Edema e sua fisiopatologia

Con il termine edema si definisce un aumento di volume dei liquidi interstiziali o del terzo comparto, assai caro ai nefrologi.

Un corpo umano maschile, infatti, contiene liquidi, e l'acqua corporea totale è di 60% della massa corporea nel maschio e del 50% nella donna, che per sua natura e per la gravidanza deve avere più massa grassa, nei fianchi, nei glutei, nei seni. Il resto dell'acqua è contenuto nelle cellule e nel liquido extracellulare. Il terzo comparto, in pratica, è costituito dai liquidi che scorrono nei vasi sanguigni e che si trovano nell'interstizio, per es. nel paziente con scompenso cardiaco sono responsabili dell'edema alle caviglie, per cui i piedi si rigonfiamo, a mo' di mazze! I flussi del terzo comparto si muovono nei vasi secondo le forze di Starling, pressione idrostatica del capillari sanguigni e potere oncotico delle proteine del sangue che, a mo' di calamita, attraggono i liquidi nel vaso stesso. La pressione idrostatica aumenta nella condizione di ipernatremia, o se c'è ritenzione appunto idrosalina e nella condizione di ipoalbuminemia i liquidi tendono a restare nel terzo comparto. Il rene tende a compensare l'omeostasi dell'acqua corporea tramide l'ormone ADH o ormone antidiuretico, che non fa urinare e fa trattenere acqua, e che è prodotto ogni qualvolta l'osmolarità plasmatica aumenta ed i soluti sono più concentrati, occorre acqua per diluire il plasma e l'organismo lancia il segnale con ADH che regola la permeabilità del dotto collettore favorendo la fusione dei canali dell'acquaporina ed il riassorbimento dell'acqua. Il sodio, invece, si trova nel terzo comparto per l'85% e trattiene acqua, per cui una deplezione di sodio significa perdita idrica, perdita di volemia, mentre la ritenzione di sodio causa edemi declivi, come si diceva prima, per es. nella condizione classica di scompenso cardiaco. Or bene, l'edema periferico può raggiungere parecchi litri prima di dar luogo ad alterazioni clinicamente evidenti; la comparsa di edema manifesto è quindi generalmente preceduta da una fase di aumento del peso corporeo di parecchi chilogrammi; in un paziente leggermente edematoso, d'altro canto, è necessario un analogo calo ponderale, ottenuto mediante diuresi, prima che si raggiunga il cosiddetto "peso secco". Con il termine anasarca si intende una condizione di edema massivo generalizzato. L'ascite e l'idrotorace sono considerati forme particolari di edema, dovute all'accumulo di liquidi, rispettivamente nei cavi peritoneale e pleurico. In base all'ezio-patogenesi, l'edema può essere distrettuale o diffuso; nella forma generalizzata lo si riconosce per la comparsa di gonfiore al volto, più evidente nelle regioni periorbitali, nonché per la persistenza dell'impronta lasciata sulla cute dalla pressione digitale (edema con fovea). Quando è di modesta entità l'edema può essere riconosciuto per l'impronta che il bordo dello stetoscopio, dopo che è stato rimosso, lascia per qualche minuto sulla cute del torace. Quando un paziente riferisce che un anello gli si adatta al dito meno facilmente che in passato e che ha difficoltà a calzare le scarpe, specialmente di sera, può essere presente edema.

Patogenesi

Circa un terzo dell'acqua totale corporea è contenuta nello spazio extracellulare; circa il 75% di quest'ultimo è liquido interstiziale e il rimanente è plasma.

Forze di Starling

Le forze che regolano la distribuzione dei liquidi nell'ambito delle due componenti del compartimento extracellulare sono spesso definite come forze di Starling. La pressione idrostatica all'interno dei vasi e quella colloido-osmotica nel liquido interstiziale tendono a promuovere lo spostamento dei liquidi dai vasi verso lo spazio extravascolare; al contrario, la pressione colloido-osmotica delle proteine plasmatiche e la pressione idrostatica del liquido interstiziale, nota come tensione fissatale, spingono i liquidi nel compartimento vascolare. Di conseguenza l'effetto finale delle forze in gioco è quello di rimuovere acqua e soluti diffusibili, in corrispondenza del tratto arteriolare dei capillari, dal letto vascolare. I liquidi vengono poi riconvogliati nel sistema vascolare, dallo spazio interstiziale, a livello dell'estremità venosa dei capillari e attraverso i linfatici. A meno che non vi siano ostruzioni linfatiche, il flusso linfatico aumenta se si verifica un passaggio effettivo di liquidi dal compartimento vascolare all'interstizio. In genere esiste un equilibrio tra le forze tale da mantenere invariata l'ampiezza dei compartimenti intravascolare e interstiziale, pur essendo consentiti ampi scambi fra i due. Se, tuttavia, il gradiente della pressione idrostatica o della pressione oncotica risulta alterato in modo significativo, si verifica uno spostamento effettivo di liquidi da un compartimento all'altro dello spazio extracellulare. Lo sviluppo dell'edema dipende quindi da una o più alterazioni delle forze di Starling, la cui sommatoria causa un movimento effettivo di liquidi dal sistema vascolare all'interstizio oppure in una cavità corporea. Un aumento della pressione capillare responsabile di edema può verificarsi per aumento della pressione venosa dovuto a un'ostruzione locale del drenaggio venoso. Tale aumento può essere generalizzato, come in caso di insufficienza cardiaca congestizia. Le forze di Starling risultano sbilanciate quando la pressione colloido-osmotica del plasma si abbassa per l'intervento di qualsiasi fattore in grado di causare una grave ipoalbuminemia, come avviene in caso di eccesso di sali, negli stati di malnutrizione, nell'insufficienza epatica, nelle condizioni di aumentato catabolismo e nei casi in cui vi è una perdita di proteine attraverso le urine o il tratto gastroenterico. L'edema può essere localizzato a una estremità quando la pressione venosa è elevata per una tromboflebite unilaterale.

Alterazioni dei capillari

L'edema può anche comparire per alterazioni dell'endotelio dei capillari che aumentino la loro permeabilità e consentano in tal modo il passaggio di proteine nel compartimento interstiziale. Il danneggiamento della parete dei capillari può essere provocato da agenti chimici e batterici, così come da traumi termici o meccanici. L'aumento della permeabilità capillare può anche essere conseguenza di una reazione di ipersensibilità, come avviene tipicamente nelle lesioni su base immunitaria. La lesione dell'endotelio dei capillari è presumibilmente la causa dell'edema di tipo infiammatorio, che non mantiene l'impronta, è generalmente localizzato e si associa ad altri segni tipici dell'infiammazione: rossore, calore e gonfiore.

Riduzione del volume arterioso effettivo

In molte forme di edema, l'effettivo volume di sangue arterioso, un parametro che rappresenta il riempimento dell'albero arterioso, è ridotto. Un ridotto riempimento dell'albero arterioso può essere causato da una riduzione della gittata cardiaca e/o delle resistenze vascolari sistemiche. Come conseguenza dello scarso riempimento, viene attivata una serie di risposte fisiologiche mirate a ristabilire l'effettivo volume arterioso. Un elemento chiave di tali risposte è la ritenzione di sali e quindi di liquidi, che alla fine conduce all'edema.

Ipovolemia

Si sviluppo se manca acqua nel terzo comparto o per perdita di sodio, per esempio e classicamente per errore medico, dello specialista cardiologo che insiste con la furosemide ad alto dosaggio fino a condurre un paziente al pronto soccorso, in condizione di shock con iponatremia. Le cause di ipovolemia,che ribadiamo si manifesta tardivamente, comprendono:

- perdite renali, uso di diuretici, nefropatie sodio-disperdenti, deficit di mineralcorticoidi
- perdite di liquidi per vomito e diarrea, dal sondino naso-gastrico senza ripristino, nè bilancio idrico!

Il paziente ipovolemico ha sete, astenia, crampi, vertigine, sincope, ridotto turgore delle giugulari, tachicardia posturale, mancanza di sudorazione, alterazione dello stato mentale.

Per una corretta diagnosi si richiede la natriuria delle 24 ore, se il rene escreta meno di 15mEq/L di sodio nelle 24 ore nelle urine, allora vuol dire deplezione di volume. Ci può essere alcalosi metabolica ed anche il cloro nelle urine, escreto nelle 24 ore, è basso, cioè 20 mEq/L, perchè per ragioni di gap anionico deve essere eliminato sodio-bicarbonato.Le urine sono iperconcentrate ad alta osmolarità. Nel sangue i bicarbonati sono aumentati. L'ematocrito è aumentato e l'albuminemia anche, per via della emoconcentrazione, perchè il terzo comparto "risucchia" liquido dai fluidi in circolo, dunque dal plasma.

In questi casi la correzione presuppone l'assunzione di liquidi per os o per vena nei casi di grave deficit ipovolemico

- si somministra soluzione fisiologica 0.9% per ripristinare il terzo comparto ECF
- si somministra soluzione ipotonica emisalina 0.45% se si vuole distribuire nel comparto intravascolare metà del carico e l'altro nell'ECF
- si somministrano liquidi meglio se lentamente, specie negli anziani cardiopatici (!), dando il tempo che i liquidi si distribuiscano, non rigonfiando le braccia dei vecchi degenti (!)

Non si somministra acqua libera da soluti perchè essa non viene trattenuta nel terzo comparto, in quanto sappiamo che nell'ECF c'è sodio per il 80-90% ed acqua, dunque acqua senza sodio non ce ne può stare!

Ipervolemia

E' il contratio della ipovolemia, qui i liquidi sono ritenuti e quando superano 3-4 litri si cominciano a vedere espansione dei liquidi dell'interstizio insieme a sodio elevato contenuto in tutto il corpo. Se predomina l'interstizio si avrà edema, caviglie gonfie, regione pretibiale succulenta, segno della fovea, cioè il dito impronta la succulenza pretibiale; il paziente può presentare dispnea, può avere ipoalbuminemia come nel cirrotico, può implementare il suo peso, può essere dispnoico se, per esempio, il polmone è "umido", congesto o compare versamento pleurico, oppure può avere ascite.

Il trattamento consiste nel rivedere la patologia di base che ha causato edema, per es. la cirrosi, lo scompenso cardiaco, l'insufficienza renale e si avvale dei farmaci diuretici dell'ansa, la furosemide o lasix, sempre sotto controllo della pressione del paziente, della natremia, degli elettroliti.

Fattori renali e sistema renina-angiotensina-aldosterone.

Nell'analisi finale, la ritenzione renale di Na+ è centrale nello sviluppo di edema generalizzato. Il diminuito flusso sanguigno renale, caratteristico degli stati in cui l'effettivo volume ematico arterioso è ridotto, è tradotto dalle cellule iuxtaglomerulari renali (cellule mioepiteliali specializzate che circondano le arteriole afferenti) in un segnale per un aumentato rilascio di renina. La renina è un enzima con una massa molecolare di circa 40 000 Da che agisce sul suo substrato, l'angio-tensinogeno, un'alfa2-globulina sintetizzata dal fegato, per rilasciare l'angiotensina I, un decapeptide, che viene poi scisso in angiotensina II (AH), un octapeptide. L'AII ha proprietà vasocostrittive generalizzate; è soprattutto attiva sulle arteriole efferenti. Questa costrizione arteriolare efferente riduce la pressione idrostatica nei capillari peritubulari, mentre l'aumentata frazione di filtrazione aumenta la pressione colloido-osmotica in tali vasi, potenziando pertanto il riassorbimento di sali e di liquidi nel tubulo prossimale, così come nel tratto ascendente dell'ansa di Henle.

Il sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAA) è da lungo tempo riconosciuto come un sistema ormonale; tuttavia, esso opera anche localmente. L'AlI prodotta all'interno del rene contribuisce alla costrizione arteriolare glomerulare efferente, e questo segnale di ritorno tubulo-glomerulare causa ritenzione di sali e di liquidi. Questi effetti renali dell'AII sono mediati dall'attivazione dei recettori AlI di tipo I, che possono essere bloccati da specifici antagonisti (i bloccanti dei recettori dell'angiotensina [angiotensin receptor blockers, ARB]). I meccanismi responsabili dell'aumentato rilascio di renina quando il flusso ematico renale è ridotto comprendono:

1) una risposta del barocettore in cui la perfusione renale ridotta risulta in un incompleto riempimento delle arteriole renali e in un diminuito stiramento delle cellule iuxtaglomerulari, un segnale che aumenta la produzione e/o il rilascio di renina;

2) la ridotta filtrazione glomerulare, che abbassa il carico di NaCl che raggiunge i tubuli renali distali e la macula densa. Queste sono cellule dei tubuli contorti distali che agiscono come chemorecettori e che stimolano le vicine cellule iuxtaglomerulari a secernere renina;

3) attivazione dei recettori beta-adrenergici nelle cellule iuxtaglomerulari da parte del sistema nervoso simpatico e dalle catecolamine circolanti, che stimola anche il rilascio di renina. Questi tre meccanismi generalmente agiscono in sinergia per potenziare la ritenzione di Na+ e quindi contribuire alla formazione di edema. L'AlI che entra nella circolazione sistemica stimola la produzione di aldosterone dalla zona glomerulare della corteccia surrenale. L'aldosterone a sua volta potenzia il riassorbimento di Na+ (e l'escrezione di K+) dai tubuli collettori. Nei pazienti con insufficienza cardiaca, non solo la produzione di aldosterone è elevata, ma è prolungata la sua emivita biologica, che aumenta ulteriormente i livelli plasmatici dell'ormone. Una riduzione del flusso ematico epatico, soprattutto durante esercizio, è responsabile del ridotto catabolismo epatico di aldosterone. L'attivazione del sistema RAA è più evidente nelle fasi precoci di insufficienza cardiaca acuta grave, ed è meno intensa nei pazienti con insufficienza cardiaca cronica, stabile e compensata. Sebbene nell'insufficienza cardiaca e in altri stati edematosi siano secrete maggiori quantità di aldosterone e nonostante il blocco dell'azione dell'aldosterone da parte dello spironolattone (un antago-nista dell'aldosterone) o dell'amiloride (un bloccante i canali epiteliali di Na+) spesso provochi una diuresi moderata negli stati edematosi, livelli stabilmente elevati di aldosterone (o di altri mineralcorticoidi) non sempre producono uno stato di edema, come dimostrato dalla mancanza di un'effettiva ritenzione di liquidi in molti casi di iperaldosteronismo primitivo. Inoltre, è stato dimostrato che i soggetti sani, anche quando vengono sottoposti a terapie prolungate con un potente mineralcorticoide come il desossicorticosterone acetato o il fluoroi-drocortisone, manifestano una ritenzione idrosalina che tende a risolversi col tempo, nonostante l'esposizione continua allo steroide (fenomeno di "fuga dei mineralcorticoidi"). L'incapacità di soggetti normali che ricevono alte dosi di mineralcorticoidi di accumulare grandi quantità di liquidi e di sviluppare edema si attua probabilmente tramite un aumento della quota di filtrato glomerulare (natriuresi pressoria) e attraverso l'azione di una o più sostanze natriuretiche. Nei pazienti edematosi la secrezione continua di aldosterone può assumere maggiore importanza nella ritenzione di liquidi, perché questi pazienti non sono generalmente in grado di compensare la riduzione del volume ematico arterioso effettivo e, di conseguenza, non sviluppano natriuresi pressoria.

Arginina vasopressina

L'arginina vasopressina (AVP) è secreta in risposta all'aumento della concentrazione osmolare intracellulare; essa, stimolando i recettori V , aumenta il riassorbimento di acqua libera da parte del tubulo renale distale e del dotto collettore, incrementando così il contenuto idrico corporeo totale. L'AVP circolante è aumentata in molti pazienti con insufficienza cardiaca, in risposta a uno stimolo non osmotico associato a una riduzione del volume ematico arterioso effettivo; in questi pazienti non si osserva il normale decremento della AVP con la riduzione dell'osmolalità, il che contribuisce all'iponatriemia e alla formazione degli edemi.

Endotelina

L’endotelina è un peptide dotato di potente attività vasocostrittrice, la cui concentrazione risulta elevata nell'insufficienza cardiaca, il che contri buisce alla vasocostrizione renale, alla ritenzione di Na+ e all'edema che si osservano in tale condizione.

Peptidi natriuretici

La distensione dell'atrio e/o un sovraccarico di sodio provocano il rilascio in circolo del peptide natriuretico atriale (atrial natriuretic peptide, ANP), un polipeptide il cui precursore, a elevato peso molecolare, è contenuto nei granuli secretori delle miocellule atriali. Il rilascio di ANP causa:

1 ) escrezione di sodio e acqua mediante aumento della velocità di filtrazione glomerulare, inibizione del riassorbimento di sodio nei dotti collettori delle papille e inibizione del rilascio di renina e aldosterone;

2) vasodilatazione arteriolare e venosa, antagonizzando l'azione vasocostrittrice di AH, AVP e della stimolazione simpatica. Pertanto, l'ANP è in grado di antagonizzare la ritenzione di sodio e il rialzo pressorio in condizioni di ipervolemia. Il peptide natriuretico cerebrale (brain natriuretic peptide, BNP), simile al precedente anche nel meccanismo d'azione, è immagazzinato principalmente nel miocardio ventricolare ed è liberato in seguito all'aumento della pressione ventricolare diastolica. Nell'insufficienza cardiaca congestizia e nella cirrosi con ascite i livelli sierici di ANP e BNP sono elevati, ma non tanto da prevenire la formazione degli edemi. Inoltre negli stati edematosi, in particolare nell'insufficienza cardiaca, è stata dimostrata una resistenza anormale all'azione dei peptidi natriuretici.

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