cardiovascular system -54-สธ-พศ · rheumatic fever most common cause of acquired heart...
TRANSCRIPT
1
Cardiovascular system
La-or Chompuk, MD. Department of Pathology
Faculty of Medicine, Naresuan University
Contents Arteriosclerosis, Aneurysm, Dissection Ischemic heart disease Valvular heart diseases
Mitral valve prolapse Rheumatic fever and rheumatic heart disease Infective endocarditis
Myocarditis Cardiomyopathy Pericardial diseases Tumor: myxoma
2
3
Arteriosclerosis
คือภาวะที่หลอดเลือดแดงแข็งและสูญเสียความยืดหยุน แบงเปน 3 กลุม
Atherosclerosis Large & medium size vessels
Monckeberg medial calcific sclerosis Medium size vessels with tunica media calcification
Arteriolosclerosis Small arteries/arterioles
4
Atherosclerosis
พบมี fibrofatty plaques or atheromatous plaques อยูในชั้น tunica intima ของ large and medium size arteries เชน aorta, coronary a., femoral a. Histology: raised focal plaque within the intima, having a core lipid (cholesterol/cholesterol esters) and a covering fibrous cap
Atherosclerosis
5
Atherosclerosis
plaque
Atherosclerosis
ภาวะแทรกซอน: Calcification Rupture emboli Ulceration Hemorrhage Thrombosis Aneurysm
6
Atherosclerosis ปจจัยเสี่ยง:
Age: old age Genetics Hyperlipidemia: high cholesterol and triglyceride, low HDL Hypertension Cigarette smoking Diabetes mellitus
Atherosclerosis
ปจจัยเสี่ยง: Elevated plasma homocysteine Other factors:
Competitive stressful lifestyle: type A personality Lack of exercise Obesity
7
Clinical features & prevention อาการทางคลินิก:
Ischemic/infarction of organs Atherosclerotic aneurysm
การปองกัน: Primary prevention: risk factor modification Secondary prevention: prevent recurrence of events or complications (anti-platelet drugs)
Monckeberg medial calcific sclerosis
Hardening of medium size vessels with tunica media calcification พบบอยที่เสนเลือดแดงในมดลูก ไมคอยมีความสําคัญ
8
Monckeberg medial calcific sclerosis
Arteriolosclerosis คือภาวะที่หลอดเลือดแดงขนาดเล็กๆ แข็งและขนาดของเสนผานศูนยกลางแคบลง สัมพันธกับเบาหวาน(diabetes mellitus) และความดันโลหิตสูง (hypertension)
9
Arteriolosclerosis
Aneurysm คือภาวะที่ผนังของหลอดเลือดหรือผนังหองหัวใจบางตําแหนงมีการขยายตัวผิดปกติ แบงเปน 2 ชนิด
- true aneurysm ภาวะ dilate ทุกช้ันของผนังหลอดเลือด
- false aneurysm เกิดจากการ leak ของเลือดออกจากเสนเลือดไปอยูใต connective tissue ที่หุมหลอดเลือดอยู
10
Aneurysm
11
Aortic dissection
คือภาวะที่มีการแทรกของเลือดเขาไปในช้ัน tunica media ของผนังหลอดเลือด aorta ภาวะแทรกซอน คือ การแตกของหลอดเลือด (rupture)
12
Abdominal aortic aneurysm with rupture
Aortic dissection
Blood intervening in the vessels
13
Ischemic Heart Disease (IHD)
ภาวะที่มีการขาดเลือดของกลามเนื้อหัวใจ (myocardial ischemia) เกิดจากไมสมดุลระหวาง supply (perfusion) & demand of oxygenated blood Myocardial ischemia ทําใหเกิด
↓ Oxygen ↓ Nutrient substrates ↓ Metabolites removal Dysfunction of pumping Abnormal heart rhythms Myocardial infarction (Necrosis)
Etiology of IHD
90 % coronary artery atherosclerosis IHD = coronary artery disease or coronary heart disease
14
Pathogenesis of IHD
Increased myocardial Oxygen demand Decreased coronary blood supply
Clinical manifestation of IHD แบงเปน 4 กลุมอาการ: 1. Angina pectoris: variants
- Stable angina - Prinzmetal angina - Unstable angina
2. Myocardial infarction (MI) 3. Chronic ischemic heart disease 4. Sudden cardiac death
15
Angina pectoris
ภาวะที่มีการเจ็บหนาอกบริเวณ substernal or precordial chest เปนระยะเวลา15 วินาที - 15 นาที แบงเปน 3 กลุมอาการ
Stable or typical angina Prinzmetal angina Unstable or crescendo angina
Angina pectoris
Stable angina: พบบอย เมื่อ coronary a. ตีบแคบถึงจุดหนึ่งจากการอุดตันของ plaque ทําให coronary perfusion ลดลงจะทําใหมีอาการเจ็บหนาอก ตอนออกกําลังกายหรือเครียด เพราะเปนภาวะที่หัวใจตองการ blood supply มาก และอาการจะทุเลาลงเมื่อพักหรือไดรับยาขยายหลอดเลือด (nitroglycerin)
16
Angina pectoris Prinzmetal angina: พบไมบอย และ unpredictable การเจ็บหนาอกขณะพัก ไมสัมพันธกับการออกกําลังกายหรือภาวะเครียด เกิดจาก Coronary artery spasm Coronary artery อาจจะมีหรือไมมีภาวะ coronary artery atherosclerosis ก็ได อาการทุเลาเมื่อไดรับยาขยายหลอดเลือด อาการอาจจะ progress ไปเปน MI ได
Angina pectoris Unstable angina: อาการเจ็บหนาอกที่เปนถี่ขึ้น นานขึ้น พักแลวไมดีขึ้น อาการมักเกิดจากการ disruption of atherosclerotic plaque ใน coronary a. ทําใหเกิด thrombosis อุดตันในเสนเลือด หรือ plaque หลุดลอยเปน emboli ไปอุดใน coronary a. อีกตําแหนงหนึ่ง พบบอยวามักจะเปน MI ตามมา
17
Myocardial infarction (MI)
ภาวะที่มีการตายของ myocardium อาจเปนแบบ subendocardial หรือ transmural infarction ก็ได พบมีการเปลี่ยนแปลงของ EKG และ คาของ cardiac enzymes สูงขึ้น EKG: ST elevate, Q wave, ST depress Increased cardiac enz.: LDH, CK, Troponin 25 % silent: old age, diabetics
Myocardial infarction
Transmural infarction การตายของ myocardium ทั้งหมดของ ventricular wall thickness มักเกิดจาก complete obstruction ของ thrombosis หรือ emboli ใน coronary a.
นาน > 1 ชั่วโมง EKG: ST segment elevation Q wave
18
Myocardial infarction
Subendocardial infarction การตายของ myocardium 1/3 to 1/2 inner ventricular wall thickness เกิดจาก incomplete obstruction ของ thrombosis ใน coronary a. (>30-40 min) EKG: ST segment elevation Non-Q wave
Myocardial infarction
ปจจัยเสี่ยง:
- old age - atherosclerosis of coronary a. * hypertension * DM * cigarette smoking * hypercholesterolemia
19
Myocardial infarction ความรุนแรงของ MI ขึ้นอยูกับ
- Location - Size of thrombosis/emboli
- Duration of occlusion - Oxygen needs of myocardium - Others: blood pressure, heart rate, cardiac rhythm
20
1 day 3-4 days
7-10 days 2-3 weeks
Myocardial infarction
21
Myocardial infarction
Released cardiac enzymes after myocardial cells dead:
Myoglobin Troponin (TnI and TnT) Creatine kinase (total CK and CK-MB) LDH (LDH1, LDH2)
Consequences and complications
50% AMI dead Contractile dysfunction
- อาจทําใหเกิด cardiogenic shock Arrhythmias
- เชน bradycardia, tachycardia, VT, VF และทําให dead
22
Consequences and complications
Myocardial rupture Pericarditis Right ventricular infarction
Consequences and complications
Mural thrombus Ventricular aneurysm Papillary muscle dysfunction Progressive late heart failure
23
Myocardial rupture
Rupture ventricular septum
Rupture papillary muscle
Fibrinous Pericarditis
Ventricular aneurysm
Mural thrombus
24
Prognosis
ขึ้นอยูกับ extention and location of infarction, quality of left ventricular function, previous cardiovascular health Total mortality for 1st year = 30 %
Treatment Monitoring and treat complication Decrease myocardial oxygen demand
HR control, pain relief, activity restriction Increase oxygen supply
Oxygen administration Antiplatelet therapy (aspirin), thrombolytic drug Angioplasty), atherectomy, CABG
25
Chronic ischemic heart disease
คือภาวะที่มี ischemic myocardial damage แลวทําใหมี congestive heart failure ตามมา เรียกวา ischemic cardiomyopathy การวินิจฉัยตองแยกสาเหตุที่ทําใหเกิด cardiomyopathy ไปกอน
Sudden cardiac death คือภาวะ unexpected death จาก cardiac causes ในระยะเวลา 1 hour Causes:
- ischemic heart disease (common) - congenital anomalies of coronary artery - aortic valve stenosis - mitral valve prolapse - myocarditis - dilated and hypertrophic cardiomyopathy
Mechanism: arrhythmia (Asystole, VF)
26
Valvular heart diseases
Valvular stenosis = ลิ้นหัวใจตีบ คือ ภาวะที่ลิ้นหัวใจเปดไดไมเต็มท่ี
Valvular regurgitation/insufficiency = ลิ้นหัวใจรั่ว คือภาวะที่ ลิ้นหัวใจปดไดไมสนิท
27
Major causes of acquired valvular heart diseases
Mitral valve stenosis: Post-inflammatory scarring (rheumatic heart disease)
Mitral valve regurgitation: Abnormalities of leaflets and commissures
Post-inflammatory scarring Infective endocarditis Mitral valve prolapse
Abnormalities of tensor apparatus Rupture of papillary muscle/cordae tendinae
28
Major causes of acquired valvular heart diseases
Aortic stenosis: Post-inflammatory scarring (rheumatic heart disease) Senile calcific aortic stenosis Calcification of a congenitally deformed valve
Aortic regurgitation Post-inflammatory scarring Infective endocarditis Aortic diseases: Syphilitic aortitis, Marfan syndrome, Rheumatoid arthritis
Mitral valve prolapse
คือภาวะที่มีความผิดปกติของ mitral leaflets ที่มีลักษณะออนตัว (floppy) ทําให valve ยื่นเขาไปใน atrium (prolapse) ขณะที่หัวใจบีบตัว Most asymptomatic May be dyspnea, angina, fatigue
29
Mitral valve prolapse
Unknown cause แตอาจเปน genetic cause พบบอยใน Marfan syndrome
Mitral valve prolapse
30
Rheumatic fever and Rheumatic heart disease
Rheumatic fever: acute, immunologically mediated multi-system inflammatory disease occurs a few weeks after an episode of group A (beta-hemolytic) streptococcal pharyngitis
Rheumatic fever
most common cause of acquired heart disease worldwide affect pediatric population affect heart, joints, skin and CNS acute rheumatic carditis may progress to chronic valvular deformities occurs in only 3% of patients with group A streptococcal pharyngitis
31
Rheumatic fever Diagnosis: ใช Jones criteria
2 major criteria or 1 major and 2 minor criteria
plus evident of antecedent group A streptococcal infection
positive throat culture positive group A strep. antigen test elevated serum anti-strep. antibody titer
Jones criteria
Major criteria: Carditis Polyarthritis (Migratory) Chorea (Sydenham) Erythema marginatum of skin Subcutaneous nodules
32
Jones criteria
Minor criteria: Clinical findings:
Arthralgia Fever
Laboratory findings: Elevated acute phase reactant (ESR,CRP) Prolonged PR interval on EKG
Rheumatic heart disease Acute rheumatic fever:
Endocarditis, myocarditis, pericarditis Endocarditis: พบ vetgetation at valve (MV,AV) ลักษณะทางกลองจุลทรรศนพบ Aschoff bodies, Anitschkow cells (Pathognomonic) ใน myocardium
Chronic rheumatic heart disease: deformed fibrotic valves (MV>AV>TV>PV) Frequent cause of Mitral stenosis (99% of cases)
33
Acute rheumatic fever
Aschoff bodies in myocardium Vetgetation at valve
Chronic rheumatic heart disease
Fibrosis of valve Fish mouth feature
34
Pathogenesis
hypersensitivity reaction induced by group A streptococcal Streptococcal antigens (M protein) that cross-react with human tissue through molecular mimicry Antibody destructs human tissue
Pathogenesis of RHD
35
Clinical Features
มักเกิดภายใน 3 สัปดาหหลังจากมีอาการของ group A streptococcal pharyngitis สวนมากพบในเด็กชวงอายุ 5-15 ป Serologic study: antistreptolysin-O (ASO) or antideoxy RNase B /anti-DNase B titer
Clinical Features
Acute rheumatic carditis (50-60%) Endocarditis: valvular regurgitation Myocarditis: tachycardia, cardiomegaly, arrhythmia, CHF Pericarditis: pericardial effusion
36
Clinical features
Chronic rheumatic carditis:
อาการจะเกิดขึ้นหลังจากมีอาการครั้งแรกในเวลาหลายป Valvular heart disease: Valvular deformities
Stenosis, Insufficiency
Infective endocarditis
เปนการอักเสบติดเช้ือที่ heart valve ทําใหมีการทําลาย valve สาเหตุสวนใหญเกิดจากเช้ือ bacteria (bacterial endocarditis) สวนนอยเกิดจากเชื้ออื่นๆ เชน fungi, rickettsiae (Q fever) and clamydiae
37
Infective endocarditis (IE)
Acute IE: - การอักเสบติดเชื้อแบบเฉียบพลัน ทําใหมีการทําลาย normal heart valve มักเกิดจาก high virulent organisms
- >50% ของผูปวยจะตายภายใน 2-4 weeks
Infective endocarditis (IE)
Subacute IE: - การอักเสบติดเชื้อทําใหมีการทําลาย abnormal
heart valve มักเกิดจาก low virulent organisms
- Abnormal heart valve เชน RHD, mitral valve prolapse, bicuspid aortic valve, prosthetic valves
- อาการจะเปนแบบคอยเปนคอยไป (insidious course)
38
Infective endocarditis (IE)
ปจจัยเสี่ยง: neutropenia immunodeficiency therapeutic immunosuppression diabetic mellitus alcohol intravenous drug abuse (IVDU)
Infective endocarditis (IE) เชื้อจุลชีพที่เปนสาเหต:ุ
alpha-hemolytic streptococci eg. S.viridans (50-60%) S. aureus (10-20%) พบบอยใน intravenous drug uses HACEK group: Haemophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella and Kingella S. epidermidis พบบอยในผูที่ใสล้ินหัวใจเทียม (prosthetic valve)
39
Infective endocarditis (IE)
ชองทางการติดเชื้อ: dental or surgical procedure skin eg. IVDU occult sources from gut, oral cavity
Infective endocarditis (IE)
Gross: vegetation ที่ heart valve และ อาจกระจายไปที่ endocardium บริเวณใกลเคียงจนเกิด abscess Microscopic: neutrophils จํานวนมากรวมกับ fibrin
40
Infective endocarditis
Clinical features of IE
Acute IE - fever, chills, weakness, murmur, heart failure
Subacute IE - Fever (Prolonged) - non-specific symptoms: fatigue, weight loss flu-
like syndrome - Murmurs (90% in left-side disease) - Others: petechiae, subungual hemorrhage, Roth
spots in the eyes (microemboli)
41
Roth spots (white-centered hemorrhage at retina)
Subungual splinter hemorrhage
Complications of IE
Cardiac complications: valvular insufficiency or stenosis heart failure myocardial ring abscess with perforation suppurative pericarditis
Embolic complications: Vetgetation at MV, AV: brain abscess, splenic abscess, kidneys abscess Vetgetation at TV, PV: lung infection and abscess
42
Myocarditis
ภาวะที่มีการอักเสบของ myocardium ทําใหมี injury of cardiac myocytes สาเหต:ุ
infections Immune-mediated reaction others: sarcoidosis, giant cell myocarditis
Causes of myocarditis
การติดเชื้อ: Viruses: Coxackievirus A and B (common), ECHO, influenza, HIV, cytomegalovirus (CMV) Clamydiae: C. psittaci Rickettsiae: R. typhi typhus fever Bacteria: Diphtheria, N. Meningitidis Fungi: Candida Protozoa: Trypanosoma chagas disease, toxoplamosis Helminths: trichinosis
43
Causes of myocarditis
Immune-mediated reactions: Postviral infection Poststreptococcal infection (rheumatic) Systemic lupus erythrematosus (SLE) Drugs: Methyldopa, sulfonamides Organs transplant rejection
Unknown causes: sarcoidosis Giant cell myocarditis
myocarditis
44
Clinical features of myocarditis
Asymptomatic complete recovery Arrhythmias Cardiomegaly functional valvular regurgitation Heart failure death
Cardiomyopathy
Primary cardiomyopathy คือโรคหัวใจที่มีสาเหตุมาจากความผิดปกติของกลามเน้ือหัวใจเอง
Secondary cardiomyopathy
คือโรคหัวใจที่มีสาเหตุมาจากโรคระบบอื่น
45
Primary cardiomyopathy
แบงเปน 3 ชนิด Dilated cardiomyopathy (90%) Hypertrophic cardiomyopathy Restrictive cardiomyopathy
Dilated cardiomyopathy
คือภาวะที่มีการขยาย (dilate) ของทั้ง 4 หองหัวใจ (chambers) ทําใหเกิด systolic dysfunction สาเหตุ: alcohol, genetics, postviral myocarditis อาการ: slow progesssive heart failure การรักษา: heart transplantation
46
Dilated cardiomyopathy
Dilated chambers
Cardiac myocytes hypertrophy and mild interstitial fibrosis
Hypertrophic cardiomyopathy
คือภาวะที่เซลลกลามเนื้อหัวใจมีขนาดใหญขึ้น (cardiac myocytes hypertrophy) ทําใหผนังของหัวใจหนามากและมีความผิดปกติของ diastolic filling เพราะ ventricular chamber ตีบแคบ สาเหตุ: genetics อาการ: asymptomatic, ventricular outflow obstruction, heart failure
47
Hypertrophic cardiomyopathy
Ventricular wall thickening
cardiac myocytes hypertrophy and disarray
Restrictive cardiomyopathy
คือภาวะที่ ventricles ไมสามารถขยายไดเต็มที่ขณะหัวใจคลายตัว (diastole) ซึ่งเกิดจากมีพังผืด(fibrosis) ใน ventricular wall สาเหตุ: idiopathic, amyloidosis, genetics, radiation fibrosis อาการ: restricted diastolic filling low stroke volume heart failure
48
Pericardial effusion
คือภาวะที่มีของเหลวสะสมใน pericardial cavity ปริมาณมาก (ปกติมี fluid ใสอยูประมาณ 30-50 ml.) ของเหลวอาจเปนเลือด (hemopericardium), หนอง, หรือ ของเหลวใสก็ได
49
Pericardial effusion
ถาของเหลวปริมาณมากๆ อาจทําใหเกิด cardiac tamponade ได cardiac tamponade คือภาวะ external compression of heart chambers resulting in diastolic filling impair
↓ stroke volume, heart rate ↑, heart failure Treatment: pericardiocentesis
Pericarditis
คือภาวะที่มี การอักเสบ (inflammation) ของpericardium สาเหตุ:
- infection: virus, bacteria, TB, fungus - immuno-mediated: SLE, rheumatic fever - other: trauma, neoplasm, radiation
50
Acute pericarditis from bacterial pneumonia
Myxoma
Primary cardiac tumor (common) 90% พบที่ atrium ( left>right) Benign tumor Gross: gelatinous mass in cardiac chambers อาการ: emboli, ball-valve obstruction, syncope
51
Gelatinous mass in left atrium
myxoma
References 1. Ramzi S. Cotran: Robbins’ Pathologic Basis of
disease, 8th ed. Philadelphia, WB Sauders, 2009 2. Copstead Banasik: Pathophysiology biological and
behavioral perspective, 2nd ed 3. Baunwald: Heart disease: A textbook of
Cardiovascular Medicine, 6th ed. Philadelphia, WB Sauders, 2001
4. Eugene Braunwald: Cardiovascular diseases: Harrison’s Manual of Medicine, 15th ed. McGraw-Hill, 2002