Cardiovasculaire anatomie, fysiologie en pathofysiologie

Dr. Mark Coosemans

Plotse cardiale dood

• Ischemische hartziekten• Acuut coronair syndroom• Coronair embool• Niet-atherogeen (arteritis, dissectie,

congenitale coronaire anomalie)• Coronair spasme

Plotse cardiale dood

• Structureel hartlijden• Hypertrofe cardiomyopathie• Gedilateerde cardiomyopathie• Valvulair lijden• Congenitaal hartlijden• Aritmogene rechterventrikel cardiomyopathie (ARVC)• Myocarditis• Acute tamponade• Acute myocardruptuur• Aorta dissectie

Plotse cardiale dood

• Afwezigheid van structureel hartlijden• Brugada syndroom• Commotio cordis• Catecholaminerge polymorfe ventrikeltachycardie (CPVT)• Congenitaal of verworven lang QT-syndroom QTc > 480 ms

• Verworven (anti-aritmica, antihistaminica, antibiotica, antimycotica, antipsychotica, …)• Torsades de Pointes

• Kort QT-syndroom QTc < 340 ms• Wolff-Parkinson-White-syndroom• Familiale plotse dood• Idiopathische VF

Takotsubo-cardiomyopathie

• Stresscardiomyopathie of “broken heart syndrome”• Frequenter bij vrouwen dan bij mannen• Na hevige emotionele of lichamelijke stress• Transiënte LV systolische disfunctie (gebied groter dan 1 coronair territorium)

• Apicale ballooning• Mid-ventriculaire ballooning• Reversed Takotsubo• Focale ballooning

• Coronarografie: geen significante coronaire stenosen• Nieuwe ECG-veranderingen (ST-elevatie of neg. T) of matige troponinestijging

Takotsubo-cardiomyopathie

Coronary Artery Bypass Graft (CABG)

• Indicaties• Complex drietakslijden• Drietakslijden bij diabetici• Hoofdstamlijden

• Voordelen t.o.v. PCI• Minder nood aan reïnterventies

• Nadelen t.o.v. PCI• Sternotomie bij drietakslijden• Beperkte thoracotomie bij robotic-assisted MIDCAB• Hogere incidentie van CVA peri-operatief• Bij gebruik van LIMA en RIMA verhoogde kans op sternitis

Coronary Artery Bypass Graft (CABG)

• Type overbruggingen• Arterieel (”levenslang”)

• LIMA, RIMA• Free LIMA, Free RIMA

• Veneus (10 jaar)• Vena saphena magna

• Off-pump coronary artery bypass (OPCAB)• Geen hart-longmachine• Geen afklemmen van de “verkalkte” aorta (aorta no-touch)

• Veneuze greffe of free RIMA vanop LIMA

Coronary Artery Bypass Graft (CABG)

• Hybride therapie• Robotic-assisted MIDCAB LIMA -> LAD• PCI RAC en/of CX

Kleplijden

• Aortaklepstenose (AS)• Oorzaken

• Hoge leeftijd• Rheumatisch kleplijden• Congenitaal biscupide klep

• Ernst• LV-aorta gradiënt > 40 mm Hg• AVA < 1 cm2

• Pathofysiologie• Verhoogde afterload• Hypertrofie LV

• Symptomen• Angor, dyspneu, syncope

Kleplijden

• Aortaklepstenose (AS)• Therapie

• Chirurgische aortaklepvervanging

Kleplijden

• Aortaklepstenose (AS)• Therapie

• Percutane aortaklepvalvuloplastie (PTAV)• Percutane aortaklepvervanging (TAVI)

• Toegang• Transapicaal• Transfemoraal

Kleplijden

• Aortaklepinsufficiëntie (AI)• Oorzaken

• Hypertensie• Bindweefselziekten (Marfan, …)• Rheumatisch kleplijden

• Pathofysiologie• Toegenomen volumebelasting LV• LV dilatatie en hypertrofie

• Symptomen• Vermoeidheid• Inspanningsdyspneu

• Therapie• Aortklepvervanging

Kleplijden

• Mitralisklepinsufficiëntie (MI)• Oorzaken

• Hogere leeftijd• Rheumatisch kleplijden• Papillairspierdisfuntie (functioneel MI of ischemisch MI)• Papillairspierscheur (acuut MI)

• Pathofysiologie• Toegenomen volumebelasting LV• LV dilatatie en hypertrofie• LA dilatatie en hypertrofie

• Symptomen• Vermoeidheid• Inspanningsdyspneu• Orthopneu, paroxysmale nachtelijke dyspneu en longoedeem

Kleplijden

• Mitralisklepinsufficiëntie (MI)• Therapie

• Chirurgisch• Mitralisklepplastie• Mitralisklepvervanging

• Percutaan• MitraClip

Kleplijden

• Mitralisklepstenose (MS)• Oorzaak

• Rheumatisch kleplijden• Pathofysiologie

• Verhoogde gradiënt LA-LV• Verhoogde LA druk• Dilatatie van het LA• RV hypertrofie• RV falen

• Symptomen• Inspanningsdyspneu• Orthopneu, paroxysmale nachtelijke dyspneu• Longoedeem• Pulmonale infecties

Kleplijden

• Mitralisklepstenose (MS)• Therapie

• Percutane mitralisklepvalvuloplastie (PTMV)• Chirurgische mitralisklepvervanging

• Mitralisklepstenose en VKF• Zeer hoog trombotisch risico!!!

Enlargedleftatrium

Kleplijden

• Metalen kunstkleppen• Levensduur > 20 jaar• Levenslange nood aan orale VKA

• Bioprothesen• Levensduur 15 à 20 jaar• Geen nood aan orale VKA• Asaflow of Cardioaspirine volstaat

• Homogreffen

• Epidemiologie• Meest frequente ritmestoornis• Hoe ouder, hoe frequenter

• Pathofysiologie• Ectopische atriale activiteit in de pulmonale venen• Atriale fibrose en vergroten van de atria → VKF• VKF → vergroting van de atria en elektrische atriale

remodeling

• “Eens VKF, altijd VKF”• Hoe langer in VKF, hoe moeilijker het herstel naar

sinusritme

Voorkamerfibrillatie (VKF)

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Pathofysiologie• ”Trillende” atria → mechanische stilstand• Stilstaand bloed → trombus• Trombus in linker hartoortje!

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Symptomatologie• Verlies van “atriale kick”• Klinische presentatie erg wisselend, vaak asymptomatisch!!!• Ventriculair antwoord

• Geleiding in de AV-knoop• Autonoom zenuwstelsel• Nodale anti-aritmica

• Trombo-embolie als eerste symptoom (CVA)

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Types VKF• Zonder onderliggend hartlijden (“lone atrial fibrillation”)• Onderliggend hartlijden of na cardiale heelkunde• Niet cardiaal lijden

• Diabetes• Longembool• Pneumonie/COPD• Hyperthyreoïdie• Postoperatief niet cardiale heelkunde

• Valvulaire VKF (matig of ernstig MS of mechanische kunstkleppen)

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Therapie• Herstel van het sinusritme

• Elektrische of medicamenteuze cardioversie• Onmiddellijk indien hemodynamisch instabiel• Duur VKF < 48 uur: reconversie zonder transoesophageale echocardiografie (TEE)• Duur ongekend of > 48 uur: eerst TEE

• En behoud van het sinusritme• Anti-aritmica (flecaïnide, amiodarone, sotalol, …)• Ablatie van de pulmonale venen (PVI) (interventioneel of heelkunde)• Ritmechirurgie (Cox-Maze)

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Therapie• Controle van het ventriculair antwoord (aanvaarden VKF)

• Nodale anti-aritmica (bèta-blokkers, non-dihydropyridine calciumantagonisten, digitalis)• Amiodarone• Hisbundelablatie + pacemaker

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Therapie• Nood aan anticoagulatie

• CHA2DS2-VASc score (niet-valvulaire VKF)

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Therapie• Nood aan anticoagulatie

• CHA2DS2-VASc score

Voorkamerfibrillatie (VKF)

• Therapie• Anticoagulatie

• Orale vitamine K-antagonisten (VKA) (PO)• Marcoumar, Marevan, Sintrom

• Nieuwe orale anticoagulantia (DOAC) (PO)• Direct thrombine-inhibitoren: Pradaxa• Xa-inhibitoren: Xarelto, Eliquis, Lixiana

• Laag moleculair gewicht heparines (LMWH) (SC)• Clexane, Fraxiparine, Fragmin, Innohep

• Afsluiten van het linker hartoortje• Contra-indicatie voor anticoagulatie

Hartfalen

• Etiologie• Myocardpathologie• Abnormale belasting van het hart• Aritmieën

Hartfalen

• Etiologie• Myocardpathologie

• Ischemisch hartlijden (ischemische cardiomyopathie)• Toxisch

• Drugs: alcohol, cocaïne, amfetamines, anabolica• Zware metalen: koper, lood, ijzer, cobalt• Medicatie: cytostatica, immunomodulatoren, NSAID’s, anti-aritmica• Bestraling

• Myocarditis• Infiltratieve ziekten

• Amyloïdose, sarcoïdose, hemochromatose, ziekte van Pompe, ziekte van Fabry• Metabool of nutritioneel• Genetisch

• HCM, DCM, ARVC, restrictieve cardiomyopathie, spierdystrofie

Hartfalen

• Etiologie• Abnormale belasting van het hart

• Hypertensie• Kleplijden• Congenitale hartafwijkingen (ASD, VSD)• Pericardpathologie

• Pericardeffusie, pericarditis constrictiva• High output failure

• Ernstige anemie, sepsis, thyreotoxische storm, AV-fistels, zwangerschap• Volume overbelasting

• Nierfalen, iatrogene overvulling

Hartfalen

• Etiologie• Aritmieën

• Tachy-aritmie• Brady-aritmie

Hartfalen

• Terminologie• Systolisch hartfalen of HFrEF (heart failure with reduced ejection fraction)

• LVEF < 40 %

• Diastolisch hartfalen of HFpEF (heart failure with preserved ejection fraction)• LVEF ≥ 50 %• Gestegen NTpro-BNP• Minstens één bijkomend criterium

• Relevant structureel hartlijden (LVH en/of vergrote atria)• Echocardiografisch typische diastolische disfunctie

• Hoge LVEDD voor een laag/normaal LVEDV

Hartfalen

• Terminologie• Acuut hartfalen

• Plots of acute verergering van chronisch hartfalen• Geen compensatoire mechanismen (neurohormonale activatie)• Acuut longoedeem• Cardiogene shock

• Chronisch hartfalen• Chronische aandoening• Overvulling, natrium- en waterretentie (neurohormonale activatie)• Ventriculaire remodeling: dilatatie of hypertrofie van de ventrikels

Hartfalen

• Linker hartfalen• Pathofysiologie

• Verminderde systolische LV-functie• Daling hartdebiet• Compensatoir gestegen SVR• LVEDV ↑, LVEDD ↑• Ventriculaire remodeling• Stuwing longcirculatie -> longoedeem• Pulmonale hypertensie• Rechter hartfalen (laattijdig) en gefixeerde pulmonale hypertensie (laattijdig)

Hartfalen

• Linker hartfalen• Symptomen

• Verminderde inspanningstolerantie• Inspanningsdyspneu• Orthopneu• Paroxysmale nachtelijke dyspneu

Hartfalen

• Rechter hartfalen• Pathofysiologie

• Inadequate systolisch RV-functie• Acuut: longembool, RV-infarct• Chronisch: ernstig TI, linker hartfalen

• Symptomen• Gestegen CVD• Perifeer en sacraal oedeem• Hepatomegalie• Anorexie• Nausea

Hartfalen

• Neurohormonale activatie maximaal behoud van hartdebiet en bloeddruk

• Sympatische zenuwstelsel verhoogde O2-nood, minder tijd voor diastole

• Tachycardie• SVR ↑

• Ventriculaire hypertrofie finaal gedilateerde cardiomyopathie

• Renine-angiotensine-aldosterone-systeem (RAAS) water- en zoutretentie

Hartfalen

Hartfalen

Renine-inhibitoren

ACE-inhibitoren

Sartanen of Angiotensine II receptor blokkers

Aldosterone receptor blokkers

Chronisch hartfalen

• Therapie

Acuut hartfalen

• Therapie

Acuut hartfalen

• Therapie

Acuut hartfalen

• Therapie

Inotropica, vasodilatoren en vasopressoren

• Effect van de adrenerge receptoren

Receptor Voorkomen Effect bij stimulatie

Alfa (𝞪𝞪) Bloedvaten van huid, spieren, nieren en darmen

Vasoconstrictie (periferearteriolen)

Beta1 (𝞫𝞫1) HartspierweefselPositief inotroopPositief dromotroopPositief chronotroop

Beta2 (𝞫𝞫2) Gladde spieren in bloedvaten en bronchi

Vasodilatatie (perifere arteriolen)Bronchodilatatie

Inotropica, vasodilatoren en vasopressoren

• Effect van de sympathomimetica

Medicatie Geactiveerde receptor Cardiovasculaire effecten

Alfa (𝞪𝞪) Beta1 (𝞫𝞫1) Beta2 (𝞫𝞫2) CO HR SVR

Dobutamine (Dobutrex) 0 ↑↑↑ ↑↑ ↑↑↑ ↑↑ ↓↓

Adrenaline ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑↑

Isoproterenol(Isuprel) 0 ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↑↑↑ ↓↓↓

Noradrenaline (Levophed) ↑↑↑↑ ↑↑ 0 ↓ ↑ ↑↑↑↑

inodilator vasopressorpositief chronotroop

Inotropica, vasodilatoren en vasopressoren

• Inotropica• Sympatomimetica• Digitalisglycosiden (Lanoxin, Lanitop)• Fosfodiësterase 3-inhibitoren

• Milrinone (Corotrope)• ”Inodilator”• Minder tachycardiserend dan dobutamine• Kan gecombineerd worden met bèta-blokkers

• Levosimendan (Simdax)• Verhoogde gevoeligheid van troponine C aan Ca2+

• Fosfodiësterase 3-inhibitor (in hoge dosis)• Positief inotroop en vasodilaterend: “inodilator”

Inotropica, vasodilatoren en vasopressoren

• Vasodilatoren• Gladde spier relaxantia

• Nipride: arteriële en veneuze vasodilator• Cedocard/Corvaton: vooral veneuze vasodilator en coronaire vasodilator• Hydralazine hydrochloride: arteriële vasodilator

• Calciumantagonisten• Nicardipine (Rydene): arteriële vasodilator

• ACE-inhibitoren• Arteriële vasodilatoren

• Alfa-blokker• Labetalol (Trandate): alfa- en bèta1-blokker

Inotropica, vasodilatoren en vasopressoren

• Vasopressoren• Adrenaline• Noradrenaline (Levophed)

Mechanische ondersteuning

• Therapierefractair hartfalen• Doelstelling

• Maximale ontlasting van het myocard• Adequate weefselperfusie bewaren

• Kortstondig• Lange termijn

• “Bridge to recovery”• “Bridge to transplantation”• “Destination therapy”

Mechanische ondersteuning

• Intra-aortische ballonpomp (IABP)

• Extracorporele membraanoxygenatie (ECMO)

• LVAD• Pulsatiele flow• Continue flow

• BiVAD• “destination therapy” nog niet mogelijk

Mechanische ondersteuning

• Complicaties• Bloeding• Infectie• Trombo-embolie• Falen van het toestel• Continue flow LVAD

• AV-malformaties• Progressieve aortaklepinsufficiëntie

Aortapathologie

• Aneurysma• Spoelvormig• Zakvormig• Pseudo-aneurysma of vals aneurysma

• Thoracaal of abdominaal

• Rupturerend aorta aneurysma• Zeer hoge mortaliteit

Aortapathologie

• Aneurysma• Heelkunde of endovasculaire behandeling (stenting)

• Abdominaal aorta aneurysma vanaf 5 cm• Aorta ascendens vanaf 5,5 cm (vaak met aortaklepvervanging: Bentalloperatie)

DavidBentall

• Dissectie• Scheur in de intima• Vals lumen• Ischemie in de aftakkende vaatgebieden

• Cerebraal• Arm• Darmen• Nieren• Benen

• DeBakey I, II en III• Stanford A en B

Aortapathologie

• Dissectie• Symptomen

• Hevige pijn in de rug, tussen de schouders

• Diagnose• Angio CT aorta• Transoesophageale echocardiografie• Transthoracale echocardiografie

• Therapie• Bloeddrukcontrole• Type A: heelkundig herstel• Type B: afwachten, eventueel fenestratie

Aortapathologie

Pacemakers

• Pacemakersysteem• Elektrisch circuit

• Batterij• Elektrische geleider (-) (tip van de elektrode)• Tweede elektrische geleider (+)

• Behuizing van de pacemaker zelf (unipolair systeem)• Tweede meer proximale pool op dezelfde elektrode (bipolair)

Pacemakers

• Pacemakersysteem• Unipolair systeem

• Pacing• Groot pacemakerartefact op het ECG• Meer kans om borstspier of diafragma (n. phrenicus) te prikkelen

• Sensing• Meer kans om spierpotentialen waar te nemen (valse inhibitie van de pacemaker)

• Bipolair systeem• Pacing

• Klein artefact op het ECG• Sensing

• Sensing in het hart zelf, zeer adequate sensing• Permanente pacemakerleads of elektrodes

• Unipolair of bipolair te gebruiken : pacing en sensing kunnen afzonderlijk unipolair of bipolairgeprogrammeerd worden

Pacemakers

• Pacemakersysteem

• Permanente pacemaker• Toegang

• Transveneus• Epicardiaal

• Tricuspidaliskunstklep (metalen)• Dialyse (cf. kans op endocarditis)

• Eén-, twee- of driekamersysteem (RV, RA + RV, RA + RV + LV)

Pacemakers

Pacemakers

• Tijdelijke pacing• Supportief of profylactisch• Toegang

• Transcutaan• Transveneus• Epicardiaal

• Eén- of tweekamer systeem

Pacemakers

• Tijdelijke pacing• Instellingen van de impulsegenerator

• Frequentie (rate)• Output (mA)

• Drempel: die stroomsterkte die nog net voldoende is om het hart te depolariseren (“capture”)

• Drempelbepaling• Veilige output: 3 x drempelwaarde

• Sensitivity (mV)• Eigen elektrische activiteit van het hart opvangen• Laag: pacemaker ziet alles, mogelijk valse inhibitie• Hoog: pacemaker ziet enkel hoge eigen signalen, mogelijk valse pacing• Sensitiviteitbepaling• Veilige sensitivity: ½ drempelwaarde

• NASPE code

Pacemakers

Positie I: gepacetekamer

Positie II: gesenstekamer

Positie III: antwoord op sensing

Positie IV:frequentiemodulatie

Positie V: pacing op meerdere plaatsen

O = Geen O = Geen O = Geen O = Geen O = Geen

A = Atrium A = Atrium T = Triggered R = frequentiemodulatie A = Atrium

V = Ventrikel V = Ventrikel I = Inhibitie V = Ventrikel

D = Dual (A + V) D = Dual (A + V) D = Dual (T + I) D = Dual (A + V)

• Fixed-rate pacing (asynchroon)• AOO• VOO

• Kans op R-op-T fenomeen!• DOO

• Synchrone pacing• AAI/VVI• DDD

Pacemakers

• Magneetgedrag• Pacemaker: asynchrone pacing (VOO) bij de meeste firma’s• Defibrillator (ICD/CRT-D): GEEN tachyaritmie detectie meer

• Reanimatie• Pacemakerspikes zonder capture: VF tot het tegendeel bewezen!!!• Defibrillatie voor-achterwaarts

Pacemakers