FIZIOPATOLOGIA SOC Flashcards
(17 cards)
Șocul – caracteristici generale
Șocul este o stare patologică. caracterizată prin hipoperfuzie tisulară,
urmata de hipoxie, acidoza metabolica, disfuncție multiorganică și potential deces.
Cauza principală este dezechilibrul dintre necesarul metabolic și aportul de oxigen la nivel celular.
Consecințe:
1.Hipoxie cu alterarea fosforilării oxidative la nivel mitocondrial
2.Acumulare de lactat prin activarea căii glicolitice anaerobe cu acidoza metabolica.
3.Activarea cascadelor inflamatorii (IL-1, TNF-α, IL-6).
4.Disfuncția transportului transmembranar
Tipuri de șoc:
- Șoc cardiogen: Cauzat de insuficiența cardiacă acută (de exemplu, infarct miocardic).
- Șoc hipovolemic: Cauzat de pierdere masivă de volum sanguin
(hemoragie, deshidratare). - Șoc distributiv: Cauzat de vasodilatație excesivă (anafilactic, neurogen).
- Șoc septic: Cauzat de infecții severe și răspuns inflamator sistemic.
Stadiile șocului:
- Stadiul compensat:
– Mecanisme compensatorii mențin perfuzia vitală.
– Simptome: tahicardie, vasoconstricție periferică.
– Dezechilibrele instalate sunt ușoare și sunt corectate de către mecanismele compensatorii, acestea fiind suficiente pentru a menține o perfuzie tisulară normală. - Stadiul decompensat:
– Mecanismele compensatorii devin insuficiente: hipoperfuzie critică,
afectarea metabolismului celular cu acidoză metabolică moderată,
disfunctie endoteliala cu risc de CID=coagulare intravasculara diseminata
– Simptome: hipotensiune, oligurie, alterarea stării mentale. - Stadiul ireversibil:
– Disfuncția mitocondrială severa, creșterea stresului oxidativ prin
producția de specii reactive de oxigen (ROS), activarea caspazelor cu
apoptoză celulară masivă, insuficiență multiplă de organ și deces.
Mecanisme compensatoare ale șocului
1.Reactia simpatoadrenergică:
- Activarea sistemului nervos simpatic → eliberare de noradrenalină și adrenalină.
- Legarea la receptori adrenergici:
– Receptorii α1: Vasoconstricție periferică → creșterea rezistenței vasculare sistemice (RVS) - activarea IP3 (inozitol trifosfat) în celulele musculare netede cu creșterea rezistenței vasculare sistemice
– Receptorii β1: Creșterea frecvenței cardiace (efect cronotrop) și a contractilității miocardice (efect inotrop pozitiv) - activarea protein kinazei A (PKA) urmata de creșterea calciului intracelular
– Receptorii β2: Vasodilatație în vasele coronare și musculare.
Răspunsul neuroendocrin
2.Activarea axei hipotalamo-hipofizo-suprarenale.
- CRH (corticotropin-releasing hormone): Eliberat de hipotalamus →stimulează hipofiza anterioară să elibereze ACTH.
- ACTH (hormon adrenocorticotrop): Stimulează productia de cortizol din
cortexul suprarenalian. - Cortizolul:
– Crește gluconeogeneza si glicogenoliza hepatice.
– Reduce inflamația prin inhibarea citokinelor pro-inflamatorii (ex: TNF-α,
IL-1β).
– Retenție de sodiu și apă prin actiune pe receptorii aldosteronici.
3.Eliberarea de ADH (hormon antidiuretic):
– Stimulat de hipovolemie și creșterea osmolarității plasmatice.
– Acționează pe tubulii renali colectori → crește reabsorbția apei.
– Creste tonusul vascular si rezistenta vasculara periferica
4.Activarea SRAA
- apare ca urmare a hipoperfuziei renale
- angiotensina II
- vasoconstrictor puternic prin stimularea sintezei de endotelina;
- inhibă ARNm – NO - sintetaza endoteliala cu scaderea NO
- stimuleaza activitatea simpatica centrala si periferica
- induce sinteza de factori de creștere vasculari și miocardici.
- aldosteron- creste reabsorbtia de Na si apa cu cresterea volemiei si ameliorarea debitului cardiac
Modificări metabolice in soc
Deficitul de oxigen: determina trecerea adaptativa de la metabolismul aerob (ciclu Krebs) la metabolism anaerob (glicoliză anaeroba).
Glicoliza anaerobă generează 2 molecule de ATP/molecula de glucoza și acid lactic cu instalarea acidozei metabolice.
Acidoza metabolică usoara, in fazele initiale ale socului induce o serie
de modificari adaptative benefice:
Efectul Bohr-deplasarea spre dreapta a curbei HbO2=Ameliorarea oxigenarii tisulare
Hiperventilatie prin stimularea centrilor respiratori=Eliminarea de CO2 cu scaderea pHului
Creste sensibilitatea cordului la actiunea catecolaminelor =Cresterea debitului cardiac
Vasodilatatie usoara prin relaxare musculara si productie crescuta de NO=Amelioreaza perfuzia periferica
Activeaza fosfofructokinaza si activeaza glicoliza=Creste productia anaeroba de ATP
Reduce intrarea Ca in celula=Protejeaza celulele de apoptoza indusa de Ca
Reduce eliberarea de citokine inflamatorii=Controleaza intensitatea raspunsului inflamator
Mecanisme fiziopatologice în stadiul decompensat
- Vasodilatație patologică:
– Producția excesiva de NO (oxid nitric): stimulată de citokine pro-inflamatorii (TNF-α, IL-1β) → relaxarea musculaturii netede vasculare → hipoperfuzie tisulara si staza venoasa periferica.
– Scăderea RVS: Hipotensiune refractară la tratament → hipoperfuzie tisulara.
- Disfuncția endotelială:
– Reducerea barierei endoteliale: permeabilitatea vasculară crește → extravazare de lichid în spațiul interstițial (edem) → hipovolemie →hipoperfuzie tisulara.
– Activarea coagulării: exprimarea excesivă a factorului tisular (TF) →
coagulopatie de consum (CID) → procese trombotice sistemice urmate de fenomene hemoragice → hipoperfuzie tisulara. - Leziunea de reperfuzie:
– Producția de radicali liberi: la reperfuzie, oxigenul reintrodus brusc
generează specii reactive de oxigen (ROS) → leziuni oxidative.
– Activarea inflamației: ROS activează NF-κB → expresie crescută de citokine pro-inflamatorii.
Mecanisme fiziopatologice în stadiul ireversibil
Depleția totală a ATP-ului → insuficiență energetică celulară.
Hipoxie tisulara severa → disfuncție mitocondrială ireversibilă.
Eliberarea enzimelor proteolitice → autodigestia celulară.
Disfuncția mitocondrială → creșterea stresului oxidativ prin producția de specii
reactive de oxigen (ROS).
Activarea caspazelor + stres oxidativ → apoptoza celulară.
Leziuni endoteliale → activarea coagulării și microtromboze → hipoperfuzie sistemica.
Acumulare de lactat → acidoză metabolică severa.
Acidoza metabolica severa – in fazele avansate ale socului decompenseaza suplimentar functiile aparatelor si sistemelor:
- excesul de ioni de hidrogen se leaga competitiv cu Ca de troponina C, reducand interactiunile acto-miozinice – scade forta de contractie musculara, se instaleaza fenomene de vasodilatatie neresponsiva la stimuli vasoconstrictori (vasoplegie) cu hipoperfuzie sistemica si insuficienta multipla de organ
- scade raspunsul Rβ la catecolamine cu scaderea frecventei si fortei de contractie cardiace
- induce hiperpotasemie cu aritmii cardiace
- reduce productia de 2,3DPG cu deplasarea spre stanga a curbei HbO2 si scaderea eliberarii O2 catre tesuturi
- inhiba fosforilarile oxidative cu reducere importanta a productiei mitocondriale de ATP
- scade forta de contractie a muschilor respiratori cu hipoventilatie
- scade absorbtia LCR-ului cu hipertensiune intracraniana, edem cerebral si hernii cerebrale/cerebeloase
- scade intensitatea proceselor active neuronale cu confuzie, letargie si coma
- inhiba migrarea leucocitara si fagocitoza cu risc crescut de sepsis
- stimuleaza eliberarea de citokine proinflamatorii (TNF-α, IL-1)
Șocul cardiogen
Socul cardiogen este caracterizat prin aparitia unei insuficiente importante contractile urmata de o perfuzie tisulara deficitara in conditiile mentinerii unui
volum sangvin intravascular normal.
Rezultatul este o instabilitate hemodinamica importanta, acidoza metabolica si insuficienta multipla de organ.
Cauze cardiace:
1.IMA cu sau fara supradenivelare de ST(70-80%)
-necroza miocardica si/sau depletia de ATP reduc forta de contractie
miocardica, cresc presiunea end-diastolica intraventriculara, cu staza
vasculara pulmonara si hipoperfuzie sistemica.
2.Complicatii mecanice ale IMA:
-ruptura de m.papilari – insuficienta mitrala acuta, supraincarcare volemica
pulmonara, EPA
-ruptura de sept interventricular-sunt stanga-dreapta, supraincarcare
ventriculara dreapta cu HTP si scaderea debitului ventricular stang
-ruptura de perete cardiac cu tamponada cardiaca, scadere importanta a presarcinii, scadere a umplerii ventriculare si volumului bataie
3.Insuficienta cardiaca acuta sau cronica decompensata
-cresterea presiunii cardiace stangi→ congestie venoasa pulmonara→
scaderea hematozei pulmonare cu hipoxemie, scaderea debitului cardiac.
-cresterea presiunii cardiace drepte → scaderea intoarcerii venoase →
scaderea hematozei pulmonare, scaderea debitului cardiac →hipoxemie
4.Miocardita acuta
-virala (Coxackie, parvovirus B12, Sars-CoV-2), bacteriana (difterie, b Lyme), autoimuna (lupus)-scaderea capacitatii de contractie cu disfunctie sistolica severa
5.Cardiomiopatia de stres (sdr.Takotsubo)
-crestere importanta a nivelului de catecolamine (stres emotional/fizic), mimeaza STEMI insa fara obstructie coronariana
– disfunctie ventriculara stanga, scaderea importanta a DC
6.Aritmii cardiace
-bradiaritmii (BNS, BAV grd III, bradicardie severa <40bpm),
tahiaritmii (TV/FV, TPSV cu raspuns ventricular rapid, FA cu raspuns ventricular rapid) – scadere semnificativa a debitului cardiac prin scaderea frecventei cardiace (in cazul bradiaritmiilor) sau a volumului bataie (in cazul tahiaritmiilor)
7.Valvulopatii
-stenoza severa aortica (<0,8cmp) – insuficienta ventriculara stanga
prin cresterea postsarcinii, caracterizata prin debit cardiac fix, scazut, hipertrofie ventriculara stanga, edem pulmonar
-insuficienta aortica severa – supraincarcare de volum ventriculara
stanga (crestere de presarcina), scadere a debitului cardiac
-insuficienta mitrala severa – supraincarcare de volum atriala stanga,
staza venoasa pulmonara, scaderea hematozei pulmonare, scadere
a debitului ventricular stang (cand rezerva de presarcina a VS este
depasita si VS este decompensat)
8.Pericardita
-scaderea volumului telediastolic, scadere umplerii cardiace si a
debitului cardiac
Șocul cardiogen
Cauze extracardiace:
-embolie pulmonara majora– cresterea postsarcinii VS, HTP, scaderea hematozei pulmonare, scaderea umplerii VS si a
DC
-hipertensiune pulmonara importanta- insuficienta cardiaca dreapta, scaderea hematozei pulmonare, scaderea umplerii cardiace stangi
-diabet zaharat – accelereaza procesul de ateromatoza coronariana, creste severitatea IMA, poate reduce
simptomatologia algica intarziind initierea tratamentului, scade contractilitatea cardiaca (acidoza metabolica), altereaza potentialele de repaus si actiune (activitate redusa a ATP-azei Na-K).
-BRC-prin supraincarare volemica, dezechilibre electrolitice si acido-bazice (acidoza metabolica)
-ciroza hepatica – insuficienta cardiaca energo-metabolica
-obezitatea – ateroscleroza
-boli inflamatorii sistemice – miocardita, pericardita, vasculita
-medicatie – inotrop negative (beta-blocante, blocante de canale de Ca), medicatie cardiotoxica (citostatice), cocaina, metamfetamina
Șocul cardiogen
Mecanisme moleculare ale disfunctiei contractile
a) Depletia de ATP indusa de ischemie:
– Ischemia duce la reducerea fosforilarii oxidative mitocondriale, reducand nivelurile intracelulare de ATP
– Disfunctia ATP-azei Na+/K+ cu acumulare intracelulara de Na+ si
scaderea activitatii canalului de schimb Na-Ca – reducerea influxului de Na determina acumulare intracelulara de Ca si alterarea sincronismului excitatie-contractie (Functionare normala: Ca intra in celula in sistola, iese in diastola in raport 1:3 cu Na)
b) Disfunctia SERCA:
– Disfunctia ATP-azei reticulului sarcoplasmic (SERCA) si a receptorului
rianodinic 2 determina acumularea intracitoplasmatica a Ca2+, disfunctie
diastolica si reducerea capacitatii de contractie
c) Disfunctie mitocondriala si stres oxidativ:
– Leziunile de ischemie-reperfuzie genereaza o crestere a nivelului de
specii reactive de oxigen (SRO), cu leziuni mitocondriale si apoptoza celulara
Mecanism: in timpul ischemiei degradarea ATP produce hipoxantina;
reluarea perfuziei determina activarea xantin oxidazei care transforma hipoxanina in acid uric, cu eliberare de anioni superoxid O2
-acestia sunt convertiti apoi in H2O2 si OH- cu peroxidarea structurilor lipidice
celulare, eliberare de eicosanoizi proinflamatorii, alterarea structurala a
membranei celulare si moarte celulara
– Cresterea permeabilitatii membranei mitocondriale – prin deschiderea
de pori membranari mitocondriali (mPTP) duce la pierderea potentialului
membranar si depletie de ATP
d) Apoptoza si necroza celulara:
– Activarea caspazei-3 si caspazei-9 declanseaza programul de apoptoza cardio-miocitara
– Ischemia severa determina necroza celulara cu eliberarea de molecule
asociate distructiei celulare (DAMPs) cu exacerbarea procesului inflamator local
e) Disfunctie endoteliala
* Scade disponibilitatea NO din cauza cresterii RLO
* Activare endoteliala→ creste expresia ICAM-1 and VCAM-1, promovand aderarea leucocitara si disfunctii la nivelul microcirculatiei
Disfunctii la nivelul microcirculatiei:
* Alterarea mecanismelor de autoreglare a microcirculatiei duce la suntarea circulatiei capilare cu scaderea transportului de O2 catre
tesuturi
* Cresterea nivelului de endotelina-1 contribuie la vasoconstrictie excesiva cu agravarea fenomenelor ischemice
* Cresterea productiei de lactat (din cauza cresterii ponderii metabolismului anaerob) duce la instalarea fenomenelor de acidoza lactica
Consecinte hemodinamice
- Reducerea volumului bataie (VB) si debitului cardiac (DC) induc hipotensiune arteriala.
- Tahicardie compensatorie (indusa de activarea simpatica) creste necesarul miocardic de oxigen, agravand fenomenele ischemice.
- Cresterea presiunii end-diastolice intraventriculare stangi duce la
staza venoasa pulmonara si edem pulmonar cu reducerea hematozei pulmonare si hipoxemie secundara.
Șocul cardiogen
Mecanisme compensatorii neurohormonale
-incearca sa restabileasca perfuzia, insa paradoxal agraveaza socul cardiogen.
A. Activarea sistemului simpatic (SNS)
* Activarea baroreceptorilor din sinusul carotidian si arcul aortic duce la cresterea eliberarii de adrenalina si noradrenalina
* Suprastimularea receptorilor β1-adrenergici duce la:
– Cresterea frecventei cardiace si contractilitatii miocardice (initial
efect compensator)
– Scaderea in timp a expresiei receptorilor β-adrenergici (down-
regulation) determina scaderea responsivitatii structurilor cardiace la catecolamine.
– Cresterea necesarului miocardic de oxigen agraveaza ischemia.
B. Activarea sistemului renina-angiotensina-aldosteron (SRAA)
* Scaderea perfuziei renale determina cresterea eliberarii de renina, cu:
– Productie crescuta de angiotensina II → vasoconstrictie
importanta, cu cresterea postsarcinii, cresterea travaliului cardiac si consumului de oxigen, asociate cu reducerea suplimentara a debitului cardiac.
– Eliberare de aldosteron → retentie de Na si apa, cu cresterea presarcinii si accentuarea congestiei pulmonare.
C. Eliberare de vasopresina (hormon antidiuretic)
* Hipoperfuzia stimuleaza secretia de hormon antidiuretic, cu:
– Vasoconstrictie sistemica, cresterea postsarcinii, creste travaliul cardiac, consumul de oxigen si scade suplimentar debitul cardiac
– Retentie hidrica, cu agravarea edemului pulmonar, congestie pulmonara, scaderea hematozei si hipoxemie.
Debitul cardiac redus persistent duce la hipoperfuzie sistemica, fenomene
ischemice globale cu disfunctie multipla de organ
* Disfunctia renala (sdr. cardio-renal)
– Insuficienta renala acuta (IRA) prerenala indusa de hipoperfuzia renala, activarea SRAA si congestie venoasa.
– Cresterea nivelului creatininei, scaderea RFG, scaderea diurezei
– Cresterea nivelului de lipocaina asociata gelatinazei neutrofilelor (NGAL) – biomarker inflamator asociat cu leziunile tubulare precoce
- Disfunctia hepatica:
– “ficatul de soc” (hepatita ischemica) indusa de hipoperfuzia hepatica
– Cresteri importante ale AST si ALT (valori crescute ale indicelui De Ritis) - Disfunctii neurologice:
– Hipoperfuzia cerebrala duce la alterarea statusului mental in grade variabile, pana la aparitia starilor de delir. - Disfunctia gastro-intestinala:
– Disfunctii ale barierei intestinale→ cresterea translocatiei bacteriene si endotoxemie
– Risc crescut de instalare al ulcerului de stres cu aparitia de sangerari gastro-
intestinale
– Scaderea peristaltismului intestinal cu aparitia de manifestari pseudoocluzive
Progresia catre soc cardiogen refractar este relevata de:
- Hipotensiune persistenta in conditiile administrarii de medicatie vasopresoare si inotrop pozitiva
- Accentuarea acidozei metabolice si cresterea nivelurilor de lactat seric
- Disfunctie severa de contractilitate miocardica cu disociatie electro-mecanica si stop cardiac.
Raspunsul inflamator si “furtuna citokinica” din socul cardiogen
Afectarea cardiaca din socul cardiogen declanseaza inflamatie sistemica
similara celei din sepsis:
-citokinele proinflamatorii (TNF-α, IL-6, IL-1β) exacerbeaza disfunctia miocardica: cresterea TNF-α, IL-6 si IL-1β → apoptoză cardiomiocitară prin
activarea caspazelor
- activarea NF-κB la nivel endotelial→ expresie crescută de ICAM-1 și VCAM-1 → recrutare leucocitară → intretinerea statusului inflamator
-HMGB1 si activarea receptorilor de tip TLR amplifica cascada inflamatiei
Socul hipovolemic
Este caracterizat de scaderea volumului sanguin care poate surveni prin:
– Hemoragie, deshidratare sau pierdere de lichide (arsuri, diaree severă), sechestrare de lichide (spatiul III – ascita, edeme)
– Efecte:
* Scăderea volumului intravascular → hipotensiune și tahicardie reflexa.
* Reducerea perfuziei renale →insuficiență renală acută.
* Activarea NF-κB în endoteliu → creșterea VEGF → afectarea barierei vasculare.
- Compensare prin SRAA:
– Renina: Eliberată de celulele juxtaglomerulare în răspuns la
hipoperfuzie renală.
– Angiotensina II: Vasoconstricție prin activarea receptorilor AT1R și stimulare a eliberării de aldosteron.
– Creșterea secreției de hormon antidiuretic (ADH) prin stimularea
osmoreceptorilor hipotalamici → retenție de apă și sodiu.
Socul hipovolemic
Mecanisme fiziopatologice implicate in socul hipovolemic
A. Hipoperfuzia si hipoxia celulara
* Reducerea volumului sangvin→ scaderea intoarcerii venoase → scaderea debitului cardiac → hipoperfuzie sistemica.
* Hipoxia tisulara este consecinta scaderii cantitatii de oxigen transportat la tesuturi, ce determina o crestere a ponderii metabolismului anaerob, acumulare de acid lactic si acidoza metabolica
B. Cresterea nivelului de stres celular caracterizat prin:
a)Depletie de ATP:
– Hipoxia reduce intensitatea procesului de fosforilare oxidativa mitocondriala →
productie scazuta de ATP.
– Depletia de ATP reduce activitatea pompelor celulare ATP dependente (ATP-aza Na+/K+, ATP-aza Ca2+) → acumulare intracelulara a Na+ si Ca2+ → edem celular si disfunctii celulare.
b)Hipercalcemia intracelulara
- Concentrațiile mari intracelulare de Ca2+ pot duce la activarea unor proteaze
(calpaine), fosfataze și endonucleaze, care degradează structurile celulare
- Ca2+ creste permeabilitatea membranei mitocondriale, mediată de
deschiderea porilor de tranziție a permeabilității mitocondriale (mPTP).
- mPTP permite eliberarea citocromului C din mitocondrie în citoplasmă;
- citocromul C se leagă de APAF-1 (proteina de activare a factorului apoptotic 1) și ATP, formând apoptosomul - activează caspaza-9, care activează caspazele executive (cum ar fi caspaza-3), declanșând apoptoza.
c) Radicali liberi de oxigen (RLO):
– Leziunea de ischemie-reperfuzie (ex. dupa administrarea brusca de fluide) creste generarea de RLO
– RLO induc leziuni ale structurilor celulare (lipide, proteine,ADN) → agravarea disfunctiei celulare si apoptoza.
d) Disfunctia mitocondriala:
– Cresterea Ca2+ si a RLO determina leziuni ale membranei mitocondriale →
deschiderea mPTP → pierderea potentialului membranar → depletie de ATP si moarte celulara.
e) Cascada inflamatiei:
– Hipoxia si moleculele asociate distructiei celulare (DAMPs) activeaza calea NF-κB → eliberare de citokine proinflamatorii (TNF-α, IL-1β, IL-6).
– Citokinele amplifica procesul inflamator, induc activarea endoteliului ascular, si procesul de recrutare leucocitar→ disfunctie la nivelul microcirculatiei.
Mecanisme compensatorii
A. Mecanisme compensatorii neurohormonale
* Sistemul nervos simpatic (SNS):
– Scaderea volumului circulant determina activarea baroreceptorilor
aortici si carotidieni → activarea SNS → eliberare de adrenalina si noradrenalina.
– Efecte:
* Vasoconstrictie (stimulare α1-adrenergica) → cresterea rezistentei
vasculare sistemice
* Cresterea frecventei si contractilitatii cardiace (stimulare β1- adrenergica) → cresterea debitului cardiac
* Sistemul renina-angiotensina-aldosteron (SRAA)
– Scaderea volumului circulant duce la scaderea perfuziei renale → eliberare de renina → conversia angiotensinogenului in angiotensina II
– Angiotensina II:
* Vasoconstrictie → cresterea rezistentei vasculare periferice.
* Creste eliberarea de aldosteron→ retentie de Na si secundar de
apa → cresterea volumului circulant.
* inhibă ARNm – NO - sintetaza endoteliala, cu apariția disfuncției
endoteliale (scade biodisponibilitatea NO).
* stimulează activitatea simpatică centrală și periferică
- Hormonul antidiuretic (ADH):
– Eliberat ca raspuns la hipovolemie si cresterea osmolaritatii plasmatice.
– Creste reabsorbtia apei la nivelul tubilor colectori → cresterea volumului
sangvin.
B. Mecanisme compensatorii cardiace
* Tahicardia: cresterea frecventei cardiace duce la mentinerea debitului
cardiac in conditiile scaderii volumului bataie
* Redistributia fluxului sangvin:
– Vasoconstrictie in teritoriile non-esentiale (piele, tract gastro-intestinal)
→ redirectionarea mecanica a fluxului sangvin spre organele vitale (creier, cord).
4. Consecintele socului hipovolemic
In lipsa tratamentului socul hipovolemic progreseaza spre insuficienta multipla de organ.
A. Disfunctia microvasculara
* Hipoperfuzie persistenta → activare endoteliala →creste expresia moleculelor de adeziune
(ICAM-1, VCAM-1) → creste aderarea si migrarea leucocitara, creste riscul de tromboza la nivelul microcirculatiei.
* Cresterea permeabilitatii capilare → extravazarea apei in interstitiu.
B. Consecinte specifice
* Rinichi:
– Hipoperfuzie → IRA prerenala cu posibila instalare de leziuni renale → oligurie, creatinina crescuta, hiperpotasemie, hipersodemie, acidoza metabolica.
- Plaman:
– Leziuni endoteliale→ sindrom de detresa respiratorie acuta (SDRA) → edem interstitial si alveolar, tromboze in microcirculatia pulmonara cu scaderea hematozei, pulmonare, hipoxemie si insuficienta respiratorie. - Inima:
– Reducerea fluxului sangvin coronarian→ ischemie miocardica → scaderea contractilitatii si aritmii. - Creier:
– Hipoperfuzie → alterarea statusului mental, confuzie, coma. - Tract gastro-intestinal:
– Ischemie → alterarea barierei intestinale → translocatie bacteriana crescuta→ sepsis.
– Scaderea peristaltismului → sdr pseudoocluziv
C. Dezechilibre metabolice
* Acidoza lactica: Acumulare de lactat in contextul cresterii ponderii metabolismului anaerob.
* Diselectrolitemii: hiperpotasemie, hiposodemie pe fondul acidozei
metabolice, redistributiei ionice intre mediul intracelular si extracelular; in
conditii de hiperaldosteronism si hipersecretie de cortizol pot creste nivelul de Na si scadea nivelul de K in conditiile unei functii renale pastrate.
D. Inflamatia sistemica si insuficienta multipla de organ
* Soc persistent → sindrom de raspuns inflamator sistemic (SRIS) → eliberare de DAMPs (damage-associated molecular patterns) si PAMPs (pathogen-associated molecular patterns) → raspuns imun exagerat→ insuficienta multipla de organ.
Șocul distributiv
Este caracterizat de scaderea volumului sanguin circulator secundar unei vasodilatatii importante, cu scaderea intoarcerii sangelui la cord, scaderea secundara a debitului cardiac si hipoperfuzie sistemica.
Tipuri de soc distributiv:
-Socul anafilactic
-Socul neurogen
Caracteristici=Șocul anafilactic=Șocul neurogenic
Mecanism primar=Degranularea mastocitelor, mediat IgE=Pierderea tonusului simpatic
Vasodilatație=Mediată de histamină,
leucotriene, PGD2=Pierderea tonusului
vasomotor
Frecvență cardiacă=Tahicardie
(compensatorie)=Bradicardie (tonus vagal necontrolat)
Permeabilitate capilară=Crescută (efect histaminic)=Normală
Aspectul pielii=Eritematos, urticarie=Caldă și uscată
Socul anafilactic
- Definiție: Șocul anafilactic este o reacție sistemică de hipersensibilitate severă cu risc vital, indusa de activarea
excesiva a mastocitelor si bazofilelor, cu eliberarea unei cantitati mari de mediatori care induc vasodilatatie
sistemica, creșterea permeabilității vasculare si contractia musculaturii bronsice.
1.Cauze ale socului anafilactic:
Reactii de hipersensibilitate mediate de IgE:
-alimente: cel mai frecvent: arahide, peste, fructe de mare, lapte, oua
-medicamente: beta-lactamide (peniciline), AINS, agenti anestezici
-intepaturi de insecte
-contact cutanat cu latex, etc.
Reactii nemediate de IgE (anafilactic-like)
- activarea directa a mastocitelor de catre:
-substante de contrast iodat, opiozi
-factori fizici – frigul/consumul de bauturi sau alimente reci, efortul prelungit
Faze de instalare:
1.Faza de initiere - expunerea la un alergen este urmata de procesarea alergenului de catre APC si prezentarea acestuia catre LTh2 secretie de citokine (IL-4, IL-13) care promoveaza productia si eliberarea de IgE de catre LB. IgE se leaga de receptori specifici mastocitari/bazofilici (FcεRI).
- Faza de reexpunere – reexpunerea la acelasi alergen determina degranularea
mastocitelor si bazofilelor cu eliberare de mediatori (histamina, triptaza,
proteoglicani, etc.)
! Legarea încrucișată de IgE: se leagă de IgE un Ag diferit (cu un situs de legare similar – “mimetism molecular”), determinand activarea mastocitelor (reactii alergice incrucisate) - Cresterea sintezei de mediatori – activarea excesiva a PLA2 determina cresterea productiei de PG, LT cu accentuarea bronhoconstritiei, vasodilatatiei si permeabilitatii vasculare.
- Eliberarea de citokine accentueaza recrutarea leucocitara si amplifica raspunsul inflamator
2.Mecanisme moleculare
* Transducția semnalului: activarea receptorului FcεRI inițiază semnalizarea
intracelulară prin kinazele:
Lyn - creste productia de IP3 si DAG cu cresterea nivelului de Ca intracelular si
activarea PKC
- initiaza calea MAPK
Syk – fosforileaza si activeaza PLC, creste nivelul de IP3 si eliberarea de Ca
intracelular activeaza calmodulina si calcineurina cu activarea factorului
nuclear limfocitar (NFAT) creste diferentierea limfocitara si productia de
IgE
- polimerizeaza actina din citoscheletul mastocitar, facilitand procesul de
degranulare
- fosforileaza BLNK si SLP-76 cu activarea caii Ras-MAPK
- activeaza factori de transcriptie (NF-κB and AP-1) cu cresterea productiei de
citokine
Activarea căii MAPK: determină producția de prostaglandine și leucotriene.
– Prostaglandine (ex. PGD2): amplifică vasodilatația și edemul.
– Leucotriene (ex. LTC4, LTD4): vasodilatatie și bronhoconstrictie
2.Mecanisme moleculare
* Fluxul de calciu: cresterea Ca intracelular declanșează degranularea mastocitelor și eliberarea de:
– Histamină: Produce vasodilatație (prin receptorii H1), creșterea permeabilității
capilare și bronhoconstricție.
– Triptază: Activează sistemele complement (C3a, C5a) și kininic (bradikinina).
- Activarea NF-κB: promovează transcripția citokinelor proinflamatorii precum TNF-α și IL-6.
- Vasodilatatia excesiva: cauzată de un dezechilibru între factorii vasoconstrictori și vasodilatatori.
- oxid nitric (NO): Produs de către enzima NO-sintetază (iNOS) indusă de citokine
pro-inflamatorii (TNF-α, IL-1β). - supraactivarea receptorilor TLR-4 → eliberare excesivă de prostaglandine E2
și I2 → vasodilatație sistemică.
- Mecanisme compensatorii
Sunt initiate ca raspuns la modificarile hemodinamice induse de socul
anafilactic, fiind similare celor din socul cardiogen si hipotensiv:
* Activarea baroreceptorilor: scaderea tensiunii arteriale determina
stimularea baroreceptorilor aortici si carotidieni, cu activarea SPT, cresterea
frecventei si contractilitatii cardiace in vederea asigurarii DC.
* Sistemul renina-angiotensina-aldosteron: hipotensiunea activeaza
SRAA, cu vasoconstrictie secundara si retentie de Na si apa in vederea
cresterii volumului circulant si tensiunii arteriale.
- Hormonul antidiuretic (ADH): este stimulata secretia de ADH cu cresterea
reabsorbtiei de apa la nivel renal in vederea cresterii volumului de sange
circulant
Vasodilatatia excesiva si permeabilitatea capilara crescuta poate depasi aceste
mecanisme de compensare cu instalarea hipotensiunii arteriale si a starii de
soc.
- Consecintele socului anafilactic
* Cardiovasculare:
- vasodilatatia importanta duce la “sechestrarea” sangelui in periferie, reducerea intoarcerii sangelui spre cord si scaderea debitului cardiac (DC)
- cresterea permeabilitatii duce la hipovolemii si scade suplimentar DC
- Mediatorii mastocitari pot inhiba direct activitatea miocardica:
Ex: * PAF (platelet activating factor)- reduce contractilitatea cardiaca, altereaza durata potentialului de actiune cu aparitia de tahiaritmii, determina vasoconstrictie coronariana prin cresterea eliberarii de TXA2 si endotelina-1
* histamina – prin intermediul RH1- scade forta de contractie, determina
vasoconstrictie coronariana
* Respiratorii: sindrom obstructiv prin bronhoconstrictie si/sau edem laringian
* Gastrointestinale: contractia musculaturii netede intestinale si cresterea permeabilitatii mucoasei intestinale pot determina aparitia de dureri abdominale, voma, sdr. diareic.
* Cutanate: urticarie, angioedem, eritem cutanat
Socul neurogenic
Definiție
Șocul neurogenic este o formă de șoc distributiv, cauzat de pierderea tonusului simpatic, ducând la vasodilatație sistemică si instabilitate hemodinamica.
- Cauzele socului neurogenic includ:
- Leziuni de cordon medular: traumatismele spinale care apar la
nivelul corpului vertebral T6 sau superior de acesta pot intrerupe trasmiterea simpatica, determinand activitatea parasimpatica necontrolata - Leziuni cranio-cerebrale: leziunile cerebrale severe pot altera reglarea activitatii vegetative cu reducerea controlului simpatic
- Substante medicamentoase: agentii farmacologici cu tropism pentru sistemul nervos central sau care interfera cu functionarea sistemului nervos vegetativ reducand tonusul simpatic si crescand
tonusul parasimpatic
2.Mecanisme fiziopatologice
- Reducerea tonusului simpatic:
leziunile cerebrale si medulare intrerup transmiterea descendenta a impulsurilor
simpatice scaderea eliberarii periferice de noradrenalina scaderea stimularii Rα1 vasodilatatie scaderea stimularii Rβ1 bradicardie - Activitate parasimpatica crescuta:
amplificarea efectelor vagale sistemice eliberare de acetilcolina stimularea RM2 scade frecventa si forta de contractie cardiaca - Relaxarea musculaturii netede vasculare:
absenta stimularii simpatice scade nivelul de Ca intracelular la nivelul celulelor musculare netede cu relaxare musculara si vasodilatatie - Inflamatie secundara:
Citokinele inflamatorii eliberate in urma leziunii cerebrale/spinale (TNF-α, IL-1, IL-6) scad tonusul vascular direct si prin cresterea sintezei de NO (up-regleaza NO sintetaza) cresc permeabilitatea endoteliala
3.Mecanisme compensatorii
* Activarea SRAA: vasoconstrictie prin actiunea ATII pe RAT1 si retentie de Na si apa la nivel renal cu cresterea volemiei si ameliorarea umplerii cardiace
* Eliberarea de ADH: hipotensiunea si reducerea activitatii baroreceptorilor vasculari stimuleaza eliberarea de ADH care determina vasoconstrictie prin actiunea pe RV1 la nivel vascular si reabsorbtie de apa prin actiunea pe RV2 la nivelul tubilor colectori renali.
* Eliberarea de catecolamine suprarenaliene: desi activitatea SPT este mult diminuata, medulara suprarenaliana raspunde la stimulii hipoxici si la stresul tisular prin eliberarea de adrenalina si noradrenalina cu cresterea frecventei cardiace, cresterea tonusului vascular si tensiunii arteriale
* Cresterea frecventei respiratorii: hipoxia tisulara stimuleaza chemoreceptorii aortici si carotidieni cu
hiperventilatie secundara si ameliorarea hematozei pulmonare
* Redistributia fluxului de sange: centralizarea circulatiei se produce sub actiunea ATII si adrenalinei
* Cresterea eritropoiezei (in cazul socurilor persistente): hipoxia cronica stimuleaza eliberarea renala de eritropoietica cu ameliorarea hematozei pulmonare si corectarea hipoxemiei
N.B.
Scaderea tonusului simpatic reduce in mod semnificativ raspunsul uzual al baro si chemoreceptorilor si limiteaza eficienta tahicardiei si a vasoconstrictiei periferice.
Pacientii raman bradicardici pe fondul stimularii vagale.
Efectul SRAA si al catecoalminelor suprarenaliene de cele mai multe ori este depasit de vasodilatatia indusa
de NO si de mediatorii inflamatori, mecanismele mentionate mai sus asigurand doar o compensare
partiala.
- Consecinte
* Hipotensiune: vasodilatatia sistemica duce la scaderea rezistentei vasculare periferice si scaderea tensiunii arteriale
* Bradicardie: Cresterea tonusului vagal determina scaderea frecventei cardiace cu reducerea debitului cardiac
* Staza venoasa periferica: vasodilatatia persistenta determina cresterea volumului de sange din vasele periferice si scaderea intoarcerii sangelui la cord cu scaderea presarcinii si a debitului cardiac
* Hipoperfuzie sistemica: scaderea tensiunii arteriale si a debitului cardiac determina scaderea perfuziei tisulare cu hipoxie periferica, acidoza metabolica si disfunctii multiple de organ
* Alterarea termoreglarii: pierderea controlului simpatic asupra vaselor cutanate → termoreglare deficitară → poichilotermie (incapacitatea de a mentine temperatura centrala).
* Bronhoconstrictie si secretie crescuta de mucus bronsic cu sdr. obstructiv prin cresterea tonusului vagal
* Cresterea peristaltismului intestinal, hipersecretie enzimatica, cresterea translocatiei bacteriene
Socul septic
Definiție
Șocul septic este o formă severă de sepsis care apare atunci când o
infecție provoacă o scădere periculoasă a tensiunii arteriale, în ciuda administrării adecvate de fluide intravenoase. Această stare critică duce la insuficiență circulatorie, hipoxie tisulară și, în final,
la disfuncție multiplă de organ.
Factori de risc:
-infectii severe rezistente la tratament
-imunosupresia (HIV, paraneoplazica, medicamentoasa)
-proceduri invazive de tratament si diagnostic
-varsta inaintata
-diabetul zaharat - RIU este diminuat prin procese de glicozilare nonenzimatica a Ig si sistemului C, scade sinteza de Ig, scade activitatea neutrofilelor
-boala renala cronica - in stadiile avansate (uremie)
-ciroza hepatica – scade intensitatea raspunsului imun
-insuficienta cardiaca cronica –perfuzia tisulara scazuta si disfunctia endoteliala
cresc susceptibilitatea pentru sepsis
-BPOC-risc crescut de pneumonii repetate
Fiziopatologia socului septic
1.Recunoasterea agentului patogen
* Lipopolizaharide (LPS) eliberate de catre bacteriile Gram negativ activeaza receptorii Toll-like (TLR4) la nivelul celulelor imune.
* Peptidoglicanii si a. lipoteichoic eliberate de bacteriile Gram pozitive activeaza TLR2.
* Interactiunea Ag-R duce la activarea cascadelor de semnalizare intracelulara.
2.Semnalizare intracelulara
* Activarea TLR activeaza cascadele moleculare asociate MyD88 si
TRIF.
* Activarea NF-κB duce la cresterea transcriptiei citokinelor proinflamatorii
* Activarea cascadei MAPK, amplifica raspunsul inflamator.
3.Furtuna citokinica si inflamatia sistemica
- Tumor necrosis factor-alfa (TNF-α): induce activare endoteliala, vasodilatatie si apoptoza;
- Interleukina-1β (IL-1β): implicata in aparitia febrei si a procesului de recrutare leucocitara
- Interleukina-6 (IL-6): acceleeaza sinteza proteinelor de faza acuta la nivel
hepatic si exacerbeaza procesul de inflamatie sistemica - Interferon-γ (IFN-γ): accentueaza procesul de activare a macrofagelor
- High-mobility group box 1 (HMGB1): actioneaza ca un mediator de faza
tardiva a procesului inflamator.
Activarea endoteliala duce la eliberarea de oxid nitric (NO), cu vasodilatatie si
hipotensiune secundara
Recrutarea de leucocite accentueaza fenomenele de distructie tisulara.
4.Tulburari de coagulare si disfunctie endoteliala
Disfunctia endoteliala este un element principal in socul septic, inducand
cresterea permeabilitatii vasculare si fenomene trombotice in microcirculatie.
Mecanismele moleculare ale acesteia includ:
* Dereglarea productiei de monixid de azot (NO) : NO sintetaza este stimulata, determinand cresterea excesiva a productiei de NO cu vasodilatatie si hipotensiune.
* Cresterea permeabilitatii endoteliale: determinata de alterarea expresiei
caderinei 5 si cresterea expresiei moleculelor de tip ICAM-1 si V-CAM-1.
Cresterea permeabilitatii endoteliale este urmata de extravazare de apa,
edeme interstitiale si hipoperfuzie sistemica, favorizand aparitia MSOF.
* Coagulopatia: caracterizata prin activarea FIII cu accentuarea coagularii pe calea extrinseca, inhibitia anticoagulantilor fiziologici (ATIII, proteina C, ICE), inhibitia fibrinolizei prin cresterea expresiei PAI-1, urmate apoi de
CID.
5.Disfunctia mitocondriala si moartea celulara
Socul septic duce la alterarea metabolismului prin disfunctie mitocondriala si reducerea productiei de ATP.
Mecanismele fiziopatologice includ:
* Disfunctia mitocondriala: excesul de SRO (specii reactive de oxigen) si NO
altereaza lantul transportor de electroni, determinand depletia ATP-ului si hipoxie
celulara chiar in conditiile unui nivel normal de O2 (hipoxie citopatica).
* Dereglarea metabolismului glucozei:
TNF-α induce fosforilarea RSI-1 (receptorul substratului insulinic) in pozitia serina, reducand activitatrea IP3K, cu scaderea expresiei membranare a GLUT-4 si insulinorezistenta secundara
IL-6 -activeaza calea JAK/STAT3, cu cresterea ratei de degradare a RSI-1 si
insulinorezitenta secundara
-stimuleaza gluconeogeneza hepatica cu hiperglicemie secundara
procesul inflamator excesiv duce la reducerea metabolizarii mitocondriale a
piruvatului, determinand cresterea ponderii metabolismului anaerob, cu acidoza lactica.
* Insuficienta suprarenaliana: citokinele proinflamatorii scad productia de cortizol si aldosteron, cu agravarea fenomenelor de hipotensiune.
* Apoptoza si piroptoza agraveaza gradul de efectare tisulara.
Piroptoza
- Tip de apoptoză inițiat de procesul inflamator
- Inițierea piroptozei este cauzată de recunoașterea unor secvente moleculare nonself din morfologia agentului patogen de către receptorii
NOD-like (NLRs)
- necesită acțiunea enzimei caspazei 1 sau 11, activate prin piroptozom (sau
inflamazom)
- duce la ruperea membranei celulare și eliberarea locală de molecule de tip
DAMP: ATP, ADN,oligomeri ASC (proteine proapoptice activatoare a domeniilor caspazelor), citokine, care întrețin procesul inflamator local.
- Diferă de apoptoza “clasica” in care conținutului celular este inglobat in
corpusculi apoptotici, fagocitati noninflamator de catre macrofagele locale
- Imunosupresia si infectiile secundare
Pe masura ce socul septic progreseaza, scade treptat nivelul de competenta al
sistemului imun, cu apariti imunosupresiei:
* Cresterea productiei de citokine antiinflamatorii: Interleukina-10 (IL-10)
si factorul de crestere si transformare-beta (TGF-β).
* Epuizarea limfocitelor T: Cresterea expresiei receptorului apoptotic
programmed death-1 (PD-1) si ligandului acestuia, cu reducerea imunitatii
* Disfunctie monocitara: Reducerea expresiei HLA-DR la nivelul APC-urilor,
cu reducerea acestora de a genera si augmenta raspunsul imun endogen
* Imunosupresia creste riscul infectiilor secundare (metastaze septice) si a altor infectii asociate, mai ales cu patogeni oportunisti.
