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, EDITORIAL
Desacoplamiento ventrculo-arterial en la estenosis artica: cuando los ventrculos y las arterias no bailan al mismo ritmo
Philippe Pibarot, DVM, PhD, FACC, FAHA, FESC. FASE
Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Qubec / Qubec Heart & Lung Institute, Department of Medicine, Laval University, Qubec, Canada.
Direccin para separatas: Dr Philippe Pibarot, Institut Universitaire de Cardiologie et de Pneumologie de Qubec, 2725 Chemin Sainte-Foy, Qubec, Quebec, Canada, G1V-4G5.
Telfono: 418-656-8711 (interno 5938) Fax. 418-656-4602
E-mail: philippe.pibarot@med.ulaval.ca HYPERLINK "mailto:medjgd@hermes.ulaval.ca"
REV ARGENT CARDIOL 2016;84:XXX-XXX. http://dx.doi.org/10.7775/rac.es.v84.i4.
Cupla ventrculo-arterial: los ventrculos y las arterias necesitan bailar al mismo ritmo
La interaccin dinmica entre el corazn y la circulacin sistmica le permite al sistema cardiovascular suministrar el volumen minuto y la presin arterial de manera eficiente para asegurar una adecuada perfusin a los rganos en las diferentes situaciones (reposo y esfuerzo) fisiolgicas. En realidad, el sistema cardiovascular es ms eficiente cuando el corazn y el sistema arterial trabajan a la par. En otras palabras, el ventrculo y el sistema arterial necesitan bailar al mismo ritmo. La cupla ventrculo-arterial es el resultado de la modulacin continua de la complacencia y resistencia del sistema arterial con respecto al rendimiento del ventrculo izquierdo (VI) durante la sstole, y este proceso fisiolgico es fundamental para mantener un volumen sistlico y un volumen minuto adecuados. Como el volumen sistlico depende de la contractilidad miocrdica y de las condiciones de carga (precarga y poscarga), tanto las alteraciones miocrdicas, como las valvulares y arteriales, pueden producir desacoplamiento ventrculo-arterial que lleva a la disminucin del volumen sistlico, volumen minuto y perfusin de rganos.
El acoplamiento ventrculo-arterial se puede definir como el cociente entre la elastancia arterial (Ea) y la elastancia ventricular (Efs) medidas en la curva presin-volumen del VI. (1) Esta relacin es til para evaluar la eficiencia mecnica del sistema cardiovascular y la interaccin entre el rendimiento cardaco y la funcin vascular sistmica. El desequilibrio entre la Ea y la Efs, reflejado por aumento o disminucin en el cociente Ea/Ees, puede llevar a la insuficiencia cardaca. ADDIN EN.CITE Suga196915225(1)152251522517Suga, H.Time course of left ventricular pressure-volume relationship under various enddiastolic volumeJpn Heart JJapanese heart journalJpn Heart J509-151061969/11/01AnimalsAorta*Cardiac OutputCardiac VolumeDogsHeart/*physiologyManometryMathematics*PressureRegional Blood FlowTemperatureTime FactorsVena Cava, Inferior*Ventricular Function1969Nov0021-4868 (Print)
0021-48685308142NLMeng HYPERLINK \l "_ENREF_1" \o "Suga, 1969 #15225"
El desacoplamiento ventrculo-arterial en la estenosis artica: el camino hacia la insuficiencia cardaca
En esta edicin de la Revista, Migliore y col. (2) compararon la Ea, la Ees y el cociente Ea/Efs, estimados de manera no invasiva por eco-Doppler cardaco, en 3 grupos de pacientes con estenosis artica (EAo) grave (definida por un rea valvular artica < 1.0 cm2): 1) EAo grave asintomtica; 2) EAo grave sintomtica (por disnea clase funcional II de la NYHA, ngor sncope); y 3) EAo grave con insuficiencia cardaca (IC) (disnea clase funcional III-IV de la NYHA). Los principales hallazgos de este elegante estudio son que el cociente Ea/Efs es 3,1 veces ms alto en los pacientes con EAo grave sintomtica que en aquellos con EAo grave asintomtica, y 1,8 a 2,5 veces ms alto en la EAo grave e IC que en los otros dos grupos. Por lo tanto, la presencia y la severidad de los sntomas en esta serie de pacientes con EAo grave estuvieron relacionadas con un empeoramiento gradual del desacoplamiento ventrculo-arterial. ADDIN EN.CITE Abrams19781(2)1117Abrams, J.Current concepts of the genesis of heart sounds I. First and second soundsJAMAJAMA2787-278923926In FilePhonoMechanismS1S2ReviewConceptsHeartHeart sound19781978 HYPERLINK \l "_ENREF_2" \o "Abrams, 1978 #1"
La fisiopatologa de la IC en la EAo est fundamentalmente determinada, por un lado, por el grado de desequilibrio entre el incremento de la carga hemodinmica del VI debido a la obstruccin valvular y/o a la presencia de hipertensin arterial concomitante, y, por el otro, por la capacidad del VI de superar este aumento en la carga tanto en reposo como en esfuerzo (Figura). En los pacientes con EAo calcificada existen varios factores que pueden llevar a un desequilibrio entre la Ea y la Efs, y, en consecuencia, producir desacoplamiento ventrculo-arterial. En primer lugar, la obstruccin valvular contribuye al aumento de la poscarga VI y al desacoplamiento ventrculo-arterial. En segundo lugar, los pacientes con EAo calcificada son generalmente aosos y con frecuencia presentan disminucin de la complacencia e hipertensin arterial asociada. (3) En realidad, la prevalencia de hipertensin arterial, y en particular de hipertensin sistlica, es alta en estos pacientes (30-70%). (3, 4) Por lo tanto, la Ea est frecuentemente aumentada en estos pacientes como resultado de la disminucin de la complacencia y del aumento de la resistencia vascular. En tercer lugar, la Efs est generalmente disminuida en los pacientes con EAo, lo que contribuye an ms al incremento del cociente Ea/Efs y al desacoplamiento ventrculo-arterial. Los principales factores responsables de la disminucin de la Efs en la EAo son (Figura): 1) discordancia (mismatch) de la poscarga VI asociada a una disminucin de la contractilidad miocrdica como consecuencia del aumento desproporcionado de la poscarga VI (como resultado de la EAo e HTA concomitante) respecto del rendimiento VI; y, 2) alteraciones de la contractilidad VI debidas a enfermedad coronaria asociada, que es tambin frecuente en la poblacin aosa con EAo. ADDIN EN.CITE Briand20056877(3)6877687717Briand, M.Dumesnil, J.G.Kadem, L.Tongue, A.G.Rieu, R.Garcia, D.Pibarot, P.Reduced systemic arterial compliance impacts significantly on left ventricular afterload and function in aortic stenosis: Implications for diagnosis and treatment.J Am Coll CardiolJ Am Coll Cardiol291-298462Not in FileAortic stenosisArterialComplianceDiagnosisFunctionStenosisLeftLeft VentricularVentricular20057/19/2005 HYPERLINK \l "_ENREF_3" \o "Briand, 2005 #6877" ADDIN EN.CITE ADDIN EN.CITE.DATA HYPERLINK \l "_ENREF_3" \o "Briand, 2005 #6877" HYPERLINK \l "_ENREF_4" \o "Rieck, 2012 #13203"
Para calcular la Ea, Migliore y col. (2) incluyeron el componente arterial de la carga hemodinmica, pero omitieron la carga valvular, un componente importante en los pacientes con EAo grave (Figura). En realidad, los autores calcularon la presin de fin de sstole luego de haber medido la presin arterial perifrica en la arteria humeral, asumiendo que este valor se acercara al de la presin de fin de sstole del VI. Sin embargo, la onda de pulso arterial y la amplitud del pulso en la arterial humeral son distintas a las de la aorta ascendente. (5) Adems, aunque la presin sistlica en la aorta ascendente es similar a la del VI en sujetos con una vlvula artica normal (y por lo tanto sin gradiente transvalvular o con gradiente mnimo), este no es el caso de los pacientes con EAo grave, en quienes la presiones sistlicas mxima y media del VI son mucho ms altas que las presiones sistlicas medidas en la aorta. As, en estos pacientes la presin arterial de fin de sstole y la Ea calculadas a partir de esta presin subestiman en extremo la carga hemodinmica total el VI, ya que slo refleja la carga arterial pero no la carga hemodinmica relacionada con la gravedad de la estenosis valvular. Con el objeto de estimar el total real, o sea la carga hemodinmica arterial ms la carga valvular impuesta al VI en los pacientes con EAo, proponemos calcular la impedancia vlvulo-arterial, que es el cociente entre la presin sistlica pico del VI y el ndice de volumen sistlico. (3, 6) La presin sistlica del VI se calcula sumando el gradiente transvalvular medio y la presin sistlica medida en la arteria humeral. La lgica para usar el ndice de volumen sistlico se explica porque el volumen sistlico de una persona de tamao pequeo es mucho menor que el de un sujeto de gran tamao con valores similares de presin arterial y de presin VI. La impedancia vlvulo-arterial representa los factores valvular y arterial que se oponen a la eyeccin ventricular por absorcin de la energa mecnica desarrollada por el VI. A diferencia de la Ea, este parmetro tambin incluye la carga valvular (expresada como gradiente transvalvular medio) y representa la variabilidad interindividual en el tamao corporal. Los valores de impedancia > 4.5 mmHg.ml-1.m2 tienen un valor adicional para predecir sntomas y mortalidad en los pacientes con EAo. (6, 7) En el estudio de Migliore y col. (2) no se calcul la impedancia vlvulo-arterial, pero los datos suministrados en las tablas permiten estimar que los valores promedio de este parmetro oscilan alrededor de 5,9, 5.1, y 4,5 mm Hg.ml-1.m2 en los grupos EAo grave con insuficiencia cardaca, con sntomas y asintomtica, respectivamente. La Ea promedio fue de 3,8, 3,0 y 2,8, respectivamente, en estos grupos. De esta manera, la impedancia vlvulo-arterial podra ser superior a la Ea para diferenciar a los pacientes con sntomas de aquellos asintomticos y podra predecir la aparicin de insuficiencia cardaca y eventos adversos. ADDIN EN.CITE Abrams19781(2)1117Abrams, J.Current concepts of the genesis of heart sounds I. First and second soundsJAMAJAMA2787-278923926In FilePhonoMechanismS1S2ReviewConceptsHeartHeart sound19781978 HYPERLINK \l "_ENREF_2" \o "Abrams, 1978 #1" ADDIN EN.CITE Rajani200811049(5)110491104917Rajani, R.Chowienczyk, P.Redwood, S.Guilcher, A.Chambers, J.B.The noninvasive estimation of central aortic blood pressure in patients with aortic stenosisJ HypertensJ Hypertens2381-23882612Not in FileAortic stenosisBloodBlood pressurePressureStenosis200812/2008 HYPERLINK \l "_ENREF_5" \o "Rajani, 2008 #11049" ADDIN EN.CITE ADDIN EN.CITE.DATA HYPERLINK \l "_ENREF_3" \o "Briand, 2005 #6877" HYPERLINK \l "_ENREF_6" \o "Hachicha, 2009 #11386" ADDIN EN.CITE ADDIN EN.CITE.DATA HYPERLINK \l "_ENREF_6" \o "Hachicha, 2009 #11386" HYPERLINK \l "_ENREF_7" \o "Harada, 2013 #13601" ADDIN EN.CITE Abrams19781(2)1117Abrams, J.Current concepts of the genesis of heart sounds I. First and second soundsJAMAJAMA2787-278923926In FilePhonoMechanismS1S2ReviewConceptsHeartHeart sound19781978 HYPERLINK \l "_ENREF_2" \o "Abrams, 1978 #1"
El ndice de volumen sistlico es otro parmetro simple del eco-Doppler cardaco que puede ser utilizado para mejorar la estratificacin del riesgo en la EAo. Varios estudios y meta-anlisis informaron que un estado de bajo flujo, definido por un ndice de volumen sistlico < 35 ml/m2, es un poderoso indicador de resultados en los pacientes con EAo tanto antes como despus del reemplazo valvular artico. (8, 9) En realidad, el ndice de volumen sistlico es un buen marcador indirecto de la cupla ventrculo-arterial y del rendimiento global del sistema cardiovascular. En el estudio de Migliore y col., (2) se observ una disminucin graduada del ndice de volumen sistlico en los grupos asintomtico, sintomtico y con insuficiencia cardaca de 38, 34 y 27 ml/ms, respectivamente, en paralelo con el aumento del cociente Ea/Efs (0,61, 0,81 y1,5, respectivamente). Como era esperable, el grupo con sntomas de insuficiente cardaca fue el peor en trminos de desacoplamiento ventrculo-arterial, y as este grupo tena un estado de bajo flujo con un ndice de volumen sistlico muy por debajo del valor normal de 35 ml/m2. Aunque desde un punto de vista mecnico puede ser interesante medir la Ea, Efs y el cociente Ea/efs en los pacientes con EAo, desde el punto de vista prctico puede ser preferible y ms fcil calcular la impedancia vlvulo-arterial (por ejemplo, como un indicador de la real carga hemodinmica total) y el ndice de volumen sistlico (un indicador del desacoplamiento ventrculo-arterial). ADDIN EN.CITE ADDIN EN.CITE.DATA HYPERLINK \l "_ENREF_8" \o "Hachicha, 2007 #9849" HYPERLINK \l "_ENREF_9" \o "Dayan, 2015 #14644" ADDIN EN.CITE Abrams19781(2)1117Abrams, J.Current concepts of the genesis of heart sounds I. First and second soundsJAMAJAMA2787-278923926In FilePhonoMechanismS1S2ReviewConceptsHeartHeart sound19781978 HYPERLINK \l "_ENREF_2" \o "Abrams, 1978 #1"
Patogenia de los sntomas en la estenosis artica
Dentro de los sntomas asociados con la EAo, la disnea es, por lejos, el sntoma ms frecuente, seguido por la angina y el sncope. (7) Tal como Migliore y col. (2) enfatizaron, el desacoplamiento ventrculo-arterial y la subsiguiente disminucin en el volumen sistlico son los determinantes claves de sntomas de insuficiencia cardaca en la EAo (Figura). En esta lnea, Harada y col. comunicaron que el aumento de la impedancia vlvulo-arterial y la disminucin del ndice de volumen sistlico, estaban fuertemente asociados con la presencia de sncope en la EAo, mientras que los parmetros de gravedad de la estenosis no tenan relacin con este sntoma. (7) Por otro lado, el aumento del cociente E/e', que refleja una elevacin en las presiones de llenado VI, fue el determinante ms potente de la aparicin de disnea, aunque la impedancia vlvulo-arterial y el ndice de volumen sistlico tambin se asociaron con este sntoma. En el estudio de Migliore y col., (2) el cociente E/e' no fue significativamente alto en los pacientes con sntomas frente a aquellos asintomticos. Sin embargo, en este estudio el grupo de pacientes con sntomas fue bastante heterogneo e incluy paciente con disnea leve (clase funcional II de la NYHA), pacientes con ngor y con sncope, lo que dificulta el anlisis y la interpretacin de la asociacin entre la disfuncin distlica, el cociente E/e' y la presencia de disnea. De manera interesante, el cociente E/e' estuvo francamente aumentado en los pacientes con sntomas de insuficiencia cardaca (disnea grave clase funcional III-IV de la NYHA) comparado con los otros dos grupos. Aunque este no fue obvio en el estudio de Migliore y col., (2) el desarrollo de disfuncin diastlica en el VI tiene ciertamente un papel importante en la patogenia de sntomas en la EAo. Existen algunos estudios sobre los determinantes del ngor en los pacientes con EAo grave. Algunos sugieren que la patogenia del ngor en los pacientes con EAo grave y arterias coronarias angiogrficamente normales est relacionada con el agotamiento de la reserva coronaria, que depende en gran medida de la carga hemodinmica impuesta al VI por la EAo. (10) De esta manera, la patogenia de los sntomas en la EAo es compleja y puede involucrar a varios factores, incluyendo tanto el desacoplamiento ventrculo-arterial y la subsiguiente disminucin en el volumen sistlico, como la disfuncin diastlica con aumento de las presiones de llenado, y el incremento de la presin del VI debido a una mayor carga hemodinmica total (valvular + arterial) (Figura). ADDIN EN.CITE Harada201313601(7)136011360117Harada, K.Saitoh, T.Tanaka, J.Shibayama, K.Berdejo, J.Shiota, T.Valvuloarterial impedance (Zva), but not aortic stenosis severity, predictss yncope in aortic stenosisCirc Cardiovasc ImagingCirc Cardiovasc Imaging1024-103166Not in FileAortic stenosisImpedanceStenosisSyncope201311/2013 HYPERLINK \l "_ENREF_7" \o "Harada, 2013 #13601" ADDIN EN.CITE Abrams19781(2)1117Abrams, J.Current concepts of the genesis of heart sounds I. First and second soundsJAMAJAMA2787-278923926In FilePhonoMechanismS1S2ReviewConceptsHeartHeart sound19781978 HYPERLINK \l "_ENREF_2" \o "Abrams, 1978 #1" ADDIN EN.CITE Harada201313601(7)136011360117Harada, K.Saitoh, T.Tanaka, J.Shibayama, K.Berdejo, J.Shiota, T.Valvuloarterial impedance (Zva), but not aortic stenosis severity, predictss yncope in aortic stenosisCirc Cardiovasc ImagingCirc Cardiovasc Imaging1024-103166Not in FileAortic stenosisImpedanceStenosisSyncope201311/2013 HYPERLINK \l "_ENREF_7" \o "Harada, 2013 #13601" ADDIN EN.CITE Abrams19781(2)1117Abrams, J.Current concepts of the genesis of heart sounds I. First and second soundsJAMAJAMA2787-278923926In FilePhonoMechanismS1S2ReviewConceptsHeartHeart sound19781978 HYPERLINK \l "_ENREF_2" \o "Abrams, 1978 #1" ADDIN EN.CITE Abrams19781(2)1117Abrams, J.Current concepts of the genesis of heart sounds I. First and second soundsJAMAJAMA2787-278923926In FilePhonoMechanismS1S2ReviewConceptsHeartHeart sound19781978 HYPERLINK \l "_ENREF_2" \o "Abrams, 1978 #1" ADDIN EN.CITE Rajappan20025462(10)5462546217Rajappan, K.Rimoldi, O.E.Dutka, D.P.Ariff, B.Pennell, D.J.Sheridan, D.J.Camici, P.G.Mechanisms of coronary microcirculatory dysfunction in patients with aortic stenosis and angiographically normal coronary arteriesCirculationCirculation470-4761054Not in FileAortic stenosisArteryCoronary arteryMechanismNormalStenosis20021/29/2002 HYPERLINK \l "_ENREF_10" \o "Rajappan, 2002 #5462"
Futuras perspectivas
El desacoplamiento ventrculo-arterial refleja el equilibrio entre las fuerzas (valvular y/o arterial) que se oponen a la eyeccin VI frente a la eficiencia mecnica del ventrculo izquierdo. La indicacin de reemplazo valvular artico debe ser consideraba en los pacientes con desacoplamiento ventrculo-arterial debido a EAo grave que presentan sntomas o insuficiencia cardaca. Sin embargo, se necesitan ms estudios para determinar si en los pacientes asintomticos con Eao grave y fraccin de eyeccin preservada que presentan desacoplamiento ventrculo-arterial, el reemplazo valvular artico "profilctico" sera mejor que la conducta expectante. Adems, aunque es ms probable que el desacoplamiento ventrculo-arterial se observe en pacientes con EAo grave, este fenmeno tambin puede darse en pacientes con EAo moderada y disfuncin VI debida a otras causas independientemente de la valvulopata artica, Es ese caso, la Ea est moderadamente aumentada y la Efs muy disminuida debido a miocardiopata isqumica o de otra etiologa. En este sentido, recientemente hemos formulado la hiptesis de que la correccin de una EAo moderada en este contexto mejorara la cupla ventrculo-arterial y, como consecuencia, la funcin ventricular izquierda y el pronstico de estos pacientes. Para probar esta hiptesis, diseamos el ensayo aleatorizado TAVR-UNLOAD (https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02661451), que compara el tratamiento de la insuficiencia cardaca ms el reemplazo valvular artico transcatter con slo el tratamiento de la insuficiencia cardaca en pacientes con EAo moderada, baja fraccin de eyeccin VI y sntomas de insuficiencia cardaca. Esperamos que esta estrategia ayude al "reacoplamiento" del VI, vlvula artica y sistema arterial y as mejorar la longevidad y la calidad de vida de estos pacientes. HYPERLINK "https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02661451"
Agradecimientos
P. Pibarot es el titular de la Ctedra de Investigacin de Canad en Valvulopatas y su programa de investigacin est apoyado por un subsidio de investigacin Foundation Scheme Research Grant (FDN #) de los Institutos Canadienses de Investigacin de la Salud (Ottawa, Ontario, Canad).
Agradecimientos
P. Pibarot recibi subsidios de investigacin de Edwards Lifesciences para los anlisis del laboratorio central de ecocardiografa sin compensacin personal.
LEYENDA DE LAS FIGURAS
Figura: Fisiopatologa de los sntomas y de la insuficiencia cardaca en la estenosis artica
HYPERLINK "http://doi.org/bxcf5t" http://doi.org/bxcf5t
BIBLIOGRAFA
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Estenosis artica
Hipertensin arterial sistmica
Carga hemodinmica arterial
Elastancia arterial (Ea)
Carga hemodinmica valvular
Carga hemodinmica total del VI
Impedancia vlvulo-arterial (Zva)
Presin sistlica VI
Stress parietal VI
Sncope
Disfuncin diastlica
VI
Presiones de llenado VI
E/e'
Volumen minuto
Angina
Desacoplamiento ventrculo-arterial
Ea/Efs
Isquemia miocrdica
Enfermedad coronaria
Remodelado/
hipertrofia VI
Disnea
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