background image

Hypermia And Congestion 

Congestion 

 

 

 

 

 

In this system we will discuss the following:

 

• 

Hyperemia and Congestion 

• 

Hemorrhage 

• 

Edema 

• 

Thrombosis 

• 

Disseminated Intravascular Coagulation 

• 

Embolism 

 Infarction 

• 

Shock 

 

 

 

Definition

 

both of them can be defined as a local increase in volume of blood in a particular 
tissue. 

 

Hyperemia

 

It is an 

active 

process resulting from 

arteriolar dilation 

and increased blood inflow, 

as occurs at sites of: 

• 

exercising skeletal muscle. 

• 

or acute inflammation. 

 

Hyperemic tissues are 

redder 

than normal because of engorgement with oxygenated 

blood. 

 

Congestion is a passive process resulting from impaired outflow of venous blood from a 
tissue.

 

It can occur: 

• 

systemically, as in cardiac failure, 

• 

or locally as a consequence of an isolated venous obstruction. 

 

Congested tissues have an abnormal 

blue-red 

color (cyanosis) that stems from the 

accumulation of 

deoxygenated 

hemoglobin in the affected area. 

Patho 

Assis. Prof. 

Dr.Maha Shakir 

Pdf by Qamar Saad 

Hemodynamic Disorders, 

Thromboembolism, 

and Shock 


background image

MORPHOLOGY

 

a) Pulmonary congestion:

 

♦ In long-standing chronic congestion, inadequate tissue perfusion and persistent 
hypoxia may lead to:

 

• 

parenchymal cell death. 

• 

secondary tissue fibrosis. 

• 

the elevated intravascular pressures may cause edema or sometimes rupture 

capillaries forming focal hemorrhage. 

 

 

Cut surfaces of hyperemic or congested tissues 

• 

feel wet and 

• 

typically ooze blood. 

 

 

• 

Acute 

• 

chronic 

1. 

Acute pulmonary congestion:

 

• 

Alveolar capillaries engorged with blood 

• 

variable degrees of alveolar septal edema and intraalveolar hemorrhage. 

 

2. 

Chronic pulmonary congestion:

 

• 

Thickened & fibrotic septa 

• 

Alveolar spaces contain hemosiderin-laden macrophages (“heart failure cells”) 

derived from phagocytosed red cells. 


background image

Fig; Lung, acute pulmonary congestion. 

fig:Lung, chronic passive congestions: surface The 
lung has a red-brown color due to accumulation of 
hemosiderin from extravasated erythrocytes. Fibrosis 
causes the cut edges to stand up rather than collapse. 

fig: left :normal lung. 

right:acute passive hyperemia/congestion, lung 

 

 

 
 

 

 

 
 
 

 

 


background image

fig:chronic passive 

hyperemia/congestion, lung: 

heart failure cells 

Fig:Special stain for 

haemosiderin (prusian blue) for 

heart failure cells 

b) Hepatic congestion

 

 

 

 

 
 
 

 
 

 

1- 

Acute hepatic congestion:

 

• 

the central vein and sinusoids are distended with blood, 

• 

and there may even be necrosis of centrally located hepatocytes. 

• 

The periportal hepatocytes, better oxygenated???WHY 

because of their proximity to 

hepatic arterioles

, experience less severe hypoxia and 

may develop only reversible 

fatty change

 

2- 

Chronic passive congestion of liver:

 

Gross examination

 

• 

the central regions of the hepatic lobules, viewed, are red-brown and slightly 

depressed. 

• 

the surrounding zones of uncongested tan, sometimes fatty, liver (nutmeg liver). 

 

Microscopic findings

 

• 

centrilobular hepatocyte necrosis. 

• 

hemorrhage. 

• 

hemosiderin-laden macrophages. 


background image

Fig. Liver with chronic passive congestion and hemorrhagic 
necrosis. 
(A) In this autopsy specimen, central areas are red and slightly 
depressed compared with the surrounding tan viable 
parenchyma, creating “nutmeg liver” 
(so called because it resembles the cut surface of a nutmeg). 

(B) Microscopic preparation shows centrilobular hepatic 

necrosis with hemorrhage and scattered inflammatory cells. 

 

 

 

 

 


background image

Petechiae

 

 

 

Hemorrhage, defined as the extravasation of blood from vessels, is most often 
the result of damage to blood vessels or defective clot formation.

 

 

• 

capillary bleeding can occur in chronically congested tissues. 

• 

Trauma. 

• 

atherosclerosis. 

• 

or inflammatory or neoplastic erosion of a vessel wall also may lead to hemorrhage. 

 

♦Bleeding may be extensive if the affected vessel is a large vein or artery.

 

 

The risk of hemorrhage is increased in a wide variety of clinical disorders collectively 

called: 

hemorrhagic diatheses

Including: 

inherited or acquired defects in: 

• 

vessel walls. 

• 

platelets. 

• 

or coagulation factors. 

 

♦Hemorrhage may be manifested by different appearances and clinical 
consequences.

 

 

Hemorrhage may be 

external 

or accumulate within a tissue as a 

hematoma

which ranges in significance from trivial to fatal. 

 

♦Large bleeds into body cavities are described variously according to location

 

• hemothorax.

 

• hemopericardium.

 

• hemoperitoneum.

 

• hemarthrosis (in joints).

 

 

 

are minute (1 to 2 mm in diameter) hemorrhages into skin, mucous membranes, or 
serosal surfaces causes include 
• 

low platelet counts (thrombocytopenia). 

• 

defective platelet function. 

• 

and loss of vascular wall support, as in vitamin C deficiency. 

Hemorrhage

 


background image

Ecchymoses

 

 

 

are slightly larger (3 to 5 mm) hemorrhages. 

Purpura can result from

• 

the same disorders that cause petechiae. 

• 

Trauma 

 vascular inflammation (vasculitis), and increased vascular fragility. 

 

 

are larger (1 to 2 cm) subcutaneous hematomas (colloquially called bruises). 
♦ Extravasated red cells are phagocytosed and degraded by macrophages; the 
characteristic color changes of a bruise result from the enzymatic conversion of

 

hemoglobin 

(red-blue color) to 

bilirubin 

(blue-green color) and eventually

 

hemosiderin 

(golden-brown). 

 

The clinical significance of any particular hemorrhage depends on: 

• 

the volume of blood that is lost. 

• 

the rate of bleeding.. 

• 

The site of hemorrhage also is important. 

 

chronic or recurrent external blood loss culminates in iron deficiency  anemia 

 

By contrast, iron is efficiently recycled from phagocytosed red cells, 

so internal 

bleeding (e.g., a hematoma) does not lead to iron deficiency.

 

 

Purpura

 


background image

Mechanism of edema formation: 

 

Definition: 

edema is an accumulation of interstitial fluid within tissues. 

Extravascular fluid can also collect in body cavities such as: 
a) Hydrothorax. 
b) Hydropericardium . 
c) Hydroperitoneum (ascites) Anasarca. 

 

 

♦Approximately 60% of lean body weight is water, two thirds of which is 
intracellular. 
Most of the remaining water is found in extracellular compartments in the form of 
interstitial fluid; only 5% of the body’s water is in blood plasma. 

 

The capillary endothelium acts as a semi permeable membrane and highly 

permeable to water & to almost all solutes in plasma with an exception of proteins. 
Normally, any outflow of fluid into the interstitium from the arteriolar end of the 
microcirculation is nearly balanced by inflow at the venular end. Therefore, 
normally, there is very little fluid in the interstitium. 

 
 

 

EDEMA 


background image

1) Increased Hydrostatic pressure 

Renal failure also 

cause edema 

because of retention 

of Na and water 

leads to increase 

blood volume 

(increase hydrostatic 

pressre). 

causes of Edema are:

 

1)  Increased Hydrostatic pressure. 
2)  Decrease plasma Oncotic pressure. 
3)  Increased vascular permeability. 
4)  Lymphatic channels obstruction. 
5)  Sodium retention. 

 
 

mainly caused by 

disorders that impair venous return.

 

 

♦Local increases in intravascular pressure caused, for example, by deep venous 
thrombosis in the lower extremity can cause edema restricted to the distal portion of 
the affected leg. 

 

♦Generalized increases in venous pressure, with resultant systemic edema, occur 
most commonly in congestive heart failure. 

 

Several factors increase venous hydrostatic pressure in patients with 
congestive heart failure

• 

The reduced cardiac output leads to 

systemic venous congestion

• 

reduction in cardiac output results in hypoperfusion of the kidneys, triggering the

 

reninangiotensin-aldosterone axis 

and inducing sodium and water retention

 

(secondary hyperaldosteronism)

 

a vicious circle of fluid retention, increase blood volume, increased venous 

hydrostatic pressures, and worsening edema ensues. 

Unless cardiac output is restored or renal water retention is reduced this 
vicious circle continues.

 

 


background image

Nephrotic syndrome

 

3) Increased Vascular permeability: 

 

• 

Reduction of plasma 

albumin 

concentrations. 

• 

Under normal circumstances, albumin accounts for almost 

half 

of the total plasma 

protein. 

 

Common causes of reduced plasma osmotic pressure:

 

• 

Albumin lost from the circulation. 

• 

Or albumin synthesized in inadequate amounts. 

 

• 

is the most important cause of albumin loss from the blood. 

• 

the glomerular capillaries become leaky, leading to the loss of albumin (and other 

plasma proteins) in the urine and the development of 

generalized edema

 

• 

Reduced albumin synthesis occurs in the setting of severe liver disease (e.g., 

cirrhosis) and protein malnutrition

low albumin levels lead to edema, reduced intravascular volume, renal 

hypoperfusion, and secondary hyperaldosteronism. Increased salt and water retention 
by the kidney fails to correct the plasma volume deficit and exacerbates the edema, 
because the primary defect— low serum protein—persists. 

 
 

• 

usually occurs due to acute inflammation

• 

In inflammation, chemical mediators are produced. 

Some of these mediators cause increased vascular permeability which leads to loss of 
fluid & high molecular weight albumin and globulin 
into the interstitium. 

 

Inflammatory edema differs from non inflammatory edema by the following 
features: 

 

a) Inflammatory edema (exudate)

 

• 

Due to inflammation-induced increased permeability and leakage of plasma proteins. 

• 

Forms an exudate [protein rich] 

Specific gravity > 1.012 

 

b) Non-inflammatory oedema (transudate)

 

• 

A type of edema occurring in hemodynamic derangement (i.e. increased plasma 

hydrostatic pressure & decreased plasma oncotic pressure.) 
• 

Formed transudate [protein poor] 

• 

Specific gravity < 1.012. 

2) Decrease plasma Oncotic pressure 


background image

 
 

 
 

 

 

Breast, lymphedema secondary to breast carcinoma 

– Clinical presentation Breas t cancer cells have blocked 

the lymphatic channels draining fluid from the skin of 

the right breast, leading to passive congestion and 

resulting in a peau d'orange( orange skin) appearance. 

Compare with the normal left breast. 

 

Edema may result from lymphatic obstruction that compromises resorption of fluid 

from interstitial spaces. Impaired lymphatic drainage and consequent lymphedema It 
usually results from a localized obstruction caused by an 

inflammatory 

or 

neoplastic 

conditions. 

 

♦For example, the parasitic infection filariasis can cause massive edema of the 
lower extremity and external genitalia 
(so-called “

elephantiasis

”) by 

producing 

inguinal lymphatic and lymph node fibrosis
Infiltration and obstruction of superficial lymphatics by 

breast cancer 

may cause 

edema of the overlying skin; the characteristic finely pitted appearance of the skin of 
the affected breast is called peau d’orange (orange peel). 

 

 

 

4) Lymphatic channels obstruction 


background image

5) Sodium and water retention 

Morphology of edema 

♦Subcutaneous edema 

Lymphedema also may occur as a complication of 

therapy

. in women with breast 

cancer who undergo axillary lymph node 

resection 

and/or 

irradiation

, both of which 

can disrupt and obstruct lymphatic drainage, resulting in severe 

lymphedema of the 

arm

 

 

Excessive retention of salt (and its obligate associated water) can lead to edema by 

increasing hydrostatic pressure (because of expansion of the intravascular volume) 
and reducing plasma osmotic pressure

 

Excessive salt and water retention are seen in a wide variety of diseases that 

compromise renal function, including poststreptococcal glomerulonephritis and acute 
renal failure. 

 

Causes of sodium and water retention:

 

1- excessive salt intake with renal insufficiency. 
2- increased tubular reabsorption of sodium. 

3- 

Renal hypo perfusion.

 

4- 

Increased renin- angiotensin- aldosterone secretion.

 

 
 

 

♦Gross examination: 
clearing and separation of the extracellular matrix (ECM) elements. edema most 
commonly encountered in: 
• 

subcutaneous tissues, 

• 

lungs, 

• 

and brain. 

 

 

• 

can be diffuse. 

• 

but usually accumulates preferentially in parts of the body where hydrostatic 

pressures are highest. 

edema typically is most pronounced in the legs with standing and the sacrum 
with recumbency.

 

• dependent edema. Finger pressure over edematous subcutaneous tissue displaces 
the interstitial fluid, leaving a finger-shaped depression; this appearance is called

 

pitting edema

• 

Edema resulting from renal dysfunction or nephrotic syndrome often manifests first 

in 

loose connective tissues  (e.g., the eyelids, causing periorbital edema).

 


background image

PERI ORBITAl 

EDEMA 

“PITTING” 

EDEMA 

 

 

 
 

 

 

 

ASCITES 


background image

♦Brain edema 

HEMOSTASIS AND THROMBOSIS

 

 

• 

the lungs often are two to three times their normal weight, 

• 

and sectioning shows frothy, sometimes blood-tinged fluid. 

consisting of a mixture of: 

• 

air. 

• 

edema fluid. 

• 

and extravasated red cells. 

 

 

can be: 
• 

localized (e.g., because of abscess or tumor). 

• 

generalized depending on the nature and extent of the pathologic process or injury. 

With generalized edema:

 

• 

The 

sulci 

are narrowed . 

• 

The 

gyri 

swell and become flattened against the skull. 

 

 

 

 

♦Normal hemostasis 
• 

comprises a series of regulated processes that culminate in the formation of a blood 

clot that limits bleeding from an injured vessel. 
• 

The pathologic counterpart of hemostasis is thrombosis, the formation of blood clot 

(thrombus) within non-traumatized, intact vessels. 

♦Pulmonary edema 


background image

• 

(A) After vascular injury

, local neurohumoral factors induce a transient 

vasoconstriction. 

 

• 

(B) Platelets bind via glycoprotein Ib 

(GpIb) receptors to von Willebrand factor 

(VWF) on exposed ECM and are activated, undergoing a shape change and granule 
release
. Released ADP and thromboxane A2 (TXA2) induce additional platelet 
aggregation through platelet GpIIb-IIIa receptor binding to fibrinogen, and form the 
primary hemostatic plug

 

• 

(C) Local activation of the coagulation cascade 

results in fibrin polymerization

“cementing” the platelets into a definitive secondary hemostatic plug. 

 

• 

(D)  Counterregulatory  mechanisms

,  mediated  by  tissue  plasminogen  activator  (t-

PA, a fibrinolytic product) and thrombomodulin, confine the hemostatic process to 
the site of injury. 

 

 

 

 

 


background image

Endothelial injury

 

Abnormal Blood Flow 

 

• 

The pathologic counterpart of hemostasis is thrombosis, the formation of blood clot 

(thrombus) within non-traumatized, intact vessels. 
The primary abnormalities that lead to intravascular thrombosis are: 
(1) endothelial injury. 
(2) stasis or turbulent blood flow. 
(3) hypercoagulability of the blood (the so-called “Virchow triad”). 

 

 

 

• 

Endothelial injury leading to platelet activation. 

 

underlies thrombus formation in the 

heart and the arterial circulation

, where the 

high rates of blood flow impede clot formation. 

 

This is the reason behind the use of aspirin and other platelet inhibitors in coronary 

artery disease and acute myocardial infarction. 

 

severe endothelial injury may trigger thrombosis by exposing VWF and tissue factor. 

 

Most common examples are:

 

• 

Endocardial injury during myocardial infarction. 

• 

Injury over ulcerated plaque in severely atherosclerotic arteries. 

 

 

 

 
 

    contributes to: 

• 

arterial thrombosis. 

• 

cardiac thrombosis 

by causing:

 

• 

endothelial injury or dysfunction. 

• 

forming countercurrents and local pockets of stasis. 

Thrombosis

 

Turbulence (chaotic blood flow) 


background image

Hypercoagulability 

 

is a major factor in the development of venous thrombi

 Under conditions of normal 

laminar blood flow

, platelets (and other blood cells) are 

found mainly in the 

center 

of the vessel lumen. 

separated from the endothelium by a slower-moving layer of plasma. 

 

stasis and turbulence have the following deleterious effects:

 

• 

Both promote endothelial cell activation and enhanced procoagulant activity. 

• 

Stasis allows platelets and leukocytes to come into contact with the endothelium 

when the flow is sluggish. 
• 

Stasis also slows the washout of activated clotting factors and impedes the inflow of 

clotting factor inhibitors. 

 

Turbulent and static blood flow contributes to thrombosis in a number of 

clinical settings. 

 

Ulcerated atherosclerotic plaques 

expose subendothelial ECM ,turbulence. 

 

aneurysms 

create local stasis. 

 

Acute myocardial infarction 

results in focally noncontractile myocardium. 

Ventricular remodeling after more remote infarction can lead to aneurysm formation. 
cause local blood stasis. 

 

Mitral valve stenosis 

(e.g., after rheumatic heart disease) results in left atrial 

dilation. In conjunction with atrial fibrillation, a dilated atrium also produces stasis 
and is a prime location for the development of thrombi. 

 

Hyperviscosity syndromes 

(such as polycythemia vera,) increase resistance to flow 

and cause small vessel stasis; 

 

sickle cell anemia 

the deformed red cells cause vascular occlusions, and the 

resultant stasis also predisposes to thrombosis. 

 
 
 
 

 

• Hypercoagulability refers to an abnormally high tendency of the blood to clot, 
and is typically caused by alterations in coagulation factors. 

 

• 

It is an important underlying risk factor for venous thrombosis

• 

can be divided into: 

primary (genetic) and secondary (acquired) disorders.

 

STASIS 


background image

♦Secondary (Acquired) 

 

Common (>1% of the Population)

 

 

Factor V mutation. 

 

Prothrombin mutation. 

 

Increased levels of factor VIII, IX, or XI or fibrinogen. 

 

♦ Rare

 

 

Anti-thrombin III deficiency . 

 

Protein C deficiency. 

 

Protein S deficiency. 

 

 

 

Prolonged bed rest or immobilization. 

 

Myocardial infarction. 

 

Atrial fibrillation. 

 

Tissue injury (surgery, fracture, burn). 

 

Cancer. 

 

Prosthetic cardiac valves. 

 

Disseminated intravascular coagulation . 

 

Heparin-induced thrombocytopenia. 

 

 
 

 

Thrombi can develop anywhere in the cardiovascular system.  

Arterial or cardiac thrombi

 typically arise at sites of endothelial injury or 

turbulence;  

venous thrombi

 characteristically occur at sites of stasis.  

Thrombi are 

focally attached to the underlying vascular surface

 . 

 

  

propagate toward the heart: 

arterial thrombi grow

 in a 

retrograde

 direction from the point of attachment,  

venous thrombi

 extend in the 

direction 

of blood flow.  

The propagating portion of a thrombus tends to be poorly attached and therefore 

prone to fragmentation and migration through the blood as an 

embolus

.  

Thrombi can have grossly (and microscopically) apparent laminations called lines 

of Zahn

these represent pale platelet and fibrin layers alternating with darker red cell–rich 

layers.  

Such lines are significant in that they are only found in thrombi that form in flowing 

blood;  
 

♦Primary (Genetic) 

MORPHOLOGY 


background image

their presence can therefore usually distinguish 

antemortem thrombosis from the 

bland nonlaminated post mortum thrombi

.  

 

Although thrombi formed in the “low-flow” 

venous system

 superficially resemble 

postmortem clots, careful evaluation generally shows 

ill-defined laminations

.  

 Thrombi occurring in heart chambers or in the aortic lumen are designated as 

mural thrombi

.  

 

♦Arterial thrombi  

 are frequently occlusive.  

They are typically rich in platelets, as the processes underlying their development 

(e.g., endothelial injury) lead to platelet activation.  

 Although usually superimposed on a ruptured 

atherosclerotic plaque

, other 

vascular injuries (

vasculitis, trauma

) can also be underlying causes.  

 

♦Venous thrombi (phlebothrombosis):  

are almost invariably occlusive;  

 they frequently propagate some distance toward the heart, forming a long cast 

within the vessel lumen that is prone to give rise to emboli.  

they contain more enmeshed red cells, leading to the moniker red, or stasis, 

thrombi.  

 The veins of the lower extremities are most commonly affected. 

 

 

At autopsy, postmortem clots are:  

• gelatinous  

 and because of red cell settling they have a dark red dependent portion and a 

yellow “chicken fat” upper portion;  

 they also are usually not attached to the underlying vessel wall.  

 
 

♦By contrast, red thrombi typically are:  

 firm,  

 focally attached to vessel walls,  

 and the contain gray strands of deposited fibrin.  

 
Thrombi on heart valves are called vegetations. 

 
 
 

 
 

 
 

 
 

 
 


background image

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

Propagation.

 The thrombus enlarges through the accretion of additional 

platelets and fibrin, increasing the odds of vascular occlusion.  

Embolization

. Part or all of the thrombus is dislodged and transported elsewhere 

in the vasculature.  

Dissolution

. fibrinolytic factors may lead to its rapid shrinkage and complete 

dissolution. 

Organization and recanalization

. Older thrombi become organized by the 

ingrowth of 

endothelial cells, smooth muscle cells, and fibroblasts

.  

 

 In time, capillary channels are formed reestablishing the continuity of the original 

lumen.  

Further recanalization can sometimes convert a thrombus into a vascularized mass 

of connective tissue that is eventually incorporated into the wall of the remodeled 
vessel. 

 

Fate of the Thrombus 


background image

 

 

 

 
 

 

 

 
 

 

 

 
 

Most venous thrombi occur in the superficial or the deep veins of the leg. 
 

 

Superficial venous thrombi

  

 usually arise in the saphenous system.  

 particularly in the setting of varicosities.  

 these rarely embolize.  

 but they can be painful.  

 and can cause local congestion.  

 and swelling from impaired venous outflow,  

 predisposing the overlying skin to the development of infections and varicose 

ulcers.  
 

Deep venous thrombosis DVT

  

 (DVTs) in the larger leg veins at or above the knee joint (e.g., popliteal, femoral, 

and iliac veins).  

 are more serious because they are prone to embolize.  

 Although such DVTs may cause local pain and edema, collateral channels often 

circumvent the venous obstruction. Consequently, DVTs are entirely asymptomatic 
in approximately 50% of patients and 

are recognized only after they have embolized 

to the lungs

.  

DVTs are associated with stasis and hypercoagulable states.  

 
 

Fig. An organized thrombus. Low-

power view of a thrombosed artery 

stained for elastic tissue. The original 

lumen is delineated by the internal 

elastic lamina (arrows) and is 

completely filled with organized 

thrombus. 

 

deep pelvic vein thrombus, the 

prime source of pulmonary emboli, 

the other source would be deep 

pelvic veins. superficial vein 

thromboses do not usually 

embolize to the lungs. 

 

Venous Thrombosis (Phlebothrombosis)  


background image

  
 

 An embolus is a detached intravascular solid, liquid, or gaseous mass that is carried 

by the blood from its point of origin to a distant site, where it often causes tissue 

dysfunction or infarction.  

 The vast majority of emboli derive from a dislodged thrombus—hence the term 

thromboembolism

  

Less commonly, emboli are composed of:

  

• fat droplets.  

 bubbles of air or nitrogen.  

 tumor fragments. 

 bits of bone marrow. 

 or amniotic fluid.  

 

Inevitably, emboli lodge in vessels too small to permit further passage, resulting in 

partial or complete vascular occlusion

.  

 

depending on the 

site of origin

 , emboli can arrest anywhere in the vascular tree.  

 

The primary consequence of systemic embolization

  

is ischemic necrosis (infarction) of downstream tissues,  

whereas embolization in the pulmonary circulation leads to 

hypoxia ,hypotension, 

and rightsided heart failure

 

  
 

 

Pulmonary emboli originate from deep venous thrombosis and are responsible for 

the most common form of thromboembolic disease

.  

 

In more than 95% of cases, venous emboli originate from thrombi within deep leg 

veins proximal to the popliteal fossa.  
 

Fragmented thrombi from DVTs are carried through progressively 

larger channels

 

and usually pass through the 

right side

 of the heart before arresting in the 

pulmonary vasculature.

  

 

Depending on size, a PE can occlude:

  

 the main pulmonary artery,  

lodge at the bifurcation of the right and left pulmonary arteries (saddle embolus), 

or pass into the smaller, branching arterioles.  

 
 
 

 
 

 

EMBOLISM 

Pulmonary Thromboembolism  


background image

 
the major clinical and pathologic features are the following: 

 

Most pulmonary emboli (60%–80%) are small and 

clinically silent

.  

With time, they undergo organization and become incorporated into the vascular 
wall. At the other end of the spectrum, a large embolus that blocks a major 
pulmonary artery can cause 

sudden death

.  

 

Embolic obstruction of medium-sized arteries and subsequent rupture of 

downstream capillaries rendered anoxic can cause 

pulmonary hemorrhage

. Such 

emboli do not usually cause pulmonary infarction because the area also receives 

blood through an intact bronchial circulation (dual circulation).  
However, a similar embolus in the setting of left-sided cardiac failure (and 

diminished bronchial artery perfusion) can lead to a 

pulmonary hypertension and 

pulmonary infarct

.  

 

Embolism to small end-arteriolar pulmonary branches usually causes infarction.  

 Multiple emboli occurring through time can cause and right ventricular failure (cor 

pulmonale). 
 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

Systemic thromboembolism refers to emboli travelling within arterial circulation & 

impacting in the systemic arteries.  

Most systemic emboli (80%) arise from intracardiac mural thrombi.  

two thirds of intracardiac mural thrombi are associated with left ventricular wall 

infarcts.  

and another quarter with dilated left atria secondary to rheumatic valvular heart 

disease.  

 
 
 

 

Systemic thromboembolism

 

 


background image

 

The remaining (20%) of systemic emboli arise from :

  

 thrombi on ulcerated athrosclerotic plaques. 

 or fragmentation of valvular vegetation.  

 Aortic aneurysm.  

 Paradoxical emboli from venous side.  

 

Unlike venous emboli, which tend to lodge primarily in one vascular bed 

(the lung), arterial emboli can travel to a wide variety of sites.

  

-the 

lower extremities

 (75%).  

-& 

the brain

 (10%).  

-with the rest lodging in the 

intestines

kidney

spleen

.  

 

The consequences of embolization depend on:

  

the caliber of the occluded vessel.   

the collateral supply.  

and the affected tissue’s vulnerability to anoxia.  

 
••

 

arterial emboli often lodge in end arteries and cause infarction

.  

 

 
 

Fat embolism usually follows fracture of bones and other type of tissue injury. 

After the injury, globules of fat frequently enter the circulation.it is asymptomatic in 

most cases and fat is removed.  

But in some severe injuries the fat emboli may cause occlusion of 

pulmonary or 

cerebral 

microvasculature  

fat embolism syndrome may result.  

 

Fat embolism syndrome

  

typically begins 1 to 3 days after injury during which the raised tissue pressure 

caused by swelling of damaged tissue forces fat into marrow sinosoid & veins.  

 

The features of this syndrome are

:  

-a sudden onset of dyspnea, blood stained sputum, tachycardia. 
-mental confusion with neurologic symptoms sometimes progress to delirium & 
coma. 

 
 

 
 

 
 

 
 
 

 

Fat Embolism 


background image

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 Gas bubbles within the circulation can obstruct vascular flow and cause distal 

ischemic injury almost as readily as thrombotic masses. 

  

 

Air may enter the circulation during:

  

 Obstetric procedures  

 Chest wall injury  

 In deep see divers & under water construction workers.  

 Neck wounds penetrating the large veins  

 Cardio thoracic surgery.  

 Arterial catheterisation& intravenous infusion.  

 

 Generally, in excesses of 100cc is required to have a clinical effect and 300cc or 

more may be fatal.  

The bubbles act like physical obstructions and may coalesce to form a frothy mass 

sufficiently large to occlude major vessels.  
 

 
 

It is a grave but uncommon, unpredictable complication of labour which may 

complicate vaginal delivery, caesarean delivery and abortions

. It had mortality rate 

over 80%. The amniotic fluid containing fetal material enters via the placental bed & 

the ruptured uterine veins.  

Leads to:

  

hypotensive shock  

seizure & coma  

pulmonary edema  

50% of the cases will develop DIC  

 

Air embolism  

Amniotic fluid embolism  


background image

 
 

 Definition:  

An infarct is an area of ischemic necrosis caused by occlusion of the vascular supply 
to the affected tissue. 

 Infarction primarily affecting the heart and the brain is a 

common and extremely important cause of clinical illness.  

 Causes:

  

 Arterial thrombosis or arterial embolism underlies the vast majority of infarctions. 

 

 

 Less common causes of arterial obstruction include: 

 

1. vasospasm,  
2. expansion of an atheroma secondary to intraplaque hemorrhage.  

3. and extrinsic compression of a vessel, such as by tumor, a dissecting aortic 
aneurysm.  
4. Other uncommon causes of tissue infarction include vessel twisting (e.g., in 

testicular torsion or bowel volvulus). 
 

Factors That Influence Infarct Development  

 Anatomy of the vascular supply.  

The presence or absence of an 

alternative blood supply lung

 by the pulmonary and 

bronchial arteries means that obstruction of the pulmonary arterioles does not cause 

lung infarction unless the bronchial circulation also is compromised.  
Similarly, the 

liver

, which receives blood from the hepatic artery and the portal vein, 

and the 

hand and forearm

, with its parallel radial and ulnar arterial supply, are 

resistant to infarction. By contrast, the 

kidney and the spleen both have end-arterial 

circulations

.  

 

Rate of occlusion.  

Slowly developing occlusions are less likely to cause infarction because they allow 
time for the development of 

collateral

 blood supplies. For example, small 

interarteriolar anastomoses, which normally carry minimal blood flow, interconnect 
the three major coronary arteries.  

 

 Tissue vulnerability to hypoxia.

  

Neurons

 undergo irreversible damage when deprived of their blood supply for only 3 

to 4 minutes. 

Myocardial cells

, although hardier than neurons, still die after only 20 

to 30 minutes of ischemia. By contrast, 

fibroblasts

 within myocardium remain viable 

after many hours of ischemia.  
 

Morphology of infarcts

  

Types of infarcts Infarcts are classified depening on:  

 

A) the basis of their colour (reflecting the amount of haemorrhage) into

:  

1. Hemorrhagic (Red) infarcts. 

 

2. Anemic (White) infarcts.  
 

 

Infract  


background image

 

B) the presence or absence of microbial infection into

:  

1. Septic infarcts.  
2. Bland infarcts. 

 

 •Red infarcts occur in:  

a)

Venous occlusions as in ovarian torsion  

b) 

Loose tissues

 such as the lung which allow blood to collect in infarct zone.  

c

) Tissues with dual circulations

 (e.g. the lung), permitting flow of blood from 

unobstructed vessel in to necrotic zone. 
d) In 

tissues

 that were previously congested because of sluggish outflow of blood. 

 

e) When 

blood flow

 is reestablished to a site of previous arterial occlusion & 

necrosis.  
 

White infarcts occur in:

  

a)

Arterial occlusion

 in organs with a single arterial blood supply.  

b) 

Solid organs

 such as the heart, spleen, & kidney, where the solidity of the tissue 

limits the amount of hemorrage that can percolate or seep in to the area of ischemic 
necrosis from the nearby capillaries.  

 

Gross: 

 All infarcts are 

wedge-shaped

 with the occluded vessel at the apex and the periphery 

of the organ forming the base of the wedge. The infarction will induce inflammation 
in the tissue surrounding the area of infarction.  

Following 

inflammation

, some of the infarcts may show recovery, however, most are 

ultimately replaced with scars 

except in the brain

.  

 

Microscopy:  

The dominant histologic feature of infarction is ischemic coagulative necrosis. The 

brain is an exception to this generalization, where liquifactive necrosis is common. 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 


background image

 
 

Definition:

  

Shock is a state in which diminished cardiac output or reduced effective circulating 

blood volume impairs tissue perfusion and leads to cellular hypoxia.  
 

Its causes fall into three general categories:

  

♦Cardiogenic shock

  

results from low cardiac output as a result of myocardial pump failure. It may be 
caused by myocardial damage (infarction), ventricular arrhythmias, extrinsic 

compression (cardiac tamponade) or outflow obstruction (e.g., 
pulmonaryembolism).  

 

♦Hypovolemic shock

  

results from low cardiac output due to loss of blood or plasma volume (e.g., resulting 
from hemorrhage or fluid loss from severe burns).  

 

♦Septic shock 

 

is triggered by microbial infections and is associated with severe systemic 
inflammatory response syndrome(SIRS). In addition to microbes, SIRS may be 

triggered by a variety of insults, including burns, trauma, and/or pancreatitis.  
 

The common pathogenic mechanism is a massive outpouring of inflammatory 
mediators from innate and adaptive immune cells that produce

:

 

arterial vasodilation. 

vascular leakage. 

 and venous blood pooling.  

 

These cardiovascular abnormalities result in tissue hypoperfusion, cellular hypoxia, 
and metabolic derangements that lead to organ dysfunction and, if severe and 

persistent, organ failure and death.  
 

Pathogenesis of septic shock:

  

-It results from the spread & expansion of an initially localized infection like 

pneumonia into the blood stream.  
-Most causes of septic shock (~70%) are caused by endotoxin-producing gram-
negative bacilli, hence the term endotoxic shock. 

 

Septic shock acting on:

  

 

The heart

 – causing decreased myocardial contractility which results in low cardiac 

output,  

Blood vessel

 – causing systemic vasodilation  

The mediators

 also cause widespread endothelial injury & activation of the 

coagulation system resulting in DIC.  

Lung

 – causing alveolar capillary damage resulting in adult respiratory distress 

syndrome (ARDS).  
 

Shock  


background image

♦Anaphylactic shock 

 

results from systemic vasodilation and increased vascular permeability that is 
triggered by an immunoglobulin E–mediated hypersensitivity reaction.  

 Less commonly, shock can result from a loss of vascular tone associated with 

anesthesia or secondary to a spinal cord injury (

neurogenic shock

).  

 

Stages of shock

  

Uncorrected shock passes through 3 important stages:  
1) 

An initial nonprogressive phase

  

during which reflex compensatory mechanisms are activated and vital organ 
perfusion is maintained. 

2)

Progressive stage (Established shock)

  

- characterized by tissue hypoperfusion and onset of worsening circulatory and 

metabolic derangement, including acidosis. 
3)

An irreversible stage

  

- in which cellular and tissue injury is so severe that even if the hemodynamic 
defects are corrected, survival is not possible. 
 
 

Morphology of shock:

  

All organs are affected in severe shock. In shock, there is widespread tissue 

hypoperfusion involving various organs such as the heart, brain, & kidney. 

widespread hypoxic tissue necrosis.

  

The widespread tissue necrosis manifests as 

multiple organ dysfunction [MODS].

 

And 

lungs may show ARDS




رفعت المحاضرة من قبل: Ali Haider
المشاهدات: لقد قام عضو واحد فقط و 150 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