HIPERTROFIA CARDIACA.

Se define como el aumento de la masa protoplasmática de las fibras miocárdicas de trabajo, lo que se traduce por un aumento de peso del corazón, aumento de volumen de las cámaras y/o aumento del espesor de las paredes de éstas.

La hipertrofia del miocardio se comprende como un fenómeno de adaptación estructural al estímulo mantenido de la función, donde se conserva la estructura específica del órgano, fundamentalmente en sus relaciones macro y microscópicas. Dichos elementos se agregan a la definición para poder separar otras causas que eventualmente ocasionan un aumento de peso y/o volumen del corazón. Son las llamadas pseudohipertrofias cardíacas. Como ejemplo podemos citar: amiloidosis, algunas formas de miocarditis, edema, glucogenosis cardíaca.

La siguiente dificultad es poder objetivar en la forma más exacta posible el aumento de peso del corazón durante la autopsia. En general, se pueden usar 3 criterios:

1. Peso cardíaco total:

Mujer: 200-280 g Hombre: 270-360 g

Gravedad Específica del corazón: 1,03.

2. Peso del corazón diferenciado:

Paredes auriculares

1/5 peso total

Paredes libres del ventrículo derecho

1/5 peso total

Paredes libres de ventrículo izq. + septum

3/5 peso total

3. Criterios de Fulton:

Peso paredes libres VD < 65 g

Peso VI más Septum IV < 190 g

Utilizando los criterios anterior, podemos detectar aumentos de peso de escasa magnitud y determinar cual cámara predomina en el aumento de peso, haciendo una valoración relativa y absoluta.

PATOGENIA.

El estímulo inmediato capaz de producir que la fibra miocárdica aumente su masa protoplasmática es desconocido.

Entre otras cosas se sabe que en el hombre se produce después de 2-4 semanas en que el corazón trabaja en forma mantenida con un volumen diastólico aumentado o contra una resistencia aumentada. En otras palabras se identifican estos dos elementos (mecanismo de la dilatación y de la contractilidad) como estímulos mediatos, secundarios o alejados. Pero cómo? inciden estos no lo sabemos. Por otro lado, en condiciones de anormalidad es probable que actúen otros fenómenos, aún desconocidos para nosotros.

La fibra miocárdica mide aproximadamente 50-100 nm de longitud por no más de 15 m de diámetro. Su citoplasma contiene miofibrillas, las cuales poseen un patrón periódico, determinado por los sarcómeros. En condiciones normales mide 2,2 nm, pero en condiciones extremas su longitud varía entre 1,65 y 3,65 nm.

Dicha estructura se compone de diferentes proteínas, agrupándose como filamentos delgados y gruesos:

  1. Los filamentos delgados contienen:
  1. Actina F : cuya longitud es de 1 m de longitud y 60 Å de diámetro, cada una con 400 moléculas de Actina G.
  2. Tropomiosina.
  3. Troponina: tres tipos T, I, y C.
  1. Los filamentos gruesos (120 Å) están formados por varias macromoléculas de miosina. Esta se subdivide en 3 partes : cola, cuello (S2) y cabeza (S1). En estos segmentos existen zonas articuladas (uniones flexibles). A su vez, a la cola se le llama meromiosina liviana y a las zonas S2 y S1 (en conjunto) meromiosina pesada.

 

Las diferentes moléculas de miosina (150-360 molécula por filamento) se ordenan en forma escalonada y helicoidal, de tal modo que sus cabezas sobresalen formando un espiral de 6 unidades por vuelta.

Ahora, en aquellas zonas donde se entrecruzan los filamentos gruesos y delgados se puede ver una delicada trama geométrica. Los filamentos delgados forman entre sí los vértices de hexágonos. En cambio, los filamentos gruesos forman triángulos, cuyos vértices ocupan el centro de los hexágonos de los filamentos de actina (figura 1). Esto muestra entonces que los filamentos gruesos están rodeados cada uno por 6 filamentos delgados, y estos últimos por 3 filamentos gruesos. Esta particular disposición explica una gran fuerza de tracción al estimularse la fibra muscular.

El sárcomero se define como la parte de las miofibrillas que está contenida entre 2 bandas Z (figura 2). A su vez, se le subdivide en:

Banda Z = 0,05 m de longitud cada una.

Banda A = 1,60 m de longitud constante, banda oscura.

Banda I < 1,00 m (longitud variable)

Línea M = 0,10 m

A su vez la Banda A se subdivide en:

- Línea M central (zona de unión de los filamentos de miosina de uno y otro lado).

- Zona H: parte central de la zona A en la cual solo hay filamentos gruesos (no está imbricada la actina).

- Zona Pseudo-H: zona adyacente a la línea M, algo más clara que la zona H, en la cual producto del ordenamiento longitudinal de las moléculas de miosina solo hay colas, sin segmentos S1 ni S2.

La contracción de la fibra depende de la presencia de calcio y magnesio iónicos y de ATP.

El sistema tubular intracelular libera al citosol calcio iónico, el cual es captado por la troponina C, lo que permite que la troponina I se desconecte de la actina y que se desplace al complejo troponina T - tropomiosina. Así, queda libre un espacio para que se una la actina con la miosina (complejo actomiosina). A su vez, el segmento S1 de la miosina produce hidrólisis del ATP (en presencia de Mg iónico) y liberación de energía. Se une dicho segmento a la actina y la tracciona hacia el centro del sarcómero. Dicho complejo actomiosina es estable en ausencia de ATP. Luego, la célula entrega más ATP y extrae el calcio, produciéndose la separación de la actina con la miosina.

Como dijimos más arriba, los mecanismos de aumento de la contractilidad y de la dilatación son importantes en la producción de hipertrofia cardíaca en el corazón del atleta; digamos: una hipertrofia ortológica. Debemos examinarlo en ese contexto, dado que es muy posible que los valores de peso cardíaco considerados como normales impliquen menos que lo que debería tener el ser humano. En otras palabras, la vida sedentaria permite cumplir los requerimientos de trabajo muscular con menos masa de miocardio de trabajo.

La expresión morfológica de estos 2 mecanismos, reviste enorme interés. Referente al aumento de la contractilidad conocemos pocos elementos con una manifestación morfológica. Solo podemos mencionar el aumento aparente en el número de puentes de actina-miosina producto de un aumento de la concentración de calcio, independiente del grado de deslizamiento. Del resto solo tenemos evidencias en el campo de la Fisiología, alejado del objetivo del presente texto.

Sin embargo, en el campo de la dilatación ortológica, tonógena o regulativa contamos con una serie de interesantes hechos:

1. En un primer rango tenemos la ley de Huxley o del deslizamiento = ella dice que la magnitud de la tensión en la fibra depende del número de puentes y del grado de deslizamiento (figura 3).

Como dijimos anteriormente el sarcómero tiene una longitud que depende del grado de penetración de los filamentos delgados (de la zona I), en la zona A. A saber: el sarcómero contraído con filamentos de actina hasta la banda M mide 2.05 mm. Es decir en este punto la contracción del sarcómero implica que el número de puentes actina y miosina es máximo. Algo semejante ocurre cuando el extremo de los filamentos delgado llega al punto en que comienza la zona pseudo H (coincide con la zona H) (figuras 2 y 3). Es decir, cuando el sarcómero mide 2.25 mm. Entre estas dos medidas el número de puentes actina-miosina que se pueden formar es máximo, luego al producirse la estimulación de la tensión que se puede producir es la mayor posible. Dicho recorrido explica la meseta de tensión máxima. Con longitudes menores (sarcómero hipercontraído) o relajaciones mayores se obtiene menor tensión.

Ahora, en el miocardio, por razones desconocidas, no se alcanza la tensión máxima con sarcómeros de 2,05 m, sino que con uno de 2.2 m. Luego, al trabajar en el último tramo de la rama ascendente de la curva (figura 3), significa que tiene de por sí una pequeña reserva en fuerza de contracción si se distiende más.

2. Otro elemento de interés es cómo influye la dilatación para aumentar la contractilidad y finalmente estimular un aumento de la masa de miocardio de trabajo. El punto reside en el cambio de orientación que experimentan fascículos de músculo cardíaco, aumentando su eficiencia durante la contracción, lo cual por razones de física mecánica implica un aumento de la fuerza, al pasar fibras de una posición oblicua a paralela al eje de la fuerza.

Ambos mecanismos anteriores obedecen a una concepción ortológica o fisiológica de la dilatación. Es decir, no implica un daño celular. Sin embargo, se trata de mecanismos patogénicos de la hipertrofia cardíaca mediatos, alejados. Por otro lado, para aclarar el panorama, existe una forma patológica de dilatación, producto de daño celular llamada dilatación miógena o miopática. Se observa dehiscencia de discos intercelulares o alteración del aparato contráctil, sin un aumento efectivo del aparato contráctil. Este evento es para algunos el elemento desencadenante de la insuficiencia cardíaca, en partes condicionado por la presencia de hipoxia tisular.

Ahora desde el punto de vista patogénico encontramos dos formas de hipertrofia cardíaca:

1. Producto de dilatación regulativa (hipertrofia de volumen).

2. Producto de aumento de la contractilidad, sin dilatación (hipertrofia de presión o de resistencia).

Debemos volver a recalcar que estos mecanismos actúan en forma pura en condiciones de normalidad (corazón de atleta) o en fases iniciales de compensación de algunas enfermedades. Sin embargo, en estas últimas condiciones influyen otros mecanismos, aún no dilucidados, que, entre otras cosas, explicarían a aquel grupo de hipertrofia cardíaca idiopática.

En aquellos casos en que se conoce la causa de la hipertrofia y por algún motivo esta regresa, es posible que el corazón finalmente logre obtener un peso normal. Sin embargo, el examen demuestra que para tal objetivo el miocardio experimenta verdaderas atrofias multifocales. Es decir, la reversibilidad en este caso implica un camino patológico.

Desde un punto de vista descriptivo morfológico se describen 2 formas de hipertrofia:

La mayor parte de las hipertrofias concéntricas se corresponden con las hipertrofias de presión. A su vez, algo similar ocurre con las hipertrofias excéntricas, las que en un número importante coinciden con las llamadas hipertrofias de volumen. Sin embargo, no es adecuado emplear dichos términos como sinónimo dado que hay casos de hipertrofias excéntricas cuya dilatación obedece a un mecanismo miógeno en un corazón que en forma previa tenía una hipertrofia concéntrica (cuando un hipertenso compensado entra en insuficiencia cardíaca con dilatación cardíaca). Por otro lado, hay hipertrofias concéntricas idiopáticas (familiares) cuya causa no es un aumento de la presión o resistencia contra la cual trabaja la cavidad correspondiente.

MACROSCOPIA.

La hipertrofia se objetiva pesando y midiendo al corazón. Sin embargo solo la inspección metódica permitirá una clasificación adecuada en las 2 categorías anteriormente señaladas.

Se dice que la hipertrofia concéntrica sigue en su forma líneas góticas, siendo un corazón alargado, aguzado hacia la punta, con la cavidad correspondiente disminuyendo su diámetro en relación al aumento del espesor de la pared, las trabéculas carnosas son prominentes. En el caso del ventrículo izquierdo se observa una exageración de la convexidad del cono aórtico.

La hipertrofia excéntrica sigue líneas romanas, el corazón se ve redondeado por un aumento del volumen, globoso, con aumento del diámetro transversal. Las cavidades son amplias, espesor normal o aún levemente disminuido, trabéculas aplanadas con inserción más baja de los músculos papilares.

MICROSCOPIA

En general la fibra miocárdica aumenta su volumen hasta un peso cardíaco de 500 g. Más allá encontramos una hiperplasia, por división célula amitótica (división longitudinal de la fibra). Además, los núcleos son irregulares e hipercromáticos (poliploides).

CILINDRO DE KROGH.

En condiciones normales la fibra muscular mide 15 m de diámetro. Ahora, resulta de gran importancia comprender que el oxígeno entra a la célula por difusión pasiva, desde los capilares hasta el centro de la célula. La distancia máxima que es capaz de penetrar el oxígeno asegurando una oxigenación adecuada es 20 m. Luego, la limitante sería un diámetro de 40 m. Sin embargo, con microscopía electrónica se ven fibras de hasta 70 m en corazones hipertróficos. Esto significa que hay fibras con hipoxia focal en la región central. El cilindro de Krogh (figura 4) es el valor máximo del diámetro para una difusión adecuada del Oxígeno (40 m).