Chronotropism

CHRONOTROPIC INCOMPETENCE OR HEART RATE IMPAIRMENT

Chronotropic incompetence (CI) and heart rate impairment are terms that have been used to describe inadeguate heart rate responses to exercise. In uno studio seminale su questo tema, Ellestad e Wan48 hanno analizzato i risultati di 2700 pazienti testati nel loro laboratorio di tapis roulant. Hanno definito un gruppo di pazienti che hanno raggiunto valori inferiori ai limiti di confidenza del 95% per la frequenza cardiaca massima regredita con l’età come affetti da IC. I pazienti senza depressione del segmento ST che avevano CI hanno avuto un’incidenza di CAD quattro volte maggiore rispetto a quelli senza CI nei 4 anni successivi al test. In un simile studio di follow-up su 1500 pazienti sottoposti a test di angiografia e tapis roulant, McNeer et al49 hanno scoperto che quelli con una frequenza cardiaca massima di esercizio inferiore a 120 battiti al minuto avevano un tasso di sopravvivenza del 60% a 4 anni rispetto al 90% per coloro che hanno superato una frequenza cardiaca massima di 160 battiti al minuto. Bruce et al50 hanno seguito 2000 uomini clinicamente sani dopo averli sottoposti a screening con test sul tapis roulant e hanno scoperto che l’incapacità di raggiungere una frequenza cardiaca massima del 90% di quella prevista per l’età aveva un rischio quadruplo per CAD dopo 5 anni.

Negli ultimi anni, una serie di studi eseguiti presso la Cleveland Clinic hanno confermato il forte valore prognostico di risposte inadeguate della frequenza cardiaca all’esercizio. Lauer et al51 hanno studiato 146 uomini e 85 donne che non assumevano agenti beta-bloccanti e hanno mostrato CI definito come (1) mancato raggiungimento dell ‘ 85% della frequenza cardiaca massima prevista dall’età o (2) un basso indice cronotropico, una misura che esprime la frequenza cardiaca raggiunta tenendo conto dell’età, della capacità funzionale e della frequenza cardiaca a riposo. I pazienti sono stati seguiti per una media di 41 mesi. Entrambi gli indici erano forti predittori di eventi cardiaci (morte, infarto miocardico, angina instabile o rivascolarizzazione); i rischi relativi per il mancato raggiungimento dell ‘ 85% della frequenza cardiaca prevista e un basso indice cronotropico erano 2.47 e 2.44, rispettivamente. Una risposta inadeguata della frequenza cardiaca agli eventi cardiaci previsti dall’esercizio anche dopo l’ischemia indotta dall’esercizio è stata regolata mediante ecocardiografia. Risultati simili sono stati fatti nella cohort52 di Framingham durante un follow-up di 7 anni tra i maschi 1575. Una risposta inadeguata della frequenza cardiaca all’esercizio è stata associata a quasi il doppio del rischio di mortalità totale ed eventi cardiaci, anche dopo che sono stati apportati aggiustamenti per età e altri fattori di rischio CAD. I ricercatori della Cleveland Clinic hanno anche osservato che un basso indice cronotropico era un forte predittore di mortalità come una scansione anormale di perfusione nucleare,53 ed era un migliore predittore di mortalità rispetto ai risultati angiografici in un’analisi multivariata.54

Pochi studi in quest’area hanno considerato la prevalenza di angina indotta da test di esercizio o valutato altri fattori nei loro pazienti con CI. Da precedenti studi su soggetti normali e nella valutazione di pazienti con CAD, non abbiamo notato caratteristiche distintive in quelli con compromissione della frequenza cardiaca. Hammond et al55 ha avviato uno studio nel nostro laboratorio per caratterizzare meglio i pazienti con CI. Questi soggetti rappresentavano una sezione trasversale di pazienti con CAD, compresi quelli che avevano avuto un infarto miocardico, CABS o angina pectoris. Poiché la definizione di IC richiedeva che i pazienti avessero una frequenza cardiaca compromessa in due test separati, il gruppo campione era più rigidamente definito rispetto ad altri studi. I pazienti che soddisfacevano i criteri per l’IC avevano sia una prevalenza significativamente inferiore di CABS che una maggiore prevalenza di angina indotta da esercizio rispetto agli altri pazienti. Sembrava che le limitate frequenze cardiache massime fossero dovute a uno sforzo limitato di angina; inoltre, sembrava che i pazienti sottoposti a CAB avessero meno compromissione della frequenza cardiaca. A causa di queste differenze, gli uomini 156 sono stati divisi in sottogruppi in base al fatto che avessero o meno angina o fossero stati sottoposti a TAXI. La frequenza cardiaca media dei pazienti con IC era significativamente inferiore a quella degli altri pazienti con carico di lavoro submassimale (grado 5%), ad eccezione di quelli nel gruppo con angina (vedere Fig. 5-9). In tutti i pazienti con IC, ad eccezione del gruppo di bypass chirurgico, è stata riscontrata una minore captazione media massima di ossigeno. Questa differenza ha mantenuto il significato nel gruppo senza angina; pertanto, la limitazione dei sintomi non è l’unica spiegazione. Questi risultati dimostrano che i pazienti con IC sono funzionalmente compromessi.

L’angina indotta da esercizio o la disfunzione miocardica sono la causa dell’IC? Gran parte di ciò che era stato chiamato CI nei primi studi è correlato alla cessazione anticipata dell’esercizio fisico a causa dell’angina pectoris. Tuttavia, un numero significativo di pazienti non è limitato dall’angina, ma ha una compromissione della frequenza cardiaca. Questi pazienti hanno anche una capacità aerobica significativamente inferiore rispetto ai pazienti di età corrispondente con una normale risposta della frequenza cardiaca. Nello studio di Hammond et al, 55 due gruppi di pazienti con CI sono stati caratterizzati: quelli limitati dall’angina e quelli limitati da altri fattori. Dal test del radionuclide, è emerso che i pazienti con CI e angina avevano una buona riserva miocardica meccanica con meno cicatrici, EF più alti e volumi diastolici inferiori. Al contrario, i pazienti con CI ma senza angina avevano più cicatrici, EFs inferiori e volumi diastolici superiori. Questa differenza nello stato del miocardio non era evidente dalle caratteristiche cliniche, come la storia di insufficienza cardiaca congestizia, MI o onde Q patologiche, ma era evidente solo dai risultati del test del radionuclide.

Poiché la risposta della frequenza cardiaca all’esercizio riflette l’equilibrio tra il ritiro del tono vagale del sistema nervoso centrale e un aumento del tono simpatico, una risposta anormale della frequenza cardiaca all’esercizio è probabilmente correlata all’equilibrio autonomo anormale.56 C’è stato un grande interesse negli ultimi anni nel ruolo del sistema nervoso autonomo come predittore del rischio,57-60 e chiaramente lo squilibrio autonomo è uno dei motivi per cui l’IC ha ripetutamente dimostrato di essere un predittore della mortalità. Tuttavia, dal punto di vista clinico, ci si aspetterebbe anche studi anormali sul radionuclide e scarse caratteristiche prognostiche da concentrare nei pazienti con CI. Siamo stati sorpresi di scoprire che la maggior parte dei pazienti con CI ha interrotto il test a causa dell’angina; in quelli senza angina, l’entità del danno miocardico era correlata alla risposta della frequenza cardiaca compromessa. Molti studi precedenti hanno trascurato l’insorgenza di angina e l’evidenza di infarto miocardico precedente nel loro esame di pazienti con compromissione della frequenza cardiaca. I pazienti con CI rappresentano molto probabilmente un gruppo misto con una varietà di spiegazioni per la risposta della frequenza cardiaca compromessa, inclusa la compromissione della funzione autonomica, l’angina, la disfunzione miocardica e semplicemente la variazione normale.

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