Fisiopatologia e clinica della fibrillazione atriale
Prof. M. Di Biase
S.C. Universitaria di Cardiologia
Università degli Studi - Foggia
Pazienti con fibrillazione atriale negli U.S. tra il 1995 ed il 2050
Alan S. Go, et al. JAMA 2001; 285: 2370-2375
Fibrillazione atriale: le basi fisiopatologiche
Ectopic focus
Paroxismal
Pulmonary vein
Triggers/drivers
Iwasaki Y et al. Circulation 2011;124:2264-2274
N Engl J Med, 1998
Attività aritmogena delle VP: “high-density map”
Ectopia
“concealed”
✰
Ectopia  FA
VPIS
✰
100mm
/s
Attività aritmogena delle VP
“Triggers” e “Drivers”
 Ectopie rapide/tachicardie ad origine dalla
muscolatura atriale che riveste le vene toraciche:
 Vene Polmonari
 Vena Cava Superiore
 Seno Coronarico
 Legamento di Marshall
 Vena Cava Inferiore
 Altre sedi:
 Parete posteriore dell’AS
 Crista terminalis
 Degenerazione di altre tachiaritmie (i.e. tachicardie
da rientro AV)
Paroxismal
Persistent
Permanent
Atria
Functional reentry substrate
Structural reentry substrate
Iwasaki Y et al. Circulation 2011;124:2264-2274
Teoria del rientro multiplo
Il fronte d’onda si frammenta in più “onde figlie”, ciascuna delle quali è un
fronte indipendente. Il numero delle onde dipende, in ogni momento, dal
periodo refrattario, dalla massa e dalla velocità di conduzione nelle differenti
parti dell’atrio.
La fibrillazione atriale persiste se negli atri esiste un numero minimo di 4-6 fronti d’onda
Dispersione ed accorciamento dei periodi refrattari atriali
Presenza di aree di miocardio atriale con rallentata velocità di conduzione
Moe GK. 1959, Am Heart J
Alessie MA, Cardiac Electrophysiol and Arrhythmias 1985
Teoria del rotore madre
Attualmente è accettata l’ipotesi che,
indipendentemente dalla modalità di innesco, i multipli
circuiti d’onda siano il meccanismo principale per il
mantenimento dell’aritmia nei vari tipi di FA e
principalmente nella forma permanente
“Atrial fibrillation begets atrial fibrillation”
Rimodellamento elettrico dovuto ad attivazione ad alta frequenza
Potenziale d’azione atriale normale e dopo
rimodellamento elettrico
Ca overload, Ca waves and DADs
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+ ch
NCX
Cytoplasm
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
PLB
SERCA
Ca2+
Ca2+
Ca2+
ch
2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca
Ca2+
Ca2+
RyR2
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca
2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca
Ca2+
2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
2+
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca
Ca2+
Ca2+
Ca2+
Ca
Ca2+
Ca2+
Ca2+
2+
SR
Ca2+
Ca2+
Rimodellamento anatomico atriale
Interazione miocardiociti-fibroblasti
Fibrosi
Laviades C, Hypertension 2000
Rimodellamento strutturale atriale
Scompenso
cardiaco
Morte cellulare
Remodeling
elettrico
Alterata
conduzione
Fibrosi
tissutale
Rientro
Attivazione neuroormonale
Strech di
parete
Dilatazione
atriale
triggered
activity
Fibrillazione
atriale
Ritmo rapido
ed irregolare
Interazioni dinamiche tra funzione atriale e ventricolare
durante fibrillazione atriale
Iwasaki Y et al. Circulation 2011;124:2264-2274
Cardiomiopatia tachicardia-indotta
Gossage AM, Hicks BJ. On auricular fibrillation.
QJM 1913; 6: 435-640.
Brill IC. Auricular fibrillation with congestive failure
and no other evidence of organic heart disease.
Am Heart J 1937; 13:175–182.
Whipple GH, Sheffield LT, Woodman EG, Theophilis C,
Friedman S. Reversible congestive heart failure due to
chronic rapid stimulation of the normal heart.
Proc N Engl Cardiovasc Soc 1962; 20:39–40
Ravens U, Davia K, Davies CH, O'Gara P, Drake-Holland
AJ, Hynd JW, et al. Tachycardia-induced failure alters
contractile properties of canine ventricular myocytes.
Cardiovasc Res 1996; 32(3):613–621
Fibrillazione atriale e scompenso cardiaco
CHF
CHF
AF
Rimodellamcento elettrico e strutturale nello scompenso cardiaco
Danshi L. Circulation 1999, 100: 87
Fibrosi ed incidenza/recidiva di FA nei pazienti post-chirurgici
A. Goette. Cardiovasc Res 2002
Anisotropia elettrica e gap-junction
RT > RL
• L’anisotropia dipende dalla geometria del
sincizio e dalla distribuzione delle gap
junction
• L’impulso condotto in direzione parallela
all’asse maggiore delle fibre cardiache si
propaga più rapidamente che non in
direzione ortogonale
• Le gap-junction sono canali transmembrana che uniscono cellule adiacenti e che
formano zone a bassa resistenza attraverso cui vengono trasmessi i potenziali
d’azione.
Connessine in modelli post intervento
IN GENERALE UNA RIDUZIONE NELLA VELOCITA’ E DIREZIONALITA’ DELLA
CONDUZIONE RENDE IL FRONTE DI ATTIVAZIONE MENO PREDETERMINATO E
COSTANTE IL CHE, IN ASSENZA DI CONFINI ANATOMICI DEL PERCORSO, NE
FACILITA L’INVASIONE ED IL FRAMMENTAMENTO !
P. Kanagaratnam. Jacc 2002
Emmanuel Dupont. Circulation 2001
Rimodellamento strutturale atriale
Dilatazione atriale  aumento massa critica
Stretch atriale  ridotta velocità di conduzione
Fibrosi disomogeneità delle
proprietà EF (PR e CV)
Clinica della fibrillazione atriale
2 milioni americani
Feinberg et al., Arch Intern Med 1995;155:469 - 73.
Complicanze (Framingham)
Wolf et al., Stroke 1991;22:983–988.
Prognosi della fibrillazione atriale: rischio di morte o
eventi cardiovascolari
Emelia J. Benjamin Circulation. 1998;98:946-952.
Incidenza annuale di stroke nella Fibrillazione Atriale
Framingham Study : 30 anni di follow-up
Tutti gli stroke ischemici
4,5%
Stroke disabilitanti
2,5%
Stroke + TIA
7%
Stroke + TIA + stroke silenti
> 7%
(Risultati di 5 trial clinici randomizzati:
AFASAK, BAATAF, SPAF, CAFA, SPINAF)
The SPAF Investigators. AIM 1992; 116: 1 – 5
Fibrillazione atriale e rischio di stroke

La FA è responsabile del 15-18% di tutti i casi di stroke (Wolf AJM
1987, Lamassa Stroke 2001)

Circa una persona su tre affetta da FA nel corso della vita va
incontro a stroke.

Gli stroke dovuti a FA comportano una prognosi peggiore,
con una maggiore prevalenza di invalidità a distanza (rischio
aumentato del 50%) e una maggiore mortalità (33% a 3 mesi
contro 20% nei pazienti senza FA) (Lamassa Stroke 2001, Steger EHJ 2004)
Incidenza di stroke nella fibrillazione atriale in relazione all’età
Studio ALFA
Età
Tasso di stroke x 1000
30 - 49
Senza F.A.
0,8
50 - 59
4,1
55
6,7
60 - 69
9
42,5
8,1
70 - 79
18
97,5
20,3
80 - 89
28,7
142,9
36,2
Totale
6,2
76
14,7
Con F.A.
0,0
% di stroke con F.A.
0,0
(Kannel et al. American Heart Journal 1983)
Fibrillazione atriale parossistica/permanente e
rischio di stroke
FA parossistica (2.6-3.2%)
FA permanente (2.9-3.3%)
Hohnloser SH. J Am Coll Cardiol 2007
Hart J Am Coll Cardiol 2001
Nieuwlaat Eur heart J 2008
Friberg Eur Heart J 2010
FA e decadimento cognitivo
Miyasaka Y, et al. Eur Heart J 2007;28:1962-7
Rischio di demenza nei pazienti con FA
Miyasaka Y, et al. Eur Heart J 2007;28:1962-7
Cause di demenza nei pazienti con FA

Infarti cerebrali silenti multipli (Feinberg AIM 1990, Kempster Stroke
1988, Ezekewitz Circ 1995)

Scompenso cardiaco generato dalla FA

Disfunzione micro circolatoria determinata dall’ipertensione
arteriosa che spesso coesiste con la FA (Bunch, HR 2010)
Sintomi FA: Euro Heart AF survey
Nieuwlaat et al., Eur Heart J 2005;26:2422–2434
Sintomi FA
Savelieva et Camm, J Interv Cardiac Electrophys 2000;4, 369-382
Prevalenza FA asintomatica
Levy et al., Circulation 1999;99:3028-3035
Rilevanza clinica della FA silente: sottostudio del trial AFFIRM
ECG ambulatoriale e
questionario sui sintomi cardiaci
 481 pz asintomatici
 Pz con FA asintomatici hanno
cardiopatie meno gravi ma più
eventi cerebrovascolari
 I pazienti asintomatici ricevono
terapie differenti rispetto a
quelli sintomatici
 L’assenza dei sintomi e le
differenze nel trattamento non
conferiscono una prognosi più
favorevole

Flaker . Am Heart J 2005; 149:657
Quanta fibrillazione atriale è necessaria per causare
tromboembolismo ?
Glotzer TV. Circulation 2003; 107: 1614
Durata degli episodi e rischio di eventi embolici in
pazienti portatori di pacemaker
725 pz con sindrome brady-tachy impiantati con PM bicamerale e seguiti per 2 anni
>3 fold increase
Capucci A, et al. J Am Coll Cardiol 2005;46:1913–20
Burden giornaliero di FA e rischio di stroke in pazienti
portatori di pacemaker
Burden giornaliero di FA e rischio di stroke in pazienti
portatori di pacemaker
Glotzer TV. Circul Arrhythmia Electrophysiol 2009; 2:474-480
AT > 6 min, > 190 bpm
Follow up 2.5 anni
Healey JS et al. The ASSERT Investigators. NEJM 2012; 366. 120
Healey JS et al. The ASSERT Investigators. NEJM 2012; 366. 120
Conclusioni
• La fibrillazione atriale non è solo un disturbo del ritmo,
ma una “malattia” complessa. Un carattere peculiare di
tale malattia è il suo dinamismo: essa è in grado di
generare modificazioni funzionali e strutturali sia degli
atri che dei ventricoli e fenomeni patologici a distanza,
rappresentati dalle tromboembolie.
• Dal punto di vista clinico ed elettrocardiografico esistono
diversi tipi di fibrillazione atriale a seconda del quadro
anatomo-patologico.
Conclusioni
• In base alle evidenze attualmente disponibili emerge
una stretta interconnessione tra fibrillazione atriale e
scompenso cardiaco, che determina un vero e proprio
circolo vizioso nel quale è spesso difficile individuare
nel singolo caso il punto di partenza.
• Le tachiaritmie atriali subcliniche, sia in associazione
che in assenza di fibrillazione atriale, determinano un
aumentato rischio di stroke ischemico ed embolismo
sistemico
Grazie per la cortese attenzione