un abordaje de la disfunción diastólica basado en evidencia clínica y a la vez nos permitirán una mejor comprensión de los fenómenos diastólicos.
Finalmente, dado que la estimación de las presiones de llenado ventricular mediante el análisis diastólico utilizando el ultrasonido doppler, permite realizar estimaciones pronosticas y terapeúticas de los pacientes, es de esperar que en un futuro cercano la ecografía sea un pilar básico en el adecuado diagnóstico y tratamiento de éstos pacientes así como un instrumento de evaluación de la terapia indicada en cada paciente en particular. De aquí que el dominio de estas técnicas deba ser importante para el cardiólogo general así como para otros clínicos involucrados en el manejo de ésta compleja patología. ]]>
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