LA CIANOSI

Introduzione

 

Con il termine cianosi si definisce il colorito bluastro della cute e delle mucose prodotto da un aumento della concentrazione assoluta di emoglobina ridotta, o di derivati emoglobinici patologici, nei capillari.

Essa può essere più marcata a livello delle labbra, del letto ungueale, delle orecchie e degli zigomi.

Il grado di cianosi è infatti influenzato dalla qualità del pigmento cutaneo, dallo spessore della cute, dallo stato dei capillari della cute e dal colore del plasma.

Il migliore indicatore della cianosi è il letto ungueale, caratterizzato da una ricca vascolarizzazione e privo di pigmentazione.
La cianosi si rende evidente quando la concentrazione di emoglobina ridotta a livello dei capillari supera i 5 g/dl.

Poiché nel determinare la cianosi è importante la concentrazione assoluta di emoglobina ridotta e non quella relativa, i livelli di emoglobina totale influenzano il manifestarsi o meno del colorito cianotico.
In presenza di grave anemia, infatti, la concentrazione relativa di emoglobina ridotta nel sangue può essere molto alta ma, poiché i livelli totali di emoglobina sono diminuiti, la concentrazione assoluta di emoglobina ridotta può non raggiungere i 5 g/dl e la cianosi non manifestarsi.

Ne consegue che nell'anemia grave, anche in presenza di una marcata desaturazione arteriosa, la cianosi non si rende evidente.

Al contrario, nei pazienti con policitemia, la cianosi si rende evidente per livelli di saturazione arteriosa di ossigeno superiori rispetto ai pazienti con livelli di ematocrito normali, in quanto i livelli di emoglobina sono più elevati e più facilmente viene raggiunta la soglia critica dei 5 g/dl di emoglobina ridotta.

 


Le cause di cianosi possono essere distinte in cause di tipo centrale, oppure cause di tipo periferico (tabella 1).

 

Tabella 1. Cause di cianosi

 
Cianosi centrale
A. Ridotta saturazione arteriosa di ossigeno
1. Cardiopatie congenite cianotizzanti
2. Shunt destro-sinistro extracardiaci (fistole arterovenose polmonari)
3. Alterazioni della funzione polmonare (ipoventilazione alveolare, alterato rapporto ventilazione-perfusione, alterata diffusione dell'ossigeno)
4. Emoglobina a bassa affinità per l'ossigeno
5. Pressione atmosferica diminuita (elevate altitudini)
B. Emoglobine anomale (metemoglobinemia, solfoemoglobinemia ecc.)
 
Cianosi periferica
A. Ostruzione arteriosa (fenomeno di Raynaud, acrocianosi, ecc.)
B. Ostruzione venosa (tromboflebite, ostruzione cavale superiore, ecc.) C. Riduzione della gittata cardiaca
D. Esposizione al freddo

 

La cianosi di tipo centrale è causata da una desaturazione arteriosa provocata da alterazioni di tipo polmonare o da shunt destro-sinistro intra o extracardiaci o da emoglobinopatie con bassa affinità per l'ossigeno.

La cianosi di tipo centrale è quindi associata a uno stato di ipossiemia.

Per ipossiemia si intende una ridotta concentrazione di ossigeno nel sangue arterioso.

L'ipossiemia è quantificabile con la misura della PaO2 nel sangue arterioso o mediante la saturazione dell'ossigeno nel sangue arterioso (SatO2).

 

La cianosi periferica è caratterizzata da una saturazione arteriosasistemica normale, e da un'eccessiva cessione di ossigeno distrettuale provocata da una riduzione del flusso ematico periferico.

Questi fenomeni si verificano per vasocostrizione o rallentamento della circolazione distrettuale periferica, come nell'esposizione al freddo, nelle vasculopatie periferiche, nell'insufficienza cardiaca congestizia e nello shock.

 

Il riconoscimento della cianosi è criticamente importante in età neonatale.

La cianosi può essere infatti la principale manifestazione di cardiopatie congenite cianotizzanti con presentazione neonatale, ma può essere anche determinata da un distress respiratorio.

Per la corretta definizione eziologica della cianosi è opportuno evidenziare che:

  • il pattern respiratorio può essere d'ausilio nella differenziazione di cause cardiache, o polmonari, di cianosi neonatale.
    Un neonato con cardiopatia congenita cianotizzante può essere tachipnoico a causa dell'ipossiemia.
    Tuttavia, è infrequente la presenza di un reale di stress respiratorio con rientramenti intercostali o alitamento delle pinne nasali.
    L'iperventilazione determina una riduzione dei livelli arteriosi di CO2, mentre tutte le cause polmonari sono associate generalmente a uno stato di ipercapnia;
  • la radiografia del torace è di maggior ausilio nel diagnosticare cause non cardiache di cianosi.
    Fatta eccezione per alcuni quadri radiografici classici, la radiografia toracica ha un ruolo molto limitato nel definire l'esatta natura del difetto cardiaco.
    Nella trasposizione delle grandi arterie l'ombra cardiaca è definita "a uovo".
    Una radiografia con un'ombra cardiaca di normali dimensioni ed una riduzione della vascolarizzazione polmonare può essere suggestiva di tetralogia di Fallot o atresia polmonare e difetto interventricolare (DIV), soprattutto se associata ad arco aortico destro.
    Una marcata cardiomegalia con una ridotta vascolarizzazione polmonare può suggerire la presenza di anomalia di Ebstein o atresia polmonare a setto intatto;
     
  • la cianosi spesso si manifesta non immediatamente dopo la nascita, soprattutto nei casi di cardiopatia cianotizzante da ridotto flusso polmonare, per la persistenza della pervietà del dotto arterioso di Botallo;
     
  • il "test all'iperossia" può essere utile nella diagnosi differenziale tra cause cardiache e polmonari di cianosi neonatale.
    Ventilando adeguatamente un neonato con una FiO2 tra 0,9 e 1, in assenza di cardiopatie cianotizzanti, la PaO2 aumenta rapidamente raggiun- gendo valori maggiori o pari a 150 mmHg.
    La persistenza di valori di PaO2 inferiori a 100 mmHg suggerisce invece la presenza di una cardiopatia cianotizzante.
    Infatti, in presenza di una causa cardiaca di cianosi, l'ipossiemia sarà causata da uno shunt destro-sinistro (dx- sn), che determina il passaggio di sangue non ossigenato direttamente nel circolo sistemico, senza passare per il letto arterioso polmonare ad ossigenarsi.
    In questo caso, anche aumentando la quota di ossigeno inspirato e quindi l'ossigeno disponibile a livello alveolare, il sangue dello shunt dx-sn, non partecipando agli scambi gassosi alveolari, continuerà a non ossigenarsi.

 

CARDIOPATIE CONGENITE CIANOTIZZANTI

 

Sono tre i principali meccanismi fisiopatologici responsabili di desaturazione arteriosa sistemica nelle cardiopatie congenite cianotizzanti:

  • ridotto flusso polmonare;
     
  • circolazione in parallelo;
     
  • amera comune.
     

 

Una condizione di ridotto flusso polmonare si verifica in presenza di uno shunt dx-sn, quando cioè una quantità di sangue non ossigenato (ritorno venoso sistemico) raggiunge direttamente le sezioni cardiache sinistre (atrio sinistro, ventricolo sinistro o aorta) senza aver attraversato il letto arterioso polmonare per ossigenarsi.

Nelle cardiopatie congenite cianotizzanti causate da un ridotto flusso polmonare è presente, in genere, la combinazione di due lesioni: una ostruzione al flusso polmonare associata ad una comunicazione che permette uno shunt dx-sn nel circolo sistemico.

Esempi di questo tipo di modello fisiopatologico sono la tetralogia di Fallot, l'atresia polmonare con DIV, l'atresia polmonare a setto intatto, e l'atresia della tricuspide con stenosi polmonare.
La cianosi si può manifestare anche in caso di flusso polmonare normale o aumentato.

Nella trasposizione delle grandi arterie tutto il ritorno venoso sistemico attraverso le sezioni cardiache destre arriva in aorta mentre il ritorno venoso polmonare arriva in arteria polmonare attraverso l'atrio ed il ventricolo di sinistra. Nella trasposizione delle grandi arterie le circolazioni sistemica e polmonare sono in parallelo anziché in serie e la possibilità di sopravvivenza dipende dalla presenza di una sede di mixing tra le due circolazioni a livello atriale, ventricolare o del dotto di Botallo.

In questa condizione, la dimensione della comunicazione tra le due circolazioni (forame ovale, difetto interventricolare, pervietà del dotto di Botallo) e il grado di mixing del sangue attraverso questa comunicazione sono gli unici determinanti del grado di cianosi, più che il volume di flusso polmonare.

Infatti nei pazienti con trasposizione delle grandi arterie senza DIV il flusso polmonare è aumentato ma la cianosi è grave.
Il terzo meccanismo fisiopatologico responsabile di desaturazone sistemica è quello della "camera comune" ed è rappresentato dalle cardiopatie in cui i ritorni venosi sistemici (sangue non ossigenato) e polmonari (sangue ossigenato) arrivano insieme nella stessa sede (atrio, ventricolo o grandi arterie) determinando un completo mescolamento del sangue e quindi una desaturazione sistemica di vario grado. In questo gruppo vi sono, per esempio, l'atrio comune, il ventricolo unico, il truncus arteriosus e l'anomalia dei ritorni venosi polmonari.

 

CARDIOPATIE CONGENITE CIANOTIZZANTI DA IPOAFLUSSO POLMONARE

 

Tetralogia di Fallot


La tetralogia di Fallot rappresenta il 4%-8% di tutte le cardiopatie congenite.

Le quattro componenti della tetralogia sono il difetto del setto interventicolare, l'ostruzione dell'efflusso ventricolare destro, la posizione a cavaliere del- l'aorta rispetto al DIV e l'ipertrofia ventricolare destra.

In termini patogenetici,la malformazione consegue alla deviazione anterosuperiore della porzione infundibolare del setto interventricolare che determina l'ostruzione all'efflusso polmonare, la comunicazione interventricolare da malallineamento del setto e la posizione a cavaliere dell'aorta.

Nel 25% dei casi l'arco aortico è destro.
La cianosi è il risultato dello shunt dx-sn attraverso il DIV e della riduzione del flusso polmonare a causa dell'ostruzione ventricolare destra che può essere localizzata a livello infundibulare, valvolare o sopravalvolare polmonare.

Il grado di ipossiemia arteriosa è proporzionale al volume di flusso polmonare ed è correlato, quindi, alla severità dell'ostruzione ventricolare destra e all'eventuale presenza di fonti addizionali di flusso polmonare attraverso un dotto arterioso pervio o collaterali sistemico-polmonari. Se il grado di ostruzio- ne ventricolare destro è lieve, la cianosi può anche non rendersi evidente (variante rosa di tetralogia di Fallot).

Qualora una quota significativa di flusso polmonare fosse rappresentata dal dotto di Botallo, la cianosi e l'ipossiemia aumenteranno alla chiusura duttale.
Le crisi ipossiche o "spell" sono caratterizzate da una severa e prolungata desaturazione arteriosa e rappresentano un'emergenza medica soprattutto nei lattanti con tetralogia di Fallot in attesa di correzione chirurgica.

Queste sono il risultato delle variazioni dinamiche del grado di ostruzione dell'efflusso ventricolare destro determinate dai livelli endogeni di catecolamine, dalla riduzione delle resistenze vascolari sistemiche o esacerbate dall'ipovolemia.

L'incremento dell'ostruzione all'efflusso polmonare determina una riduzione del flusso polmonare, un incremento dello shunt dx-sn con accentuazione dell'ipossiemia.

Quest'ultima causa a sua volta acidosi metabolica che ancor di più aggrava la vasocostrizione polmonare. Se non trattate, le crisi ipossiche possono condurre ad acidosi metabolica, convulsioni, letargia e morte.

 

Atresia polmonare con difetto interventricolare


Benché questa cardiopatia congenita sia spesso considerata una forma estrema di Tetralogia di Fallot, esistono in realtà delle differenze soprattutto a carico dell'albero arterioso polmonare che rendono più complessa la gestione e la correzione di questa cardiopatia. Tale CC è caratterizzata dall'atresia della valvola polmonare, variabilmente associata ad atresia infundibulare e del tronco dell'arteria polmonare.

Il difetto interventricolare è, come nella Tetralogia di Fallot, sottoaortico, in genere ampio.
Esiste un'ampia variabilità anatomica delle lesioni a carico dei rami polmonari e riguardo al pattern di circolazione polmonare.

Le arterie polmonari possono essere o meno confluenti e variabilmente ipoplasiche. Le sorgenti di flusso polmonare sono il dotto di Botallo e le collaterali sistemico-polmonari, con numero, distribuzione e calibro molto variabili.

Il quadro clinico dipende dalle sorgenti e dall'entità del flusso polmonare.

La cianosi è determinata dall'ipoperfusione polmonare ed è più severa nelle forme di atresia polmonare e DIV con dotto-dipendenza della circolazione polmonare.

 

Atresia polmonare a setto intatto


Questa cardiopatia congenita, che rappresenta circa lo 0,7% di tutte le cardiopatie congenite, è una fra le più frequenti cardiopatie congenite cianogene neonatali, dopo la trasposizione delle grandi arterie, l'atresia polmonare con DIV e la Tetralogia di Fallot.
In questo tipo di cardiopatia è presente un'atresia della valvola polmonare associata a un'alterata morfologia del ventricolo destro di grado molto variabile.

Costante è la presenza di una comunicazione interatriale che, rappresentando l'unica sede di passaggio del ritorno venoso sistemico, condiziona la portata sistemica nelle sezioni cardiache di sinistra.

L'unica fonte di flusso polmonare è costituita dal dotto di Botallo e alla sua chiusura si verifica una riduzione critica del flusso polmonare con cianosi severa e rapido deterioramento del quadro clinico.

 

Anomalia di Ebstein


L'anomalia di Ebstein è una malformazione della valvola tricuspide in cui l'inserzione dei lembi valvolari, ed in particolar modo del lembo anteriore, anziché dall'anello valvolare origina dall'endocardio del ventricolo destro a una distanza variabile dal piano della giunzione atrioventricolare.

La valvola tricuspidalica presenta un grado molto variabile di insufficienza, mentre raramente è stenotica.
Un difetto interatriale (DIA) è quasi sempre presente e, attraverso questo, si realizza uno shunt dx-sn a causa dell'aumentata pressione atriale destra determinata dall'insufficienza tricuspidale e dalla ridotta funzionalità ventricolare destra.
Lo spettro della gravità del quadro clinico in questo tipo di malformazione cardiaca è molto variabile.

Nelle forme più severe di anomalia di Ebstein ad insorgenza neonatale, a causa della riduzione della funzionalità del ventricolo destro (da ridotta volumetria a causa dell'"atrializzazione" del ventricolo) e della grave insufficienza tricuspidalica, si instaura un quadro di atresia polmonare funzionale con dotto-dipendenza del circolo polmonare, cianosi grave e distress respiratorio da compressione polmonare ad opera della severa cardiomegalia.

Nelle forme più lievi, non associate ad ostruzionedell'efflusso polmonare, possono essere presenti una cianosi lieve e segni variabili di scompenso cardiaco destro.

 

CARDIOPATIE CONGENITE CIANOTIZZANTI DA CIRCOLAZIONE IN PARALLELO

 

Trasposizione delle grandi arterie (TGA)


È la più frequente forma di cardiopatia congenita che si presenta con cianosi nel neonato.

Rappresenta il 3%-4% di tutti i difetti cardiaci. Embriologicamente è il risultato di un'anomala settazione conotruncale tale per cui si instaura un quadro di discordanza ventricolo-arteriosa caratterizzata dall'origine dell'aorta dal ventricolo destro e dell'arteria polmonare dal ventricolo sinistro. Nel 40% dei casi la d-TGA si associa a difetto interventricolare.
Nella trasposizione delle grandi arterie tutto il ritorno venoso sistemico attraverso le sezioni cardiache destre arriva in aorta mentre il ritorno venoso polmonare arriva in arteria polmonare attraverso l'atrio ed il ventricolo di sinistra. Nella trasposizione delle grandi arterie le circolazioni sistemica e polmonare sono in parallelo anziché in serie e la possibilità di sopravvivenza dipende dalla presenza di una sede di mixing "tra le due circolazioni" a livello atriale, ventricolare o del dotto di Botallo.

 

In questa condizione, la dimensione della comunicazione tra le due circolazioni (forame ovale, difetto interventricolare, pervietà del dotto di Botallo) e il grado di mixing del sangue attraverso questa comunicazione sono gli unici determinanti del grado di cianosi, piuttosto che il volume di flusso polmonare.
La trasposizione delle grandi arterie rappresenta un'emergenza neonatale dal momento che è necessario assicurare delle appropriate sedi di mixing tra la circolazione sistemica e quella polmonare mantenendo pervio il dotto di Botallo attraverso l'infusione di prostaglandine e/o dilatando la pervietà del forame ovale, se restrittivo, attraverso l'atrioseptostomia transcatetere secondo Rashkind.

 

CARDIOPATIE CONGENITE CIANOTIZZANTI DA CAMERA COMUNE

 

Ritorno venoso polmonare anomalo totale


Si tratta di una cardiopatia congenita caratterizzata dall'anomala connessione delle vene polmonari con il sistema venoso sistemico.

In relazione alla sede di sbocco delle vene polmonari, il ritorno venoso polmonare anomalo totale (RVPAT) si definisce: sopracardiaco, cardiaco, infracardiaco o misto. Inoltre il ritorno venoso polmonare anomalo può essere ostruito o non ostruito.

La forma infradiaframmatica di ritorno venoso polmonare anomalo è più frequentemente associata ad ostruzione delle vene polmonari.
In questo difetto cardiaco è costante la presenza di una comunicazione interatriale che rappresenta l'unica sede di passaggio del ritorno venoso polmonare in atrio sinistro, ventricolo sinistro e quindi nel circolo sistemico.

La desaturazione sistemica in questo tipo di cardiopatia è il risultato del completo mixing tra ritorno venoso sistemico e polmonare che avviene nell'atrio destro e dello shunt dx-sn che si verifica a livello del difetto interatriale.

La desaturazione sistemica e, quindi, la cianosi sono associate a iperafflusso polmonare causato dal ricircolo della totalità del sangue venoso polmonare nelle sezioni cardiache destre e quindi in arteria polmonare.

Il quadro clinico e il grado di cianosi dipendono dalla presenza o meno di ostruzione del RVPAT e dalle dimensioni del DIA. Se la comunicazione interatriale è adeguata e il RVPAT non è ostruito, il quadro clinico sarà caratterizzato da una cianosi lieve-moderata e da segni di iperafflusso polmonare.

In presenza di ostruzione del RVPAT la cianosi grave, il distress respiratorio fino all'edema polmonare e i segni di ridotta perfusione sistemica compaiono in età neonatale e rappresentano un'emergenza chirurgica.

 

Cuore univentricolare


Con questa definizione si indica un ampio gruppo di difetti cardiaci che condividono la presenza di una camera ventricolare principale di morfologia variabile (destra, sinistra o indifferenziata) nella quale si aprono entrambi gli atri attraverso una connessione atrioventricolare di tipo univentricolare che può essere tipo doppia entrata, singola entrata o con valvola atrioventricolare comune.
Il quadro fisiopatologico dipende dai difetti associati.

Gli unici elementi fisiopatologici costanti in questo gruppo di patologie sono i concetti di "blending" e "streaming".

In queste cardiopatie si verifica un mescolamento (blending) dei ritorni venosi e la saturazione di ossigeno dipende dal volume di sangue che torna dal circolo polmonare.

Il blending può non essere completo per la presenza di correnti preferenziali di sangue (streaming); lo streaming può essere considerato favorevole o sfavorevole a seconda che la saturazione di ossigeno in aorta sia superiore o inferiore alla saturazione in arteria polmonare e questo condiziona il grado di cianosi. Nelle cardiopatie con ventricolo unico, i ritorni venosi sistemico e polmonare si mescolano a livello ventricolare, e da dove il sangue viene poi distribuito in modo variabile al circolo polmonare e sistemico.

La proporzione di flusso polmonare e sistemico dipende dalle relative resistenze in questi distretti.

Di conseguenza, nella fisiopatologia di un cuore univentricolare vi può essere un aumento oppure una riduzione del flusso polmonare e quindi vari gradi di desaturazione sistemica.

Per esempio, in caso di assenza di ostruzione all'efflusso polmonare e di normali resistenze vascolari polmonari, il quadro fisiopatologico è caratterizzato da iperafflusso polmonare, edema polmonare e minima desaturazione.

In caso contrario, in presenza di una lesione ostruttiva all'efflusso polmonare, il quadro fisiopatologico è caratterizzato da severa desaturazione sistemica.

 

Truncus arteriosus


Questa cardiopatia congenita rappresenta circa lo 0,7% di tutti i difetti cardiaci ed è causata da un'anomala settazione conotruncale durante l'embriogenesi.

Questo difetto cardiaco è caratterizzato dalla presenza di un difetto interventricolare e da un unico vaso arterioso, a cavallo del difetto interventricolare, che fuoriesce dal cuore e che dà origine alle arterie coronarie, alle arterie polmonari e all'arco aortico.
Sulla base dell'origine anatomica delle arterie polmonari il truncus può essere classificato in tre tipi: tipo 1, se dal truncus si origina il tronco dell'arteria polmonare che poi si biforca nelle due arterie polmonari; tipo 2, se le due arterie polmonari originano separatamente dal truncus, con due orifizi distinti, ma vicini; tipo 3, se i due orifizi sono separati e distanti.

Reperti frequentemente associati a questo difetto cardiaco sono l'interruzione dell'arco aortico e l'insufficienza della valvola truncale.
La cianosi è secondaria al completo mescolamento di sangue ossige- nato e non ossigenato che avviene a livello delle grandi arterie; il quadro fisiopatologico dipende dall'entità del flusso polmonare che a sua volta è influenzato dalle resistenze vascolari polmonari e da eventuali stenosi a carico dei rami polmonari.

Alla caduta delle resistenze vascolari polmonari e in assenza di stenosi severe a carico dei rami polmonari, la sintomatologia sarà legata soprattutto all'iperafflusso polmonare.

 

Atresia della tricuspide


In questa cardiopatia congenita non esiste una comunicazione diretta tra atrio destro e ventricolo destro, pertanto la sopravvivenza del neonato è legata alla presenza di una comunicazione interatriale che consente il passaggio del ritorno venoso sistemico in atrio sinistro.

L'atresia della tricuspide può essere associata a una normale connessione ventricolo-arteriosa (tipo 1) o a discordanza ventricolo-arteriosa (tipo 2) ed è variabilmente associata sia nel tipo 1 che nel tipo 2 a stenosi o atresia polmonare.
Il quadro fisiopatologico e le manifestazioni cliniche dipendono dalle malformazioni associate.

Talvolta la comunicazione interatriale può essere troppo piccola per consentire il passaggio del sangue venoso sistemico in atrio sinistro, per cui può essere necessario eseguire una settostomia atriale.

L'atresia della tricuspide con vasi normocorrelati è più frequentemente associata a stenosi polmonare e difetto interventricolare restrittivo.

Il quadro clinico in questi pazienti è dominato dalla cianosi secondaria alla riduzione del flusso polmonare provocata sia dall'ostruzione polmonare che dalla tendenza alla restrittività del difetto interventricolare.

Le forme di atresia della tricuspide associata ad atresia polmonare rappresentano una dotto-dipendenza della circolazione polmonare, dal momento che l'unica fonte di flusso polmonare è costituita dal dotto di Botallo che dovrà essere mantenuto farmacologicamente pervio attraverso l'infusione di prostaglandine fino alla creazione di uno shunt sistemico-polmonare.

I casi di atresia della tricuspide con trasposizione delle grandi arterie sono meno frequentemente associati a stenosi polmonare.

Ne consegue che il quadro clinico, in questi casi, è secondario prevalentemente all'iperafflusso polmonare.

 

Bibliografia

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