background image

background image

background image

background image

           
 

  

In  pressure-overload hypertrophy there is 

concentric hypertrophy of the left ventricle. 
This hypertrophy may reduce the cavity 
diameter i.e. restrict diastolic filling.  

     
 
  In contrast, in volume-overload hypertrophy 

there is also dilation that increases the size 
of the ventricular cavity 


background image

background image

A post-mortem heart from a case with long standing aortic stenosis. 
The photos below represent  a cross section & longitudinal four 
chamber-revealing section. Shows marked hypratrophy.    


background image

           
 

  

Hypertrophied heart needs increased oxygen 

consumption  

 
 
sustained cardiac hypertrophy often 

progresses to cardiac failure.  

    
 
 

physiologic hypertrophy that is induced by 

regular tough exercise is rather an extension 
of normal growth and has minimal or no 
harmful effect. 

 


background image

 

                           

Congestive Heart Failure is the end point of many 

cardiac diseases. 

     

The failing heart is unable to pump sufficient blood to 

meet the requirements of the body.  

     

Inadequate cardiac output (forward failure) means that 

the failing ventricle can no longer pump the whole 

blood delivered to it by the venous circulation. Thus, 

there is an associated increase in venous pressure & 

congestion of the venous circulation (backward 

failure). So other organs are eventually affected by 

some combination of forward and backward failure.  

     

  

     


background image

background image

Excluded from HF definition are 
conditions in which inadequate cardiac 
output  is not due to cardiac 
abnormality e.g. shock states including 
blood loss

 


background image

 
 
Heart failure is a common eventual outcome of  
many forms of  heart disease.  
      
 
 Left-sided and right-sided failure can occur 

independently. Nevertheless, because the 
CVS is a closed circuit, failure of one side 
(particularly the left side) often produces 
excessive strain on the other side, 
terminating in global heart failure. 

 


background image

Causes of left-sided cardiac failure include 

 
 

1.

IHD (the most common) 

2.

Systemic hypertension (the next most 
common) 

3.   Mitral or aortic valve disease  
4.   Primary diseases of the myocardium 

(cardiomyopathies

 


background image

Pathophysiological effects of Left-sided heart 
failure   
 
 

The clinical effects of LHF primarily result 
from chronic pulmonary venous congestion 
and the consequences of diminished cardiac 
output i.e. multi-organ ischemia.  


background image

 
 

The morphological changes in left-HF are 
divided into cardiac & extracardiac.  
 

Cardiac changes: in addition to the causative 
disease (e.g. myocardial infarction, valvular 
deformity, etc.), there is usually LVH and 
often dilation. The latter often leads to 
secondary enlargement of the left atrium with 
resultant atrial fibrillation that may lead to 
further reduction of the stroke volume and 
blood stasis with possible thrombus 
formation (particularly in the atrial 
appendage and the risk of systemic 
embolization.  


background image

Chronic venous congestion (CVC) lung: low power (Lt) and high Power (Rt) views. Note: 1. 
engorgement of septal capillaries 2. hemosiderin-laden macrophages (the hemosiderin granules 
 

  within cytoplasm of macrophages appear brownish) 

 

 Changes in the lungs due to  chronic venous congestion 

 

grossly as (Brown induration).  

Microscopically there is congestion of venules and capillaries,  
edematous widening of alveolar septa, accumulation of edema  
fluid in the alveolar spaces, heart failure cells and later increased 
interstitial fibrosis

 

CVC lung 
 


background image

 

The Kidneys suffer a reduction in perfusion 
due to reduced cardiac output, which 
activates the renin-angiotensin-aldosterone 
system, inducing retention of salt and water 
with consequent expansion of the 
interstitial fluid and blood volumes.  

 If the perfusion deficit of the kidney 
becomes severe, impaired excretion of 
nitrogenous products may cause azotemia. 


background image

Brain changes 
 

Hypoxic encephalopathy may occur in  
far-advanced LHF, causing irritability 
and restlessness, which may progress 
to coma. 
 


background image

 
Causes of right-sided heart failure include  
    
1-  Left ventricular failure (the most common); 

it is due to its associated pulmonary 
congestion with elevation of pulmonary 
arterial pressure.   

2.     Intrinsic diseases of the lung parenchyma 

and/or pulmonary vasculature (cor 
pulmonale)   

3.     Right sided valve diseases 
4.     Congenital heart diseases. 


background image

Right-sided heart failure (RHF) 

Chronic pulmonary hypertension (secondary 
to LHF, or pulmonary disease ) predispose 
to RVH and often dilation which are confined 
to the right ventricle and atrium in pure RHF. 
The major morphologic and clinical effects 
of pure right-sided heart failure differ from 
those of left-sided heart failure in that  

Pulmonary congestion is minimal 

Engorgement of the systemic and portal 
venous systems is prominent.   
 


background image

 
 

1-CVC of liver 

2-Congestive splenomegaly and Ascites can occur 
due to increased portal venous congestion.  

3-Chronic bowel wall congestion and edema 
interferes absorption of nutrients. 

4-Kidneys: congestion of the kidneys is more marked 
with RHF than with LHF, leading to greater fluid 
retention, peripheral edema, and more pronounced 
azotemia.  

5-Brain: venous congestion and hypoxic 
encephalopathy.  


background image

1-CVC-LIVER (Nutmeg liver) 

Morphological changes of 
RHF 
,   
The Liver 
is usually increased 
in size and weight (congestive 
hepatomegaly),  
 cut section that displays 
nutmeg appearance. 
Sometimes when LHF is also 
present, the severe central 
hypoxia produces 
centrilobular necrosis (central 
hemorrhagic necrosis
). With 
long-standing severe RHF,  
the central areas can become 
fibrotic, creating cardiac  
fibrosis

 


background image

The centrilobular area shows accumulation of blood with damage to the centrilobular liver 
parenchyma. The portal tract and surrounding periportal parenchyma, however, are relatively spared.  

 

CVC liver  

Portal & periportal zone 

Centrilobular zone 


background image

Pleural and Pericardial Spaces: accumulation of fluid 
(effusion) in the pleural space . 
 

 Thus, while pulmonary edema indicates left-sided 
heart failure, pleural effusions accompany right-
sided heart failure
. Pleural effusions can cause partial 
collapse of the corresponding lung.  
 

Subcutaneous peripheral edema of the dependent 
portions, especially ankle and pretibial soft tissues, 
is a hallmark of RH. In chronically bedridden 
patients, the edema may be primarily presacral. 
Generalized massive edema (anasarca) may also 
occur in severe, advanced cases

.  

 


background image

Heart disease, especially ischemic, is the 
predominant cause of disability and death. It 
accounts for about 40% of all postnatal deaths
this 
is twice the number of deaths caused by all forms of 
cancer combined.  

Five categories of disease account for nearly all 
cardiac mortality  

Congenital heart disease 

Ischemic heart disease (IHD) 

Hypertensive heart disease  

Valvular heart disease (Rheumatic, etc.) 

Cardiomyopathies (non-ischemic)  


background image

ISCHEMIC HEART DISEASE

   

 

IHD  resulting from an imbalance 

between the supply and demand of 

the heart for oxygenated blood.  

four ischemic syndromes may result 

1- Angina pectoris 

2- Myocardial infarction 

3- Chronic ischemic heart disease 

4- Sudden cardiac death, which may be 

superimposed on any of the above 

three. 

 


background image

    

The heart may suffer a deficiency of oxygen supply in 

  the following circumstances 

1.  Reduction in coronary blood flow (90% of the cases) 

Atherosclerosis (the main cause) 

Coronary artery spasm 

Hemodynamic derangement (as in shock and HF) 

Non-atherosclerotic coronary diseases (e.g. arteritis) 

 

2. Increased demand  

as in tachycardia, ventricular hypertrophy 

 

3. Reduced oxygen carrying capacity of the blood 

a- Anemia 

b-Advanced lung diseases          

c-Carbon monoxide poisoning 

d- Cigarette smoking 

e- Cyanotic congenital heart diseases

  

 


background image

The role of coronary atherosclerosis:  
    
 Over 90% of patients with IHD have 

advanced coronary atherosclerosis. 
This is defined as having one or more 
stenotic lesions causing at least 75% 
reduction of the cross sectional area of 
at least one of the major coronary 
arteries
.  


background image

The role of platelets:  
Rupture of an atheromatous plaque 

exposes subendothelial collagen, which 
is thrombogenic causing platelet 
adherence, activation, release reactions 
resulting in the production of a large 
pool of activated platelets within the 
coronary system.  

The aggregated platelets may lead to   

Occlusive thrombosis   

The activated platelets liberate 
vasoactive products that include 
thromboxane A2, histamine, and 
serotonin, which contribute to a 
possible coronary vasospasm. 

  


background image

   

 

long-term use of small doses of aspirin 

have resulted in a reduction in death 
from IHD due
 to inhibition of synthesis 
of thromboxane A2, a potent aggregator 
of platelets and a vasoconstrictor.  

 Diets rich in fish with their 
polyunsaturated omega-3 fatty acids
 
substantially  reduced platelet 
aggregation. 

 


background image

The role of vasospasm:  

 

Vasospasm of large atheromatous 

epicardial arteries has been documented 

angiographically in some patients with 

angina or MI.  

 

This may contribute to rupture or fissuring 

of plaques leading to thrombosis and 

platelet aggregation.  

 

Platelets activation could initiate or 

aggravate coronary artery spasm through 

their products e.g. thromboxane A2.  


background image

background image

 
 
The acute ischemic coronary syndromes include: 

 

Unstable angina   

 

 

Acute MI (transmural or subendocardial)    

 

Sudden cardiac death 

 

Slowly developing occlusions may stimulate 
collateral vessels over time, which protect against 
myocardial ischemia and infarction even with an 
eventual high-grade stenosis.  
 

Although only a single major coronary artery may be 
affected by the stenosis, two or all three coronaries 
(LAD, LCX, and RCA) are often involved.  


background image

Sequencial progression of  

Coronary  artery lesion 

. In acute transmural MI, the 
usual event is an occlusive 
thrombus superimposed on a 
disrupted but partially stenotic 
atheromatous  plaque.  

In contrast, with unstable angina, 
acute subendocardial infarction, 
or sudden cardiac death, the 
luminal obstruction by 
thrombosis is usually 
incomplete.  

Sudden cardiac death can be the 
result of regional myocardial 
ischemia that induces a fatal 
ventricular arrhythmia (e.g. 
ventricular fibrillation). 

 


background image

 

Angina pectoris is characterized by 

paroxysmal, usually recurrent attacks of 
substernal or chest discomfort or pain
 
caused by transient myocardial ischemia

This ischemia is not sufficient enough to 
cause infarction.  

 
1- Stable (typical) angina
 is the most common 

form that is caused by reduction of coronary 
perfusion to a critical level by chronic fixed 
stenosing atherosclerosis of 75% or greater 
of the original lumen.  causes symptomatic 
ischemia whenever there is increased cardiac 
workload, such as that produced by physical 
activity, emotional excitement, etc. It is 
usually relieved by rest or nitroglycerin. 


background image

 

2- Unstable angina is  characterized by 

progressively increased frequency and more 
prolonged attacks of angina.  

 
 
It is induced by disruption of an atherosclerotic 

plaque with superimposed thrombosis and 
possibly embolization to a more distal vessels 
and/or vasospasm ,cause a severe reduction of 
the arterial lumen by 90%. 

 
 
 Unstable angina lies intermediate between stable 

angina on the one hand and MI on the other.  


background image

     

Myocardial infarction is the leading cause of death in 

many countries. Over 50% of these fatalities occur 
before the patient reaches the hospital 

     
Morphologically MI are divided into two types 
      
1-Transmural infarction: the vast majority of these 

(90%) are caused by an occlusive coronary thrombus 
overlying an ulcerated or fissured stenotic atheroma.  

It seems that behind every acute MI a dynamic 
interaction has occurred among several or all of the 
following: 

severe coronary atherosclerosis 

acute atheromatous change (fissuring, ulceration, 
etc.) 

Platelete activation 

superimposed thrombosis 

vasospasm 


background image

 

2-Subendocardial myocardial infarction 

The subendocardium is most 
vulnerable region to any reduction in 
coronary blood flow.  

Almost always there is advanced  
coronary atherosclerosis and then 
thrombosis 
There is a suspicion that a thrombus 
often initiates the process, but is then 
spontaneously lysed.  In support of this 
hypothesis is the beneficial effect of 
fibrinolytic treatment
 of patients with 
recently developed subendocardial 
infarcts.  

 


background image

         
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Sequence of gross changes. 

 

1-Myocardial infarcts less than12 hours old 
are usually inapparent on gross examination. 
 

2-By 18-24 hours, the lesion displays pallor 
or red-blue cyanotic discoloration (due to 
stagnated, trapped blood) 
 

3-Thereafter the infarct becomes 
progressively a more sharply defined, yellow, 
softened area 


background image

4-By the end of the first week it is rimmed 

by a hyperemic, narrow zone of highly 

vascularized connective tissue (line of 

demarcation) 

 

5-Over the succeeding weeks, the 

necrotic muscles are progressively 

replaced by granulation tissue.  

 

6- Scarring is well advanced by the end of 

six weeks, but the time required for total 

replacement depends on the size of the 

original infarct. 

 


background image

This cross section reveals a large myocardial infarction involving the anterior left ventricular wall and 
septum. The color of the infarct is whitish-yellow. This is an example of pale (anemic) infarction. 

MI involving LV anterior free wall and septum 


background image

A cross section of a post-mortem heart; posterior wall above. 

Describe  


background image

1-Typically the myocardial cells show 
coagulative necrosis. This is not detectable for 
the first 4 to 8 hours.  

   2-The necrotic area is invaded by acute   
inflammatory cells & later by macrophages.  

3-Gradual replacement of  by granulation tissue 
froms a line of demarcation.  

4-Then healing by fibrosis.  

Once an MI is completely healed, it is 
impossible to distinguish its age. 


background image

background image

This is a myocardial infarction of 1 to 2 weeks in age. Note that there are remaining normal myocardial 
fibers at the top. Below these fibers are many macrophages along with numerous capillaries and 
fibroblasts with deposition of collagen. 

MI  


background image

background image

 
Complications of Myocardial Infarction

  

     patients with acute MI sustain one or more of the 

following complications  

1.

Heart failure, which is proportional to the size of the 
infarct.  
 

2.

2. Arrhythmias; due to conduction disturbances and 
myocardial irritability following MI. Responsible for up 
to 50% of deaths that occur within 1 hr of onset of MI;  

 
3. Myocardial rupture occurs in up to 5% of patients and is 

the result of weakening of necrotic and subsequently 
inflamed myocardium and include  

a. Rupture of the ventricular free wall;  

b. Rupture of the ventricular septum,  

c. Rupture of the papillary muscles, resulting in acute 
severe mitral regurgitation.  


background image

background image

 
4. Pericarditis
: a fibrinous pericarditis can occur 

but usually resolve 

 
 
5. Infarct expansion
: owing to the weakening of 

necrotic muscle, there may be disproportionate 
stretching, thinning, and dilation of the infarct 
region (especially with anteroseptal infarcts), 
which is often associated with mural thrombus. 

 
6. 

Mural thrombus;occurs due to locally deficient 

contractility (causing stasis) and endocardial damage 
that exposes the subendocardial thrombogenic zone 
with eventual thrombus formation that could act as a 
potential embolus. 

 

 

 


background image

 
 
7. DVT and pulmonary embolism 
 
8. Progressive late heart failure.
  
 
9- Ventricular aneurysm
 of the ventricular wall that is 

bounded by a healed fibrotic myocardium, which 
paradoxically bulges during systole.   

 


background image

 

Chronic ischemic heart disease  

(ischemic cardiomyopathy)  

    By definition this is a "progressive heart 
failure that complicates ischemic myocardial 
damage
". 

  

CIHD is characterized by the development of 
severe, progressive heart failure, sometimes 
punctuated by episodes of angina or MI. 
Arrhythmias are common.  


background image

 
Sudden cardiac death    

    
  
Is defined as "unexpected death from cardiac 

causes early after symptom onset (usually 
within 1 hour) or without the onset of 
symptoms".  
 
 

SCD is a complication and often the first 
clinical manifestation of IHD.  

      


background image

background image

 
HYPERTENSIVE HEART DISEASE 
    
 This refers to the adaptive response on the 

part of the heart to the increased pressure 
overload induced by hypertension.  

The left-sided (Systemic) HHD may lead to 
  1-  Even mild hypertension if prolonged can 

lead to LVH.   

 2- cardiac dilation, congestive heart failure or 

sudden death.  

  3- atrial fibrillation (owing to left atrial 

enlargement). 

    Effective control of hypertension can 

prevent or lead to regression of cardiac 
hypertrophy and its associated risks.  


background image

Left ventricular  
Hypertrophy And  
left atrial dilation in  
Systemic hypertension 


background image

 

Right-sided (pulmonary) HHD (Cor pulmonale)   

    

 Pulmonary hypertension leads to RVH, dilation 

and eventually RHF.  

   

  Pulmonary hypertension is caused by 

disorders of the lungs or pulmonary 

vasculature.  

    Cor pulmonale may be acute or chronic. 

    Acute cor pulmonale can follow massive 

pulmonary embolism.  

    Chronic cor pulmonale usually implies right 

ventricular hypertrophy (and dilatation) 

secondary to prolonged pressure overload 

caused by obstruction of the pulmonary 

arteries or arterioles 


background image

RVH and Right 
Atrial dilation in  
right sided HHD 


background image

RHEUMATIC FEVER AND RHEUMATIC 

HEART DISEASE 

Rheumatic fever is an immunologically mediated acute 
inflammatory systemic disease occurring a few weeks 
after an episode of group A streptococcal pharyngitis.  

Acute RF appears most often in children between ages 
5-15 yrs.  

The incidence of RF has declined remarkably in many 
parts of the world over the past 40 yrs.  


background image

 

 In acute RF, focal inflammatory lesions are found in 

various tissues of the body but most distinctively within 
the heart.  
 
 

 Diffuse inflammation and Aschoff bodies may be found in 

any of the three layers of the heart, pericardium, 
myocardium, or endocardium- hence the designation 

rheumatic pancarditis.  

 


background image

Aschoff bodies consist of foci of swollen collagen 
surrounded by lymphocytes, some plasma cells, and 
distinctive (pathognomonic) plump macrophages 
which have abundant cytoplasm and central round-
ovoid nuclei in which the chromatin is disposed in a 
central, slender, wavy ribbon (hence called 
"caterpillar cells
"). Some of these macrophages 
become multinucleated to form Aschoff giant cells


background image

ACUTE RHEMATIC MYOCARDITIS- ASCHOFF BODIES 


background image

In the pericardium, the inflammation is accompanied by a  
fibrinous or serofibrinous pericardial exudate, described as a  
"bread-and-butter" pericarditis

.  


background image

 

fibrinoid necrosis of  
collagen within the cusps (and  
along the tendinous cords) on which  
sit small  vegetations  
(verrucae) along the lines of 
closure

.  

 

ACUTE RHEUMATIC VALVULITIS 


background image

background image

Chronic Rheumatic heart disease  

is the result of organization of the acute inflammation 
and subsequent fibrosis.  

In particular, the valvular leaflets become thickened 
and retracted, causing permanent deformity.  

 the mitral valve is  alone (70% of the cases) or 
together with the aortic valve (25%).  

RHD is the most frequent cause of mitral stenosis 
(99% of cases)
.  

 


background image

 The cardinal anatomic changes of the mitral valve are 
 
1. Leaflet thickening   
 
2. Commissural fusion   
 
3. Shortening, thickening and fusion of the tendinous cords.  

 
 

 Fibrous fusion at the valvular commissures and 

calcification create "fish mouth" or "buttonhole" stenoses.  


background image

MITRAL VALVE- CHRONIC RHEUMATIC VALVULITIS 

Fish mouth (Button hole) appearance 


background image

Microscopically diffuse fibrosis with vascularization is 
noted in valvular leaflets.  
 
 

Thrombotic vegetations on the surface and 
calcifications may be seen.  
 
 

Aschoff bodies are rarely seen being replaced by 
fibrosis.  

 


background image

Pathogenesis of RF & RHD

  

  

RF is due to a hypersensitivity reaction induced by 
group A streptococci. It is thought that antibodies 
that are originally developed and directed against the 
M protein of the offending streptococci also cross-
react with glycoprotein antigens in the heart, joints, 
and other tissues
.  
 

genetic predisposition to the disease appears 
operating as well, because only a minority of infected 
patients (3%) develop RF.  
 

Although pharyngeal cultures for streptococci are 
negative by the time the illness begins, antibodies to 
one or more streptococcal enzymes, such as 
streptolysin O and DNAse B
, are present and can be 
detected in the sera of most patients.  

  


background image

COMPLICATIONS OF CRHD 

1. With recurrent attacks of RF, the chronic valvulitis 
is likely to worsen and damage is cumulative. 
 

2. Arrhythmia 
 

3. Embolization primarily from atrial thrombi 
 

4. Infective endocarditis superimposed on deformed 
valves.  

 

The manifestations of chronic rheumatic carditis 
usually occur years or even decades after the initial 
episode of acute RF.  


background image

INFECTIVE  ENDOCARDITIS 

 

This serious condition signifies 

"colonization of the heart valves or the 

endocardium by microbes with eventual 

formation of bulky, friable vegetations 

that often results in destruction of the 

underlying cardiac structures".  

Bacteria are the most common 

offenders (bacterial endocarditis) but 

other microorganisms are occasionally 

the causative agents e.g. fungi, 

rickettsiae of Q fever, and chlamydiae.  


background image

 
 

 

• Clinically classified into: 
 
Acute infective endocarditis
 which signifies an infection that is   

– Destructive  
–  Involving frequently a normal heart valve 
– Caused by virulent organism 
– Have a rapid clinical course leading to death within days-weeks of 

more than 50% of patients despite antibiotics and surgery;  

– It is difficult to cure by antibiotics and usually require surgery. 


background image

background image

Etiology and Pathogenesis of infective 

endocarditis 

     Two sets of factors predispose to IE   

1.

Structural abnormalities of the heart 

valves;  

      IE may develop on previously normal 

valves, but a variety of   cardiac and vascular 

abnormalities predispose to this form of 

infection.  

      a. Rheumatic heart disease  

      b. myxomatous mitral valves 

      c. Degenerative calcific aortic stenosis 

      d. Bicuspid aortic valve (calcified or not)  

      e. Artificial (prosthetic) valves 


background image

 

2. Host factors particularly those that interfere 

with defenses; such as 

     a. neutropenia    

 

 

  

     b. immunodeficiency e.g. associated with  

malignancy , therapeutic immunosuppression. 

     c. diabetes mellitus 

 

 

 

 

     d. alcoholism 
     e. intravenous drug abuse.  


background image

Gross features of infective endoc

arditis 

 
 

In both the subacute and acute forms of the disease 
there are friable, bulky, and potentially destructive 
vegetations
.  
 

The mitral and aortic valves are the most common 
sites of infection,  
 

Vegetations sometimes erode into the underlying 
myocardium to produce an abscess cavity.  


background image

The more virulent bacteria cause the acute form that can lead to serious destruction, as shown here in 
the aortic valve. Irregular reddish tan vegetations overlie valve cusps that are being destroyed. 

Acute bacterial endocarditis 


background image

The disease is caused by Staphylococcus aureus with extensive cuspal destruction and ring abscess 
(arrow). 

Acute endocarditis of congenitally bicuspid aortic valve  


background image

Microscopic features of infective endocarditis 

 
 

The vegetations in general contain fibrin, 
inflammatory cells, and bacteria (or other 
organisms) 

 
 
granulation tissue at their bases (suggesting   
chronicity).  


background image

The center consists of blue bacterial colonies and is 

surrounded by acute inflammatory cells. 


background image

 
Complications of Infective endocarditis

 (whether 

acute or subacute)  

A. Cardiac 
1. Valvular dysfunction (insufficiency or stenosis) that 

eventuates in heart failure 

2. Myocardial abscesses  
3. Suppurative pericarditis 
 
B. Embolic with infarctions  
 
C. Metastatic infections
 (including septic infarcts) esp. 

in acute IE e.g. brain and renal abscesses, 
meningitis. 

 
D. Renal complications 
1-Embolic infarction
 that may be multiple and septic 
2-Immunologically mediated Glomerulonephritis. 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 7 أعضاء و 177 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل