L'insufficienza cardiaca (HF) colpisce 6,2 milioni di persone negli Stati Uniti d'America, con quasi 500.000 nuove persone diagnosticate ogni anno. Il 50% di quelli con SC viene riammesso in ospedale entro 6 mesi dal trattamento. Nel 2017, l'HF ha causato 80.480 morti. Il 75% di quelli con SC ha un'ipertensione preesistente. Dato che l'insufficienza cardiaca è una malattia progressiva, circa il 50% di quelli con insufficienza cardiaca morirà entro 5 anni. I trattamenti medici convenzionali rallentano la progressione ma non sono una cura o invertono la condizione. Sono chiaramente necessari approcci terapeutici non convenzionali.
La ricerca negli ultimi 10 anni ha fornito una migliore comprensione dei meccanismi cardiaci sottostanti coinvolti nello sviluppo e nella progressione dell'insufficienza cardiaca. Queste informazioni rivelano l'opportunità di nuovi approcci terapeutici. Quando l'insufficienza cardiaca è associata a una ridotta produzione dal cuore, cioè alla frazione di eiezione, i processi che contribuiscono a ciò sono dovuti a scarse contrazioni del muscolo cardiaco, salute generale del muscolo cardiaco, aumento dell'attività del sistema nervoso simpatico nel corpo, reazioni neuroendocrine squilibrate, ridotta sensibilità all'ossido nitrico, deplezione di ATP, aumento delle specie reattive dell'ossigeno, cicatrici cardiache (fibrosi) ed elevato tasso di morte delle cellule cardiache.
Alcuni di questi meccanismi includono la riduzione della produzione di ATP, bassi livelli di calcio intracellulare, dipendenza dal glucosio rispetto al metabolismo dei grassi, ridotto apporto cardiovascolare, aumento dell'infiammazione, invecchiamento del rivestimento vascolare (endotelio) e fibrosi del muscolo cardiaco. È noto che i campi elettromagnetici pulsati (PEMF) hanno un impatto sicuro su tutti questi meccanismi e possono essere utilizzati per aumentare i benefici delle terapie convenzionali.
Idealmente, tutti gli individui dovrebbero utilizzare i PEMF per il mantenimento della salute preventiva per tutta la vita, riducendo così la probabilità di sviluppo di insufficienza cardiaca attraverso le sue varie cause. Tuttavia, una volta che ci sono prove di stress cardiaco e ristrutturazione del tessuto cardiaco (rimodellamento), ma prima che venga fatta la diagnosi di insufficienza cardiaca, è probabile che i PEMF abbiano l'impatto maggiore nell'invertire o rallentare la progressione del successivo, quasi inevitabile, sviluppo di insufficienza cardiaca .
Il potenziale della terapia PEMF per aiutare con l'insufficienza cardiaca (HF) mi è stato rivelato circa 20 anni fa, quando ho visto una donna che in precedenza era molto attiva e un'appassionata giocatrice di golf, costretta su una sedia a rotelle a causa del suo insufficienza cardiaca in fase avanzata. Tramite un collega, ha ricevuto circa 12 ore al giorno di terapia con un dispositivo di magnetoterapia statica ad alta intensità per circa due settimane. Alla fine di quel periodo di trattamento, non solo è stata in grado di camminare, ma è uscita e ha giocato di nuovo a golf. Nei 30 anni in cui ero un medico in quel momento, non avevo mai visto un recupero così drammatico senza l'uso pesante di farmaci.
La sindrome da insufficienza cardiaca è l'incapacità del cuore di fornire sangue adeguato al corpo per soddisfare le esigenze metaboliche e l'ossigenazione del corpo a riposo o durante un esercizio fisico lieve. La disfunzione del muscolo cardiaco (miocardico) può essere sistolica, diastolica o entrambe; acuto o cronico; compensato o non compensato; o coinvolgono uno o entrambi i ventricoli.
Diversi meccanismi nel corpo vengono attivati per contrastare l'insufficienza cardiaca, a seconda di quanto tempo è stata presente l'insufficienza cardiaca. Questi includono alterazioni neuroendocrine che coinvolgono il sistema nervoso simpatico, gli ormoni renina-angiotensina, i reni e altre alterazioni che cercano di ripristinare sia la produzione del cuore che la circolazione dei tessuti. Il ventricolo sinistro non può espellere un volume di sangue adeguato (frazione di eiezione). Il ventricolo destro non può riempirsi adeguatamente a causa della rigidità. L'insufficienza cardiaca ventricolare sinistra è l'immagine dominante della sindrome da insufficienza cardiaca, ma anche il cuore destro può sviluppare insufficienza isolata. Quando entrambi i ventricoli falliscono, di solito è un indicatore di una situazione clinica allo stadio terminale della sindrome da scompenso cardiaco.
L'insufficienza cardiaca è una malattia progressiva con un forte impatto sulla qualità della vita. Fatta eccezione per le situazioni in cui l'insufficienza cardiaca può essere causata da trattamenti che possono invertire la condizione, l'insufficienza cardiaca di solito peggiora con il tempo. Sebbene alcune persone sopravvivano molti anni, la progressione ha un tasso di mortalità annuale del 10%. Complessivamente, è prevedibile che l'80% degli uomini e il 70% delle donne con insufficienza cardiaca di età inferiore ai 65 anni muoiano entro 8 anni dalla diagnosi. Il tasso di mortalità negli over 65 con SC è ancora più alto e si verifica prima.
L'insufficienza cardiaca è in gran parte una condizione delle persone anziane. Meno del 10% della popolazione tra i 60 e i 79 anni ha l'insufficienza cardiaca, mentre, di quelli di età superiore agli 80 anni, tra il 10,8 e il 13,5%. Si stima che la prevalenza dell'insufficienza cardiaca aumenterà del 46% dal 2012 al 2030, risultando in >8 milioni di persone di età ≥18 anni con insufficienza cardiaca negli Stati Uniti.
Le cause più comuni di insufficienza cardiaca sono la cardiopatia ischemica (ostruzione delle arterie coronarie), la cardiopatia ipertensiva, la cardiomiopatia, la cardiopatia reumatica e altre cause. L'ipertensione è la causa nel 60% di quelli con insufficienza cardiaca di età superiore ai 50 anni. La percentuale di aumento del rischio di morte in quelli con SC con fibrillazione atriale (A Fib) è del 340%; con ipertensione polmonare, 210%; e scarsa funzionalità renale con bassa clearance della creatinina, 98%. È stato dimostrato che l'insufficienza cardiaca da arterie coronarie bloccate è associata a una maggiore probabilità di morte rispetto all'insufficienza cardiaca da altre malattie cardiache.
L'inizio della terapia per l'insufficienza cardiaca può portare a un certo controllo della condizione clinica: la fase di stabilità. Mesi o anni dopo la fase di stabilità, la funzione può diminuire portando a ricoveri multipli. Alla fine la condizione potrebbe non rispondere al trattamento quando si verificano cambiamenti fisici relativamente permanenti nei ventricoli cardiaci. Più tempo è necessario per iniziare il trattamento dall'inizio dei sintomi e dalla diagnosi iniziale di insufficienza cardiaca, peggiori sono i risultati, con il limite di 18 mesi. Quindi, è urgente iniziare una gestione precoce e aggressiva dell'HF.
Una volta refrattaria, l'insufficienza cardiaca è gestita dal punto di vista medico mediante continui aggiustamenti dei farmaci e può finire con l'uso di dispositivi di assistenza ventricolare sinistra (LVAD) e trapianto cardiaco. Sfortunatamente, non tutti sono candidati per questi trattamenti invasivi allo stadio terminale. Gli LVAD sono generalmente considerati un ponte verso un eventuale trapianto di cuore.
I termini più comuni usati per descrivere l'insufficienza cardiaca includono:
Le quattro fasi dello scompenso cardiaco
A – pre-insufficienza cardiaca: avere una storia familiare di insufficienza cardiaca o diverse condizioni cardiache predisponenti
B – insufficienza cardiaca asintomatica o silente: disfunzione sistolica del ventricolo sinistro con frazione di eiezione* (EF) <=40% –
C – Segni o sintomi di insufficienza cardiaca: respiro corto, affaticamento, ridotta tolleranza all'esercizio e gonfiore di piedi, caviglie, parte inferiore delle gambe e/o addome
D – sintomi avanzati che non migliorano con il trattamento: stadio finale dello scompenso cardiaco, classe NYHA III-IV, sintomi da sforzo lieve o minimo oa riposo
* La frazione di eiezione (EF) è una misura, espressa in percentuale, di quanto sangue pompa il ventricolo sinistro ad ogni contrazione. Intervallo normale: 52–72%. Gravemente anormale: <30%.
La classificazione della New York Heart Association (NYHA) fornisce un modo semplice per classificare l'entità dell'insufficienza cardiaca ed è diversa dalle fasi AD di cui sopra. Classifica quelli con SC in una delle quattro categorie in base ai loro limiti durante l'attività fisica; le limitazioni/sintomi riguardano la respirazione normale e vari gradi di mancanza di respiro e/o dolore angina.
Classificazione NYHA – Fasi dell'insufficienza cardiaca:
Esiste un'ulteriore classificazione dell'insufficienza cardiaca basata sulla capacità del cuore di pompare il sangue. Questa è chiamata frazione di eiezione (EF). Le due forme di insufficienza cardiaca correlata alla FE sono l'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione preservata (HFpEF) e l'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione ridotta (HFrHF).
I termini insufficienza cardiaca congestizia (CHF) e insufficienza cardiaca (HF) sono stati usati come sinonimi. Tuttavia, con CHF, la capacità del cuore di pompare sangue non può tenere il passo con le esigenze del corpo. Quando il cuore si indebolisce, il sangue inizia a risalire e forza il liquido attraverso le pareti dei capillari. Il termine "congestizio" si riferisce al conseguente accumulo di liquido nelle caviglie e nei piedi, nelle braccia, nei polmoni e in altri organi del corpo, inclusi pancia e cervello. Il CHF sarebbe normalmente considerato a partire dalla fase C o dalla classe NYHA III. Quindi, non tutti gli individui con SC sarebbero considerati affetti da CHF.
L'insufficienza cardiaca è causata da una funzione anormale di diverse parti del cuore, compreso il rivestimento intorno al cuore (pericardio), il muscolo cardiaco stesso (miocardio), le cellule del muscolo cardiaco (cardiomiociti), il rivestimento delle camere del cuore (endocardio), le valvole cardiache e i vasi sanguigni – grandi (macro) e piccoli (micro). Problemi con una qualsiasi delle parti del cuore individualmente possono portare a SC.
Nell'insufficienza cardiaca c'è una quantità inferiore di sangue pompato fuori dal cuore (gittata cardiaca), ma non necessariamente una diminuzione della FE. I sintomi sono dovuti a una ridotta produzione di sangue nel resto del corpo (flusso sanguigno in avanti), con conseguente backup nei polmoni. Il corpo cerca di compensare la bassa produzione mediante risposte fisiologiche che aumentano la quantità di sangue che entra nel cuore (precarico) ed esce nel resto del corpo (postcarico). I problemi di precarico e postcarico sono in un circolo vizioso. Queste azioni di compensazione portano al peggioramento del malfunzionamento del cuore e all'aumento dei sintomi dell'insufficienza cardiaca.
La ridotta funzionalità del muscolo cardiaco può derivare da una ridotta capacità dei muscoli cardiaci di contrarsi correttamente e/o dall'irrigidimento delle pareti muscolari (fibrosi). Ciò significa che le camere cardiache non possono eliminare tutto il sangue al loro interno ad ogni contrazione e rilassamento (EF ridotta), con conseguente riserva di sangue nel corpo o nei polmoni. La pressione nei vasi sanguigni del backup porta alla fuoriuscita di liquido nei polmoni e in tutto il corpo, quindi congestione. Comunemente nell'insufficienza cardiaca il cuore si allarga (cardiomegalia) mentre tenta di funzionare meglio di fronte alle cause e alle conseguenze dell'insufficienza cardiaca. Questo può essere ulteriormente influenzato dal corretto flusso di elettroliti dentro/fuori dal muscolo cardiaco, essenziale per preservare la funzione cardiaca.
L'endotelio è un rivestimento molto sottile di cellule metabolicamente attive all'interno della parete dei vasi sanguigni. Una causa comune di insufficienza cardiaca è l'alterazione della funzione endoteliale dei vasi sanguigni cardiaci, che è correlata non solo all'infiammazione microvascolare locale, ma anche sistemica. Ciò è dovuto a condizioni coesistenti sottostanti come ipertensione, obesità, ischemia, diabete, sindrome metabolica, malattie polmonari, fumo e carenza di ferro.
Quando l'insufficienza cardiaca è associata a una frazione di eiezione ridotta (EF), i processi che contribuiscono a ciò sono dovuti a scarse contrazioni muscolari, salute generale del muscolo cardiaco, aumento dell'attività simpatica nel corpo, reazioni neuroendocrine, ridotta sensibilità all'ossido nitrico, deplezione di ATP, aumento specie reattive dell'ossigeno e tasso di mortalità delle cellule cardiache elevato.
Le malattie autoimmuni possono anche contribuire all'infiammazione sistemica che porta all'infiammazione e alla disfunzione endoteliali. Di per sé, l'ossido nitrico porta al rilassamento della muscolatura liscia e alla diminuzione dell'ispessimento della parete dei vasi sanguigni. L'ATP, ovviamente, è necessario affinché i muscoli battano e si contraggano in modo adeguato e regolare. Inoltre, le cellule muscolari cardiache sotto stress sono più soggette a morte prematura (apoptosi).
Quindi, più a lungo HF è stato in atto, più rapido è il declino. Tutti gli effetti dell'insufficienza cardiaca sono cumulativi e sempre più irreversibili man mano che il cuore si rimodella, nonostante i trattamenti medici ottimizzati. Quelli con una durata maggiore dell'insufficienza cardiaca sono più anziani e hanno maggiori probabilità di avere più condizioni coesistenti (p. es., fibrillazione atriale, disfunzione renale) o cambiamenti fisiologici correlati allo scompenso cardiaco. Una maggiore durata dell'insufficienza cardiaca è associata indipendentemente a un danno miocardico irreversibile più avanzato. (Sugiura)
Fattori multipli, che agiscono individualmente o sinergicamente, contribuiscono allo sviluppo e alla progressione dell'insufficienza cardiaca. Questi possono includere: ridotto apporto energetico (ATP), squilibrio del calcio tissutale, scarso metabolismo tissutale, alterazioni vascolari cardiache e periferiche, infiammazione, afflusso di sangue gastrointestinale, disfunzione endoteliale e cicatrici o fibrosi del tessuto cardiaco. L'allargamento del cuore o l'ipertrofia cardiaca è un aspetto chiave dell'insufficienza cardiaca.
ATP (adenosina trifosfato) e il Cuore
Ogni azione in ogni cellula, in qualsiasi parte del corpo, direttamente o indirettamente, richiede ATP. L'ATP è la “valuta” fondamentale per la fornitura di energia
La maggior parte (~95%) dell'ATP utilizzato dal cuore proviene dal metabolismo dell'ossigeno nei mitocondri. I mitocondri sono le "centrali elettriche" della cellula. I mitocondri all'interno di ciascuna cellula occupano circa il 40% del volume delle cellule del muscolo cardiaco (cardiomiociti). Al contrario, nelle cellule del fegato occupano solo circa il 20-25% del loro volume cellulare. Ogni molecola di ATP viene riciclata 1000-1500 volte al giorno. Pertanto, il corpo umano gira giornalmente il suo peso in ATP, ovvero circa 65 Kg/giorno in un adulto a riposo. (Zimmerman) Solo circa 80-100 grammi di ATP sono immagazzinati nel corpo in una sola volta. Questa è energia sufficiente per 5-8 secondi di sforzo totale.
Durante l'esercizio ad alta intensità, il cuore utilizza più del 90% della sua capacità ossidativa massima, il che significa che c'è una capacità extra minima rispetto a ciò che viene utilizzato per l'esercizio. Il consumo di ossigeno e il lavoro cardiaco richiedono una fornitura costante e prontamente disponibile di ATP. (Ventura-Clapier) La bioenergetica del cuore è strettamente controllata. In SC, c'è uno squilibrio tra il lavoro che il cuore deve fare e l'energia che fa per soddisfare i suoi bisogni. Il cuore che viene meno ha fame di energia .
Il requisito per l'ATP è assoluto.
Il cuore umano contiene circa 0,7 grammi di ATP. Ma, per mantenere la normale azione elettrica e le contrazioni continue, utilizza ~6000 grammi (6 Kg) di ATP al giorno! Questo è circa il 10% del fabbisogno corporeo totale di ATP al giorno. Tutto l'ATP in un cuore normale deve essere rinnovato ogni ≈ 20 secondi. Se la produzione di ATP si interrompesse improvvisamente in un cuore umano sano, l'ATP immagazzinato sarebbe in grado di far battere il cuore solo per pochi secondi. Quindi, il tasso di utilizzo di ATP deve essere continuamente confrontato con il tasso di produzione di ATP, su base battito a battito! Il cuore è considerato un "onnivoro metabolico" e può utilizzare più fonti per produrre ATP. (Zhou)
Molte vie metaboliche devono essere controllate e integrate per fornire l'ATP necessario per l'energia nei processi cellulari, compreso il trasporto di ioni, la contrazione muscolare, gli impulsi nervosi, la fosforilazione e la produzione delle sostanze biochimiche necessarie per la riparazione e la sopravvivenza. (Dunn) Quindi, le cellule del muscolo cardiaco hanno bisogno di ATP per mantenere una frequenza cardiaca normale, pompare il sangue e supportare una maggiore richiesta di lavoro, cioè per reclutare la sua riserva contrattile.
Sulla base di tutto quanto sopra, l'ATP gioca un ruolo critico quando c'è una mancanza di afflusso di sangue al cuore (ischemia) e nello sviluppo e nel mantenimento dell'allargamento del cuore (ipertrofia) e successivo insufficienza cardiaca. Ischemia e HF, in un circolo vizioso, non riescono a integrarsi per mantenere livelli normali e costanti di produzione di ATP.
Ipertrofia cardiaca
L'allargamento del cuore (ipertrofia cardiaca) è un indicatore precoce del rischio di sviluppare SC. L'ipertrofia cardiaca è una ristrutturazione (rimodellamento) del tessuto cardiaco anormale o patologica. Il rimodellamento patologico aumenta la domanda di energia a causa della forma sfavorevole del cuore, dell'aumento della stimolazione neuroormonale e della ridotta funzionalità del calcio. (Zhou) Insieme, questi cambiamenti sconvolgono l'equilibrio (omeostasi) tra l'offerta e la domanda di energia, provocando stress nella gestione dell'energia cardiaca, quindi un cuore affamato di energia. Un modo per ridurre la domanda di energia al cuore è attraverso la terapia medica standard (come vasodilatatori e beta-bloccanti), che migliorano la sopravvivenza nello scompenso cardiaco. Questi trattamenti riducono efficacemente il consumo di energia migliorando la funzione cardiaca. Tuttavia, gli approcci medici convenzionali non aumentano la fornitura di ATP,
Tuttavia, c'è un paradosso dell'ATP in HF. Il contenuto di ATP in un cuore in crisi viene in gran parte mantenuto fino alla fase finale, nonostante una discrepanza tra l'offerta e la domanda di energia. Il cuore stressato continua su una spirale discendente verso il cedimento nonostante l'ATP relativamente stabile. I mitocondri svolgono un ruolo durante il rimodellamento cardiaco per mantenere l'equilibrio energetico, ma un'adeguata fornitura di ATP da sola non può impedire agli altri processi non dipendenti dall'energia nell'insufficienza cardiaca di portare ai circoli viziosi dell'insufficienza cardiaca. (Zhou)
Calcio intracellulare
Uno squilibrio anomalo degli ioni calcio (Ca2+) è un segno distintivo dell'HF. Il movimento del Ca2+ è alterato nei cuori in crisi e si traduce in una ridotta carica di energia durante l'attività elettrica cardiaca. I mitocondri agiscono come un pozzo di Ca2+ in condizioni patologiche, con conseguente sovraccarico di Ca2+ che contribuisce alla disfunzione mitocondriale. Il Ca2+ è un importante regolatore della funzione mitocondriale ed è coinvolto nello sviluppo dell'insufficienza cardiaca. Ma l'assorbimento di Ca2+ nei mitocondri è ridotto nei cuori deboli. (Zhou) I PEMF sembrano aumentare il Ca2+ intracellulare (Barbier), fornendo ancora un altro possibile meccanismo dei PEMF che aiutano l'HF.
Metabolismo degli acidi grassi
La produzione di ATP cardiaco battito-battito avviene tramite il metabolismo ossidativo nei mitocondri utilizzando gli acidi grassi come combustibile primario. (Zhou) Durante il rimodellamento cardiaco patologico, il metabolismo cardiaco si sposta verso il glucosio; e l'ossidazione degli acidi grassi e il metabolismo degli acidi grassi diminuiscono. L'ATP generato dall'uso del solo glucosio è inferiore al 5% dell'ATP totale utilizzato in un normale cuore adulto. La capacità di produzione di ATP derivato dal glucosio è limitata nei cuori degli adulti. La maggiore dipendenza dal glucosio riduce l'efficienza della produzione di ATP e peggiora il rimodellamento patologico. Poiché il metabolismo degli acidi grassi non è così efficiente, una minore ossidazione degli acidi grassi aumenta l'accumulo di acidi grassi non completamente ossidati più dannosi. Questa discrepanza tra l'apporto di acidi grassi e l'ossidazione si osserva all'inizio dell'insufficienza cardiaca.
Vascolarizzazione e SC
C'è molta più consapevolezza delle grandi arterie coronarie (circolazione macrovascolare) che alimentano il muscolo cardiaco e vengono stent o bypassate quando bloccate. L'afflusso di sangue macrovascolare alimenta i vasi sanguigni capillari più piccoli. Sono i minuscoli vasi sanguigni capillari (circolazione microvascolare) che svolgono la maggior parte del lavoro per fornire la circolazione al cuore, fino al livello cellulare. Il numero di capillari in una data area di tessuto (densità capillare) è fondamentale per l'apporto di sangue a livello di tessuto. Sia la densità capillare inferiore che il flusso vascolare ostruito nei capillari possono influire sulla funzione del muscolo cardiaco.
I pazienti con insufficienza cardiaca (HF) possono avere un corpo ampio, macrovascolare o microvascolare, costrizione e ridotto afflusso di sangue periferico. I vantaggi del miglioramento del flusso sanguigno nell'insufficienza cardiaca sono noti da molto tempo. (Luxán) Ad esempio, la nitroglicerina e altri nitrati/nitriti, che rilasciano ossido nitrico (NO), sono stati utilizzati nelle malattie cardiache dal 1847 (Lee) a causa dei loro benefici vasodilatatori. I farmaci inibitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina, chiamati ACE-inibitori, comunemente usati nel trattamento dell'insufficienza cardiaca, stimolano il rilascio di NO. È stato riscontrato che i PEMF aumentano l'attività degli ACE-inibitori. (Sadeghzadeh)
L'afflusso di sangue cronicamente ridotto può portare a insufficienza cardiaca ischemica cronica. L'insufficienza cardiaca ischemica ha una densità capillare ridotta e un endotelio infiammato. C'è anche una significativa morte cronica delle cellule del muscolo cardiaco (cardiomiociti) più un ingrossamento compensatorio del cuore. Di conseguenza, le cellule muscolari cardiache sopravvissute hanno un aumento compensatorio delle dimensioni seguito dall'allargamento delle camere cardiache, numero ridotto di capillari e endotelio infiammato, cicatrici e aumento del numero di globuli bianchi dei macrofagi infiammatori. Questa è la classica situazione in HF con frazione di eiezione preservata (HFpEF). Quindi, HFpEF ha cicatrici (fibrosi interstiziale), morte sporadica di cardiomiociti e ipertrofia. D'altra parte, l'insufficienza cardiaca con ridotta FE (HFrEF) è associata a una ridotta riserva di flusso coronarico e alla perfusione microvascolare.
Il restringimento o l'occlusione macrovascolare delle arterie coronarie porta a un ridotto afflusso di sangue al miocardio. Questo porta a problemi microvascolari secondari. Ma la disfunzione microvascolare può verificarsi in assenza di occlusione dell'arteria coronaria. Le sindromi metaboliche e il diabete, così come l'ipertensione, influiscono sul microcircolo coronarico. L'ipertrofia disadattiva è anche associata a una ridotta densità dei vasi. Un minor numero di capillari porta a una diminuzione dell'apporto di ossigeno al muscolo cardiaco ingrossato.
I vasi sanguigni del cuore non solo regolano il flusso sanguigno locale, ma controllano anche il metabolismo delle cellule cardiache. Il fabbisogno metabolico del cuore per svolgere la sua funzione di pompaggio è immenso. Il sistema vascolare è essenziale per la regolazione del metabolismo cardiaco e la protezione contro l'insufficienza cardiaca.
Nell'HfrEF da malattia coronarica, c'è anche un aumento delle specie reattive dell'ossigeno (ROS), una riduzione di NO e l'attivazione infiammatoria nel microcircolo. Questi poi portano a una ridotta circolazione microvascolare e disfunzione endoteliale. L'endotelio può quindi iniziare a perdersi. Il ripristino della funzione endoteliale dovrebbe ripristinare il flusso vascolare e l'apporto di ossigeno e salvare i cardiomiociti disfunzionali.
Il recupero della funzione microvascolare è particolarmente importante per coloro che hanno un miocardio stordito o in letargo. Un miocardio stordito si verifica quando l'afflusso di sangue coronarico è migliorato dopo una disfunzione postischemica prolungata, come negli episodi di ischemia cardiaca o infarto del miocardio. Il miocardio in letargo è un miocardio cronicamente ischemico fornito da un'arteria coronaria ristretta in cui le cellule ischemiche non sono morte ma la contrazione è cronicamente depressa.
Conservato EF HF (HFpEF) sta diventando la forma predominante di HF nelle società che invecchiano. Esiste un legame importante tra disfunzione microcircolatoria coronarica e HFpEF. HFpEF coinvolge tutte le strutture muscolari del cuore. Le cellule endoteliali microvascolari cardiache regolano il rilassamento dei cardiomiociti, soprattutto attraverso l'attività NO. Le cellule del muscolo cardiaco non si rilassano correttamente quando le cellule endoteliali sono infiammate. Ciò porta ad una maggiore rigidità (fibrosi) del ventricolo sinistro con disfunzione diastolica. Ci sono alcune prove che i PEMF inducono NO in varie circostanze, contribuendo ad aumentare il flusso sanguigno microvascolare e secondariamente a ridurre lo sviluppo dell'ipertrofia. (Mc Kay)
Infiammazione in SC
È noto da tempo che l'insufficienza cardiaca (HF) è associata a misure di infiammazione sistemica. (Murphy) Tuttavia, anche se l'associazione tra infiammazione e gravità e prognosi dell'insufficienza cardiaca è ben nota, gli studi clinici sulle terapie antinfiammatorie convenzionali non hanno avuto successo. Terapie antinfiammatorie mirate con approcci non convenzionali possono essere migliori per migliorare la prognosi nell'insufficienza cardiaca. L'infiammazione nel cuore è visibile in tutti gli SC, ma c'è più infiammazione in quelli con HFpEF. Questo perché l'HFpEF è più associato a diabete, ipertensione, broncopneumopatia cronica ostruttiva, obesità e malattia renale cronica, tutte condizioni con alti livelli di infiammazione. Quindi, l'obiettivo terapeutico nell'HFpEF dovrebbe essere la riduzione dell'infiammazione sistemica, non solo dell'infiammazione cardiaca.
Il 57% dei pazienti con SC arruolati in uno studio (Redfield) presentava una proteina C-reattiva (CRP) sierica elevata, una misura comune dell'infiammazione sistemica. Quelli in SC cronico stabile con EF ridotta e conservata avevano una PCR mediana elevata ad alta sensibilità (hsCRP) tra 6,6 mg/le 8,5 mg/l, con livelli ottimali inferiori a 1. (Watanabe) L'infiammazione sistemica è ancora maggiore nello SC acuto , con concentrazioni di hsCRP di 12,6 mg/l.
Anche altri marker di infiammazione sono elevati nell'insufficienza cardiaca. Questi includono il fattore di necrosi tumorale (TNF)-a, IL-1b, IL-6 e galectina-3. Il TNF-a è associato sia a una compromissione della funzione sistolica che diastolica e a un rimodellamento cardiaco avverso. Qualsiasi lesione delle cellule cardiache porta ad un aumento dell'interleuchina (IL)-1. IL-1b riduce la produzione di energia e la contrattilità miocardica attraverso effetti diretti sui mitocondri. IL-1 altera anche la funzione diastolica influenzando la ricaptazione intracellulare del calcio che inibisce il rilassamento dei cardiomiociti. Il fattore nucleare kappa B (NFkB) è diminuito. È necessario per ridurre l'infiammazione, la morte cellulare (apoptosi), il rimodellamento della matrice extracellulare, la disfunzione mitocondriale e induce effetti antiossidanti.
Mirare a questi fattori infiammatori è importante nella gestione dell'insufficienza cardiaca. La terapia anti-IL-1 è stata valutata in soggetti con SC (Murphy) recentemente scompensato. Il tasso di morte o ospedalizzazione per SC dopo la terapia era inferiore con la terapia a lungo termine. Le terapie antinfiammatorie possono richiedere più tempo per avere benefici rispetto al beneficio ad azione più breve osservato con le terapie mediche convenzionali con meccanismi che alterano l'azione del cuore.
Può anche essere utile ridurre IL-12 e IL-23. IL-12 può indurre miocardite autoimmune e disfunzione endoteliale microvascolare. IL-23 aumenta il rimodellamento miocardico e diminuisce la sopravvivenza post-infarto miocardico (IM) negli animali. Anche la riduzione dell'IL-6 e dell'importante peptide natriuretico di tipo N-terminale pro-B (NT-proBNP) aiuta. (Vedi di più su ProBNP di seguito).
Infiammazione e grasso corporeo. Un altro obiettivo importante nella riduzione dell'infiammazione nel corpo è affrontare il grasso corporeo in eccesso, che aumenta il rischio di insufficienza cardiaca. (Harada) Il tessuto adiposo, in particolare il grasso della pancia, secerne una varietà di citochine, dette anche adipochine, che hanno una maggiore probabilità di azioni pro-infiammatorie. Al contrario, la produzione di adiponectina, un'adipochina antinfiammatoria che inibisce l'ipertrofia cardiaca, l'infiammazione e la fibrosi, è soppressa nell'obesità.
Il cuscinetto adiposo cardiaco aggiunge ulteriore rischio per l'insufficienza cardiaca. Ci può anche essere un significativo accumulo di grasso intorno al cuore. Oltre all'aumento del rischio cardiovascolare dovuto all'obesità viscerale, è stato recentemente scoperto che l'aumento del grasso intorno al cuore, chiamato tessuto adiposo epicardico o grasso (EAT) crea un rischio aggiuntivo per il cuore. (Mookadam) Viene spesso chiamato anche cuscinetto adiposo pericardico. Questo di solito viene rilevato su radiografie del torace, scansioni TC del torace o ecocardiografia. C'è una correlazione tra la quantità di obesità viscerale e EAT. I fattori di rischio che contribuiscono all'obesità viscerale si applicano anche a EAT.
EAT aumenta il carico meccanico sul cuore, rilascia adipochine e citochine, modula metabolicamente il tessuto cardiaco adiacente, diffonde acidi grassi liberi direttamente nelle cellule cardiache adiacenti e contribuisce al carico metabolico complessivo dell'obesità nel corpo. EAT > 5 mm è associato a ingrossamento atriale sinistro, frazione di eiezione inferiore, aumento delle dimensioni del ventricolo sinistro e funzione diastolica anormale. Tutti questi possono contribuire allo scompenso cardiaco.
Sistema immunitario innato. L'attivazione del sistema immunitario innato contribuisce all'ambiente infiammatorio nell'insufficienza cardiaca. (Murphy) Il recettore toll-like quattro (TLR4), che ha la quantità più alta nel cuore, contribuisce all'infiammazione del miocardio che si verifica in HF, miocardite, danno da ischemia-riperfusione, malattia della valvola aortica, ipertensione e aterosclerosi. L'espressione di TLR4 è aumentata nei pazienti con SC avanzato. È stato scoperto che l'inibizione del TLR-4 riduce le concentrazioni di IL-1b e IL-6 e riduce l'ipertrofia dei cardiomiociti in risposta al sovraccarico di pressione nei modelli animali di SC.
Il 70% dei pazienti con SC allo stadio terminale ha anticorpi anti-cardiaci, che possono essere diretti contro una varietà di proteine o enzimi cardiaci. (Murphy) Sebbene solo <1% della popolazione sana abbia autoanticorpi contro i recettori b1-adrenergici, fino al 60% dei pazienti con cardiomiopatia non ischemica e >90% dei destinatari di dispositivi di assistenza LV li hanno. È stato dimostrato che la rimozione di questi anticorpi migliora la funzione cardiaca e l'EF del ventricolo sinistro.
Effetti dell'infiammazione sui muscoli scheletrici . Oltre agli effetti negativi che questi anticorpi hanno sul cuore stesso, le citochine infiammatorie influenzano anche l'estrazione di ossigeno dal muscolo scheletrico durante l'esercizio, peggiorano l'anemia e la perdita di massa muscolare, promuovono la ritenzione di sodio nei reni portando all'espansione del volume plasmatico e aumentano le pressioni polmonari durante l'esercizio a causa alla vasocostrizione polmonare. Tutti questi contribuiscono alla mancanza di respiro e alla ridotta tolleranza all'esercizio. Ancora un altro motivo per cui è necessario affrontare la riduzione dell'infiammazione dell'intero corpo per un approccio più completo al controllo dell'insufficienza cardiaca.
Infiammazione sterile . Lo stress emodinamico dell'insufficienza cardiaca induce uno stato di infiammazione sterile, per cui l'aumento della tensione della parete del muscolo cardiaco e l'allungamento meccanico innescano il rilascio di una serie di citochine proinfiammatorie da parte dei cardiomiociti e dei fibroblasti cardiaci, inclusi TNF-a, IL-6, IL-1b, angiotensina II e miostatina. (Murphy) Lo stesso HF innesca anche la disfunzione mitocondriale, genera specie reattive dell'ossigeno e porta all'attivazione dell'inflammasoma NLRP3, con successiva maturazione delle citochine proinfiammatorie, come IL-1b e IL-18. Contemporaneamente alla produzione di citochine infiammatorie dall'interno del cuore, l'infiammazione si verifica come risultato dell'attivazione del sistema immunitario innato, dell'attivazione neuroormonale e dello stress ossidativo e attraverso il dialogo incrociato con altri sistemi di organi.
Ischemia della mucosa intestinale.
Gli stadi successivi dell'insufficienza cardiaca possono portare all'ischemia della mucosa intestinale a causa di una diminuzione della gittata cardiaca o della congestione venosa in un contesto di insufficienza cardiaca destra e pressioni venose elevate. L'ischemia della mucosa intestinale ne altera la permeabilità e la conseguente alterata funzione di barriera permette il passaggio di endotossine, componenti microbiche e metaboliti nella circolazione sistemica. Le endotossine rilasciate diminuiscono dopo il successo del trattamento dello scompenso o in seguito a diuretici. L'insufficienza cardiaca è anche associata alla disbiosi del microbioma intestinale, con bassa diversità batterica e esaurimento dei batteri produttori di butirrato. Il butirrato esercita effetti antinfiammatori e stimola i linfociti T regolatori, che hanno un ruolo chiave nel limitare la risposta infiammatoria.
Senescenza endoteliale
La senescenza è una risposta protettiva degli organismi contro lo stress che limita la proliferazione delle cellule invecchiate non funzionali. Tuttavia, le cellule senescenti si accumulano nelle regioni fibrotiche e ci sono prove cumulative che la senescenza è strettamente correlata alle malattie cardiovascolari. (Gevaert) Infatti, la senescenza delle cellule endoteliali è associata ad un aumento della disfunzione e dell'infiammazione vascolare. Studi recenti hanno ulteriormente dimostrato che la senescenza endoteliale contribuisce all'HFpEF.
Fibrosi e SC
La fibrosi, nota anche come cicatrice fibrotica, è una forma di guarigione delle ferite in cui il tessuto connettivo sostituisce il tessuto normale. Nella misura in cui non viene controllato, può portare a un significativo rimodellamento dei tessuti e alla formazione di tessuto cicatriziale permanente.
Un meccanismo chiave dell'insufficienza cardiaca è il rimodellamento cardiaco, che comprende due aspetti: danno cardiomiocitario e fibrosi miocardica. (Liu) La lesione cardiomiocitaria si presenta come ipertrofia, necrosi e apoptosi dei cardiomiociti. Lesioni cellulari ripetute, infiammazioni croniche e riparazioni sono suscettibili alla fibrosi dove l'eccessivo accumulo di componenti della matrice extracellulare, come il collagene, è prodotto dai fibroblasti, portando alla formazione di una cicatrice fibrotica permanente e all'ispessimento del tessuto interessato. La fibrosi agisce depositando tessuto connettivo, che può interferire o inibire totalmente la normale struttura e funzione dell'organo o del tessuto. La deposizione dei mastociti nel muscolo cardiaco porta a reazioni fibrotiche e infiammatorie. La densità dei mastociti è aumentata nella cardiomiopatia ischemica e nell'ipertensione.
Esistono due tipi di fibrosi cardiaca: la sostituzione e la fibrosi interstiziale. La fibrosi sostitutiva di solito si verifica dopo la necrosi delle cellule cardiache da infarto del miocardio. Può verificarsi anche da cardiomiopatia ipertrofica, sarcoidosi, miocardite, insufficienza renale cronica e cardiomiopatie tossiche. La fibrosi interstiziale è diffusa e comprende fibrosi interstiziale reattiva e infiltrativa. La fibrosi reattiva è presente in molte malattie, inclusa l'ipertensione, e nell'invecchiamento. La fibrosi infiltrativa è meno comune ed è causata dalla progressiva deposizione di proteine (amiloidosi) o glicosfingolipidi nello spazio tra le cellule. Alla fine, sia la fibrosi interstiziale che quella infiltrativa possono portare all'apoptosi delle cellule cardiache e alla fibrosi sostitutiva.
La valutazione del grado di fibrosi può essere valutata utilizzando marcatori del sangue o risonanza magnetica cardiaca (CMR). Esistono due marcatori ematici di fibrosi miocardica, galectina-3 e ST2 solubile, che possono essere utilizzati per la stratificazione del rischio e il rilevamento del rischio anche in assenza di insufficienza cardiaca. L'imaging CMR può rilevare e valutare efficacemente il grado di fibrosi miocardica, edema e infiltrati nel cuore, con vari problemi cardiaci e soprattutto nello SC. (Liang)
Peptide natriuretico di tipo N-terminale pro-B (NT-pro N-terminale BNP)
NT-proBNP è comunemente usato per monitorare HF. La concentrazione plasmatica di BNP aumenta con la gravità dell'insufficienza cardiaca. Se BNP < 100 pg/mL, HF è improbabile; BNP tra 100 – 500 pg/mL, HF è più probabile; con BNP >500 pg/mL, è probabile l'insufficienza cardiaca o una disfunzione cardiaca e si suggerisce una terapia rapida per l'insufficienza cardiaca. (Cao) HF è più probabile in quelli di età inferiore a 50 anni con livelli di NT-proBNP > 450 pg/mL; tra i 50 ei 75 anni con livelli di NT-proBNP > 900 pg/mL; e se di età superiore a 75 anni con livelli di NT-proBNP > 1800 pg/mL
La riduzione dei livelli elevati di BNP e NT-proBNP nello SC predice un miglioramento dei sintomi clinici. Uno studio su pazienti con funzione miocardica acuta ha rilevato che BNP e NT-proBNP predicevano la morte cardiaca improvvisa ed erano i predittori più forti, anche dopo l'aggiustamento per le variabili cliniche, inclusa l'EF. Il plasma BNP e NT-proBNP possono essere utilizzati clinicamente per guidare la gestione di individui con insufficienza cardiaca e disfunzione cardiaca e sono anche usati come indicatori prognostici che possono aiutare i medici ad adattare la loro strategia terapeutica. BNP e NT-proBNP sono ancora sottoutilizzati dai medici nella gestione dell'insufficienza cardiaca.
Trattamenti medici comuni per l'insufficienza cardiaca
I trattamenti medici convenzionali per l'insufficienza cardiaca si basano sullo stadio dell'insufficienza cardiaca.
Mentre i trattamenti medici convenzionali e comuni di cui sopra per l'insufficienza cardiaca si concentrano sugli aspetti medici dell'insufficienza cardiaca, le strategie che prendono di mira i molti altri aspetti della fisiopatologia della condizione vengono raramente prese in considerazione. L'aggiunta di diversi interventi per mirare a questi noti aspetti fisiopatologici dovrebbe essere in grado di migliorare la funzione e prolungare la vita di coloro che soffrono di scompenso cardiaco.
È stato dimostrato che nell'insufficienza cardiaca ci sono: scarse contrazioni del muscolo cardiaco, ridotta salute generale del muscolo cardiaco, aumento dell'attività simpatica nel corpo e relative reazioni neuroendocrine, ridotti livelli e sensibilità di ossido nitrico, deplezione di ATP, aumento delle specie reattive dell'ossigeno, aumento delle cellule cardiache tasso di mortalità (apoptosi) e un aumento del tasso di malattie autoimmuni.
Gli aspetti fisiopatologici noti che dovrebbero essere affrontati con più strategie coordinate includono quanto segue:
Quando è presente una placca aterosclerotica che ostruisce in modo significativo il flusso dei vasi sanguigni coronarici, il cuore tenterà di aumentare l'angiogenesi e la formazione collaterale. Queste possono essere strategie di autoconservazione importanti e preziose avviate dal cuore. Tuttavia, queste reazioni sono un'arma a doppio taglio in virtù del miglioramento dello sviluppo dell'ipertrofia. Riducendo molti degli altri aspetti fisiopatologici dell'insufficienza cardiaca, si può ridurre la necessità del tessuto cardiaco di apportare questi cambiamenti vascolari.
Al momento non sono disponibili farmaci antifibrosi efficaci e sicuri. Le terapie a base di erbe possono avere una certa efficacia nel ridurre la fibrosi cardiaca. (Li X; Wang J) Al momento le migliori strategie sono preventive, oltre alla probabile efficacia dei PEMF, discussa di seguito.
Infiammazione
Un aspetto molto importante del controllo dell'infiammazione è la stimolazione di una molecola onnipresente nel corpo chiamata adenosina, che agisce attraverso il suo recettore generalizzato, il recettore dell'adenosina (AR). L'adenosina regola la funzione di ogni tessuto e organo del corpo ed è considerata un "angelo custode" nelle malattie umane (Borea). Il rilascio di adenoisina è potenziato con la stimolazione PEMF, l'infiammazione, il cambiamento del pH, l'ipossia, il danno tissutale o la lesione del nervo in tutti i tessuti del corpo. (Varani) Le concentrazioni di adenosina sono naturalmente a livelli fisiologicamente bassi nei fluidi corporei tra le cellule dei tessuti non sollecitati. Queste concentrazioni aumentano rapidamente in risposta a condizioni di stress che causano danni cellulari come basso livello di ossigeno (ipossia), mancanza di afflusso di sangue (ischemia), infiammazione o trauma. I PEMF stimolano l'attivazione dei recettori dell'adenosina (AR), aumentare la loro funzionalità e aumentare gli agenti chimici che stimolano anche questi recettori. I PEMF influenzano principalmente gli AR A2A e A3. A2A AR è il sottotipo di recettore predominante responsabile della regolazione del flusso sanguigno coronarico. La stimolazione dell'AR A2A dilata le arterie coronarie sia in modo endoteliale-dipendente che -indipendente. (Mustafa) La stimolazione degli AR A2A e A3 da parte dei PEMF nelle cellule di tutto il corpo provoca una riduzione dell'infiammazione abbassando molte citochine tissutali proinfiammatorie, inclusa la riduzione di: fattore di necrosi tumorale-α (TNF-α), Interleuchine IL-1β, IL- 6, e IL-8 e NF-kappa B. La stimolazione dell'AR A2A dilata le arterie coronarie sia in modo endoteliale-dipendente che -indipendente. (Mustafa) La stimolazione degli AR A2A e A3 da parte dei PEMF nelle cellule di tutto il corpo provoca una riduzione dell'infiammazione abbassando molte citochine tissutali proinfiammatorie, inclusa la riduzione di: fattore di necrosi tumorale-α (TNF-α), Interleuchine IL-1β, IL- 6, e IL-8 e NF-kappa B. La stimolazione dell'AR A2A dilata le arterie coronarie sia in modo endoteliale-dipendente che -indipendente. (Mustafa) La stimolazione degli AR A2A e A3 da parte dei PEMF nelle cellule di tutto il corpo provoca una riduzione dell'infiammazione abbassando molte citochine tissutali proinfiammatorie, inclusa la riduzione di: fattore di necrosi tumorale-α (TNF-α), Interleuchine IL-1β, IL- 6, e IL-8 e NF-kappa B.
Immunomodulante
La terapia con PEMF ha effetti immunomodulatori per diminuire la produzione di citochine proinfiammatorie, stabilizzando o aumentando la produzione di citochine antinfiammatorie e l'espressione di NF-kB durante l'attivazione dell'infiammazione. I PEMF aiutano a ripristinare le cascate infiammatorie a livelli di produzione omeostatici (sani). (Ross)
Obesità e grasso corporeo
È stato anche dimostrato che i PEMF riducono l'infiammazione associata all'obesità. (Baranowska; Du) Poiché il compartimento grasso viscerale/addominale è la principale fonte di infiammazione con l'obesità, ci si aspetta che l'applicazione giornaliera di PEMF su gran parte dell'addome con un'intensità sufficiente sia di aiuto in modo significativo. Questo sarebbe vero per qualsiasi livello di obesità, per l'infiammazione esistente e per prevenire le conseguenze dannose dell'infiammazione secondaria causata dalle citochine addominali rilasciate per circolare in tutto il corpo. Un'opzione migliore sarebbe quella di applicare PEMF su tutto il corpo di intensità sufficiente per aiutare non solo viscerale, addominale, grasso e grasso sotto la pelle, ma anche gli effetti sistemici dell'infiammazione causata da qualsiasi grasso in eccesso. In genere, un'intensità abbastanza elevata (pari o superiore a circa 2000 gauss (200 mT)),
Molteplici azioni fisiologiche
È stato dimostrato che i PEMF hanno numerose azioni fisiologiche che affrontano molti di questi noti aspetti fisiopatologici dell'insufficienza cardiaca (vedi Pawluk, Sezione 2: Come i PEMF influenzano il corpo). Di conseguenza, i PEMF possono essere ideali per la sola terapia e/o per integrare altri approcci nel trattamento dell'insufficienza cardiaca. Ciò sarebbe particolarmente vero quando si lavora per controllare il rimodellamento ipertrofico cardiaco. La terapia con PEMF deve essere iniziata precocemente nel corso dello sviluppo dell'insufficienza cardiaca, e specialmente quando è già stata osservata l'ipertrofia cardiaca, anche prima che venga diagnosticata l'insufficienza cardiaca. Il momento ideale per iniziare il trattamento giornaliero con PEMF sarebbe quando si vede già che la EF sta diminuendo, prima che i sintomi o i segni di rimodellamento dell'IC diventino evidenti. Una volta che l'insufficienza cardiaca è già stata diagnosticata e sono iniziati i farmaci, La terapia PEMF dovrebbe rendere i farmaci HF ancora più efficaci e può consentire la riduzione dei dosaggi, limitando così gli effetti collaterali. (Pawluk)
ATP e funzione mitocondriale
C'è una significativa necessità di aumentare la produzione di ATP e migliorare la funzione mitocondriale e i PEMF sono lo strumento ideale per farlo. È stato dimostrato che l'utilizzo di PEMF per soli 20 minuti può stimolare la produzione di ATP (Zhang S) fino al 600%, con una media del 111-241%. Tuttavia, poiché l'ATP viene costantemente riciclato, potrebbe essere necessario un frequente trattamento PEMF al cuore per mantenere la produzione e l'utilizzo di ATP. A questo punto non si sa per quanto tempo e quanto durerà l'ATP prodotto dalla stimolazione PEMF. Se si osserva un beneficio significativo nella funzione cardiovascolare con la terapia con PEMF, occorre prestare attenzione alla durata di tale beneficio e alla frequenza con cui la terapia PEMF deve essere ripetuta. È possibile che con PEMF di maggiore intensità, i tempi di trattamento possano essere ridotti a 10-15 minuti, più volte al giorno a seconda della risposta.
Cellule staminali
Il cuore produce continuamente cellule staminali sia per il mantenimento della salute che per sostituire il ricambio cellulare naturale e per la riparazione, soprattutto in presenza di ischemia. È stato scoperto che i PEMF aumentano le cellule staminali neurali (Goodwin) così come molti altri tipi di cellule staminali nel corpo (Maziarz; Poh). La ricerca ha anche scoperto che i PEMF a frequenza estremamente bassa sintonizzati dalla risonanza ciclotrone ionica per lo ione calcio (Ca2+-ICR) potrebbero essere utilizzati per guidare la differenziazione cardiaca specifica nelle cellule progenitrici cardiache adulte senza alcuna manipolazione farmacologica o genetica delle cellule, aumentando il durata della vita dei cardiomiociti. (Gaetani)
Angiogenesi
L'interruzione della crescita tissutale coordinata naturale e dell'angiogenesi nel cuore contribuisce alla progressione dall'ipertrofia cardiaca adattativa allo scompenso cardiaco. La supplementazione di fattori angiogenici durante la progressione dall'ipertrofia cardiaca adattiva a quella disadattiva preserva la funzione cardiaca. Le cellule endoteliali microvascolari cardiache (CMEC) aumentano l'angiogenesi miocardica. Anche i miociti cardiaci (CM) svolgono un ruolo cruciale nell'angiogenesi miocardica. La stimolazione del campo magnetico a raffica di impulsi potrebbe aumentare l'angiogenesi, con associato miglioramento della funzione ventricolare e riduzione delle dimensioni dell'infarto, come riscontrato quando studiato in vitro nei ratti. (Li F) Il campo magnetico di picco delle bobine utilizzate era di 18 mT. Il PEMF ha promosso direttamente la proliferazione e la migrazione di CMEC e miociti cardiaci (CM). Il PEMF ha anche avuto un effetto sulla comunicazione intercellulare tra CMEC e CM. Questi risultati mostrano nuovi meccanismi delle cellule cardiache per l'azione del PEMF, indicando una potenziale applicazione nel trattamento della malattia miocardica ischemica e dell'ipertrofia cardiaca patologica. Pertanto, l'uso dei PEMF per promuovere l'angiogenesi nel miocardio ipertrofico diventa un nuovo obiettivo terapeutico dell'insufficienza cardiaca. Pertanto, la PEMF può potenzialmente migliorare l'ipertrofia miocardica patologica e la malattia miocardica ischemica.
Fibrosi cardiaca e rigidità miocardica
Per quanto riguarda lo sviluppo della fibrosi cardiaca, è stato dimostrato che i PEMF riducono lo sviluppo della fibrosi in ortopedia. (Huegel) I PEMF non sono stati studiati direttamente sulla fibrosi cardiaca. Ma i PEMF possono influenzare indirettamente lo sviluppo della fibrosi cardiaca diminuendo l'infiammazione cardiaca che porta alla fibrosi.
Aritmie e fibrillazione atriale
Aritmie e fibrillazione atriale sono comuni nei soggetti con insufficienza cardiaca, come causa o conseguenza. La terapia PEMF può essere utile per controllare o ridurre la frequenza e la gravità di queste aritmie. Il PEMF a bassa frequenza e ad alta intensità (LF-hiPEMF) potrebbe sopprimere la fibrillazione atriale mediando il sistema nervoso autonomo naturale del cuore. Ganglio stellato sinistro (LSG) – situato appena sopra la prima costola nella parte inferiore del collo – l'attività neurale autonomica può influenzare l'aritmia ventricolare. Gli studi hanno dimostrato che l'iperattività dell'LSG sembra predisporre allo sviluppo dell'aritmia ventricolare. L'effetto della stimolazione LF-hiPEMF di è stato studiato nella ricerca sull'infarto acuto. (Wang S) La stimolazione LF-hiPEMF ha ridotto sia l'attività neurale dell'LSG che l'incidenza dell'aritmia ventricolare. Perciò,
Limitazione della capacità funzionale in HF
La capacità funzionale generalizzata nello SC può essere gravemente limitata e debilitante. La limitazione della capacità funzionale nello scompenso cardiaco può essere dovuta a molti fattori non direttamente correlati alla funzione del muscolo cardiaco. Piuttosto, la causa potrebbe essere il risultato di cambiamenti muscolari periferici. (Sbruzzi) Questi cambiamenti periferici includono una diminuzione dell'afflusso di sangue nella periferia, una ridotta funzione capillare, la trasformazione delle fibre a contrazione lenta di tipo I in fibre di tipo II a contrazione rapida e cambiamenti nello stato metabolico e nutrizionale generale che includono una riduzione delle dimensioni dei muscoli scheletrici (atrofia/sarcopenia ) e forza muscolare. Questi cambiamenti sono predittori sia dell'intolleranza all'esercizio che della prognosi infausta del valore dell'allenamento muscolare. Se possibile, un allenamento muscolare funzionalmente utile ha il potenziale beneficio di un maggiore consumo massimo di ossigeno,
La stimolazione elettrica neuromuscolare migliora il picco di O2, la distanza percorsa a piedi, la qualità della vita, la forza muscolare, la funzione endoteliale e i sintomi depressivi nei pazienti con SC e potrebbe essere importante nella riabilitazione cardiaca per i pazienti con SC. (Neto) Tuttavia, la stimolazione elettrica neuromuscolare (NMES), che è più comunemente usata, può essere dolorosa e molto scomoda. Per fornire risultati adeguati, sono necessari livelli di intensità più elevati di NMES e quindi di valore limitato. Quando l'NMES viene utilizzato per trattare i muscoli indeboliti o atrofizzati, è necessaria una stimolazione ad alta intensità per generare sufficienti contrazioni muscolari profonde. Uno studio (Sbruzzi) ha rilevato che l'NMES in individui con SC produceva solo circa un quarto della contrazione muscolare di picco di intensità rispetto alla contrazione muscolare massima volontaria.
D'altra parte, la stimolazione magnetica neuromuscolare (NMMS) è molto più tollerabile, soprattutto per un potenziamento muscolare più ampio e profondo. NMMS è stato studiato in 40 volontari sani, 20 che hanno ricevuto NMMS attivo e 20 controlli. (Yang) Il gruppo attivo ha ricevuto 15 minuti di NMMS quadricipite alla massima intensità tollerabile tre volte a settimana per cinque settimane. L'intensità massima di uscita del campo magnetico era di 3,1 T/s. Sono state osservate contrazioni muscolari visibili in tutti i partecipanti. L'intensità NMMS tollerata era di circa il 45% del massimo possibile. Anche così, la coppia di picco isometrica massima e media del gruppo NMMS è aumentata significativamente rispettivamente del 22% e del 23%. Anche la velocità di poter raddrizzare il ginocchio dopo la stimolazione è migliorata tra il 20 e il 27%. Il gruppo di controllo non ha avuto cambiamenti nelle loro coppie di picco.
Conclusione
La continua ricerca sui meccanismi fisiopatologici dell'insufficienza cardiaca ha scoperto una serie di cambiamenti che potrebbero essere suscettibili di terapie innovative, come i PEMF. Alcuni di questi cambiamenti cardiaci includono scarse contrazioni del muscolo cardiaco, ridotta salute generale del muscolo cardiaco, aumento dell'attività simpatica nel corpo e relative reazioni neuroendocrine, ridotti livelli e sensibilità di ossido nitrico, deplezione di ATP, aumento delle specie reattive dell'ossigeno, aumento del tasso di morte delle cellule cardiache (apoptosi ) e un aumento del tasso di malattie autoimmuni. Le cause principali di alcuni di questi cambiamenti, sia che agiscano individualmente che in sinergia, includono: infiammazione, fibrosi, ipertrofia cardiaca, disfunzione endoteliale, ridotto apporto energetico (ATP), squilibrio tissutale di calcio, scarso metabolismo dei tessuti, alterazioni vascolari cardiache, stress metabolico dei tessuti,
Un'innovativa strategia terapeutica che affronta molte di queste disfunzioni, sia come causa che come conseguenza dell'insufficienza cardiaca, è l'uso della terapia con campi magnetici eletti pulsati (PEMF). Le prove si stanno accumulando sul valore della terapia PEMF per affrontare molti dei cambiamenti fisiopatologici. Fortunatamente, c'è una crescente disponibilità di dispositivi PEMF. La ricerca è assolutamente necessaria per determinare il valore della terapia PEMF come modalità complementare specifica per il trattamento dell'insufficienza cardiaca.
Riferimenti