1 FISIOLOGÍA DEL CORAZÓN Tipos de músculo cardíaco: Musculo auricular : contracción muscular corta Musculo ventricular: contracción muscular corta Fibras musculares especializadas de excitación y conducción : estas presentan descargas eléctricas rítmicas automáticas en forma de potenciales de acción o conducción de los potenciales de acción, es el encargado de controlar el latido rítmico del corazón. Anatomía fisiológica del músculo cardíaco: Histología del musculo cardíaco: presenta las fibras musculares cardiacas dispuestas en un retículo, dividiéndose y volviéndose a combinar y así sucesivamente. Es musculo estriado este contiene miofibrillas que contiene filamentos de actina y de miosina, se sitúan uno a lado del otro y se deslizan entre si durante la contracción. Músculo cardíaco como sincitio: o Discos intercalados: son membranas celulares que separan las células musculares cardiacas individualmente entre sí. Conectadas entre sí en paralelo. En cada disco las membranas celulares se fusionan formando uniones en comunicantes o hendidura permeables que permiten una rápida difusión. Los potenciales de acción pueden viajar fácilmente a través de ellos. El musculo cardiaco es un sincitio de muchas células musculares cardiacas en las que las células están interconectadas entre si cuando una de ellas se excita el potencial de acción se propaga a todas. Existen dos sincitios: Sincitio auricular : formar las dos paredes de las aurículas. Sincitio ventricular : formar las dos paredes de los ventrículos. Haz AV: es un fascículo de fibras de conducción. Potenciales de acción en el musculo cardiaco: El potencial de acción que se registra en una fibra ventricular es de 105 mV aproximadamente, lo que significa que su potencial intracelular aumenta desde un valor muy negativo de -85 mV a un valor ligeramente positivo de +20 mV. Después de la espiga inicial la membrana permanece despolarizada por 0,2 seg originándose una meseta que causa que las contracciones ventriculares duren más que las contracciones del musculo esquelético. En el musculo cardiaco está producido por: Canales rápido de sodio que permiten la entrada de grandes cantidades sodio entren a la fibra muscular esquelética desde el líquido extracelular.
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
FISIOLOGÍA DEL CORAZÓN
Tipos de músculo cardíaco:
Musculo auricular: contracción muscular corta
Musculo ventricular: contracción muscular corta
Fibras musculares especializadas de excitación y conducción: estas
presentan descargas eléctricas rítmicas automáticas en forma de
potenciales de acción o conducción de los potenciales de acción,
es el encargado de controlar el latido rítmico del corazón.
Anatomía fisiológica del músculo cardíaco:
Histología del musculo cardíaco: presenta las fibras musculares
cardiacas dispuestas en un retículo, dividiéndose y volviéndose a
combinar y así sucesivamente. Es musculo estriado este contiene
miofibrillas que contiene filamentos de actina y de miosina, se sitúan
uno a lado del otro y se deslizan entre si durante la contracción.
Músculo cardíaco como sincitio:
o Discos intercalados: son membranas celulares que separan las
células musculares cardiacas individualmente entre sí.
Conectadas entre sí en paralelo. En cada disco las
membranas celulares se fusionan formando uniones en
comunicantes o hendidura permeables que permiten una
rápida difusión. Los potenciales de acción pueden viajar
fácilmente a través de ellos. El musculo cardiaco es un sincitio
de muchas células musculares cardiacas en las que las células
están interconectadas entre si cuando una de ellas se excita el
potencial de acción se propaga a todas.
Existen dos sincitios: Sincitio auricular: formar las dos paredes
de las aurículas. Sincitio ventricular: formar las dos paredes de
los ventrículos.
Haz AV: es un fascículo de fibras de conducción.
Potenciales de acción en el musculo cardiaco:
El potencial de acción que se registra en una fibra ventricular es de
105 mV aproximadamente, lo que significa que su potencial intracelular
aumenta desde un valor muy negativo de -85 mV a un valor ligeramente
positivo de +20 mV. Después de la espiga inicial la membrana permanece
despolarizada por 0,2 seg originándose una meseta que causa que las
contracciones ventriculares duren más que las contracciones del musculo
esquelético.
En el musculo cardiaco está producido por:
Canales rápido de sodio que permiten la entrada de grandes
cantidades sodio entren a la fibra muscular esquelética desde el
líquido extracelular.
2
Canales lentos de calcio o canales calcio-sodio estos se abren con
mayor lentitud, estos permanecen abiertos durante varias décimas
de segundos, en este tiempo fluye una gran cantidad de iones
calcio y sodio a través de estos canales al interior de la fibra
muscular cardiaca mantenido un periodo largo de despolarización
que da lugar a la meseta. Los iones calcio activan el proceso
contráctil del musculo esquelético en el retículo sarcoplasmico
intracelular.
Inmediatamente después de que se inicia el potencial de acción, la
permeabilidad de la membrana del musculo cardiaco a los iones
potasio disminuye. Esta disminución puede deberse al exceso de flujo
de entrada de calcio a través de los canales. La disminución a la
permeabilidad al potasio reduce mucho el flujo de salida de iones
potasio de carga positiva durante la meseta del potencial de acción
impidiendo así el regreso del potencial de acción a su reposo. Al
cerrarse estos canales aumenta la permeabilidad a los iones potasio
volviendo la membrana a su estado de reposo y asi finalizando el
potencial de acción.
Velocidad de conducción de las señales en el musculo cardiaco:
Su velocidad de la señal de potencial de acción excitador a lo largo de las
fibras musculares auriculares y ventriculares es de 0,3-0,5 m/s. la velocidad
de conducción del sistema especializado de conducción del corazón, en
las fibras de purkinje es de hasta 4 m/s en la mayoría del sistema,
permitiendo una conducción rápida de la señal excitadora en las
diferentes partes del corazón.
Periodo refractario del musculo cardiaco: el periodo refractario del
corazón es el intervalo de tiempo durante el cual un impulso cardiaco
normal del ventrículo de 0,25-0,30 s que es aproximadamente la duración
del potencial de acción en meseta prolongado
Periodo refractario relativo adicional de aproximadamente 0,05 s durante
el cual es más difícil de lo normal excitar el musculo, pero con una intensa
señal excitadora
El periodo refractario de las aurículas es
más corto que el de los ventrículos 0,15
s aurículas y 0,25-0,30 s ventrículos.
Acoplamiento excitación contracción:
función de los iones calcio y de los
túbulos transversos: cuando un
potencial de acción pasa sobre una
membrana de musculo cardiaco el
3
potencial de acción se propaga hacia el interior de la fibra muscular
cardiaca a lo largo de las membranas de los túbulos transversos. Los
potenciales de acción de los túbulos T actúan sobre las membranas de los
túbulos sarcoplasmicos longitudinales para liberar iones calcio hacia el
sarcoplasma desde el retículo sarcoplasmico. Luego de unas milésimas de
segundos estos iones difunden hacia las miofibrillas catalizando reacciones
químicas que favorecen el deslizamiento de los filamentos de actina y
misiona, dando lugar a la contracción. Además de los iones calcio
liberados hacia el sarcoplasmo desde la cisternas del retículo
sarcoplasmico, difunde una gran cantidad de iones calcio adicionales
hacia el sarcoplasma desde los propios túbulos Ten el momento del
potencial de acción que abren los canales voltaje dependientes a la
membrana del túbulo T. el calcio entra en la célula activa después los
canales de liberación de calcio o canales receptores de rianodina , en la
membrana del retículo sarcoplasmico para activar la liberación de calcio
en el sarcoplasma. Los iones calcio en el sarcoplasma interaccionan
después con la troponina para iniciar la formación y contracción de los
puentes transversales. Los túbulos T del musculo cardiaco tienen un
diámetro mayor, un volumen 25veces mayor. En el interior de los túbulos T
hay una gran cantidad de mucopolisacaridos que tiene carga negativa
que se une a una abundante reserva de iones calcio, manteniéndolos
siempre disponibles para su difusión hacia el interior de la fibra muscular
cardiaca cuando aparece un potencial de acción en un túbulo T. la
fuerza de contracción del musculo cardiaco depende de la
concentración de iones calcio en los líquidos extracelulares. Al final de la
meseta del potencial de acción cardiaco se interrumpe súbitamente el
flujo de entrada de iones calcio hacia el interior de la fibra muscular y los
iones calcio del sarcoplasma se bombean rápidamente hacia el exterior
de las fibras musculares, hacia el retículos sarcoplasmico y hacia el espacio
de los túbulos – liquido extracelular el transporte de calcio de nuevo al
retículo sarcoplasmico se consigue con la ayuda de una bomba de calcio
ATPasa. Los iones calcio se eliminan también de la célula mediante un
intercambiador sodio-calcio. El sodio en la célula durante este intercambio
se transporta después fuera de la célula por acción de la bomba de sodio-
potasio ATPasa. En consecuencia, se interrumpe la contracción hasta que
llega el nuevo potencial de acción.
EL CICLO CARDIACO:
Los fenómenos cardiacos se producen desde el comienzo de un
latido cardiaco hasta el comienzo del siguiente denominado ciclo
cardiaco. Cada ciclo es iniciado por la generación espontánea de un
potencial de acción en el nódulo sinusal, este está localizado en la pared
superolateral de la aurícula derecha cerca del orificio de la vena cava
superior, y el potencial de acción viaja desde aquí rápidamente por
4
ambas aurículas y después a través del haz AV hacia los ventrículo. Por
esta disposición del sistema de conducción hay un retraso de más de 0,1 s
durante el paso del impulso cardiaco desde las aurículas a los ventrículos,
permitiendo que las aurículas se contraigan primero que los ventrículos
bombeados así la sangre hacia los ventrículos antes de que comience la
intensa contracción ventricular.
Aurículas: actúan como bombas de cebado para los ventrículos
Ventrículos proporcionan la ´principal fuente de potencia para mover la
sangre a través del sistema vascular del cuerpo.
Diástole y sístole:
El ciclo cardiaco está formado por dos periodos:
Diástole: es el periodo de relajación.
Sístole: es el periodo de contracción
5
6
7
8
9
Relación del ECG con el ciclo cardiaco:
Se muestran las ondas: Q, R, S y T. Son voltajes eléctricos que genera el
corazón y son registrados mediante electrocardiógrafos en la superficie
corporal.
Onda P: está producida por la propagación de la despolarización de
las aurículas y seguida por la contracción auricular, produciendo la
ligera elevación de la curva de presión auricular inmediatamente
después de la onda P electrocardiográfica.
0,16 segundos después de la onda P aparecen las siguientes:
Ondas QRS: aparecen como consecuencia de la despolarización
eléctrica de los ventrículos, que inicia la contracción de los dos
ventrículos y hace que comience a elevarse la presión ventricular,
por lo tanto estos comienzan un poco antes de la sístole ventricular.
Onda T ventricular: representa la fase de repolarización de los
ventrículos, cuando la fibra del musculo ventricular comienza a
relajarse. Esta se produce un poco antes del final de la contracción
ventricular.
Función de las aurículas como bombas de cebado:
La sangre fluye de forma continua desde grandes ventas hacia las
aurículas, el 80% de la sangre fluye directamente a través de las aurículas
hacia los ventrículos incluso antes de que se contraigan. Luego de la
contracción auricular produce un llenado de 20% adicional en los
ventrículos, por lo tato estas actúan como simple bombas de cebado que
aumentan la eficacia del bombeo ventricular. El corazón 20% ya que este
tiene la capacidad e bombear de 300-400% más sangre de la que
necesita el cuerpo en reposo. Cuando las aurículas dejan de funcionar es
poco probable observar la diferencia a menos que la persona haga un
esfuerzo, en este caso aparecen de manera síntomas agudos de
insuficiencia cardiaca, especialmente disnea.
Cambios de presión en las aurículas: las ondas a, c y v:
En la curva de presión auricular se ven tres elevaciones denominadas
curvas de presiona auricular a, c y v.
10
Onda a: está producida por la contracción auricular. Habitualmente
la presión en a aurícula derecha aumenta de 4 a 6 mmHg durante la
contracción auricular y la presión auricular izquierda aumenta
aproximadamente de 7 a 8 mmHg.
Onda c: se produce cuando los ventrículos comienzan a contraerse,
está producida en parte por un ligero flujo retrogrado de sangre
hacia las aurículas al comienzo de la contracción ventricular, pero
principalmente por la protrusión de las válvulas AV retrógradamente
hacia las aurículas debido al aumento de presión de los ventrículos.
Onda v: se produce hacia el final de la contracción ventricular, se
debe al flujo lento de sangre hacia las aurículas desde las venas
mientras las valvas AV están cerradas durante la contracción
ventricular. Cuando finaliza la contracción ventricular las valvas AV
se abren y permiten que esta sangre auricular almacenada fluya
rápidamente hacia los ventrículos desapareciendo esta onda.
Función de los ventrículos como bomba:
Llenado de los ventrículos durante la diástole: durante la sístole ventricular
se acumulan grandes cantidades de sangre en la aurícula derecha e
izquierda porque las válvulas AV están cerradas. Con la finalización de la
sístole disminuyen las presiones ventriculares de nuevo a sus valores
diastólicos bajos, el aumento moderado de presión que se ha generado en
las aurículas durante sístole ventricular abre las válvulas AV permitiendo el
flujo de sangre hacia los ventrículos en la curva de volumen ventricular
izquierdo denominado periodo de llenado rápido de los ventrículos. Este
dura aproximadamente el primer tercio de la diástole, durante el tercio
medio de la diástole normalmente solo fluye una pequeña cantidad de
sangre hacia los ventrículos y esta es la sangre que continua hacia las
aurículas desde las venas y que pasa a través de las aurículas
directamente hacia los ventrículos. En el último tercio de la diástole las
aurículas se contraen aportando un impulso adicional ala flujo de entrada
de sangre hacia los ventrículos es de un 20% aproximadamente del llenado
de los ventrículos durante cada ciclo cardiaco.
Vaciado de los ventrículos durante la sístole:
Periodo de contracción isovolumétrica (isométrica): luego de la
contracción ventricular se produce un aumento súbito de presión
ventricular que hace que se cierren las valvas AV. Son necesarios 0,2-
11
0,3 s más para que el ventrículo acumule la presión suficiente para
abrir a las válvulas AV semilunares (aortica y pulmonar) contra las
presiones de la aorta y de la arteria pulmonar. En este periodo se
produce contracción ventricular mas no vaciado.
Contracción isovolumétrica es porque se produce una tensión en el
musculo, con un acortamiento escaso de las fibras musculares.
Periodo de eyección: cuando la presión ventricular izquierda
aumenta por encima de 80 mmHg (y la presión ventricular derecha
por encima de 8 mmHg) se abren las valvas semilunares. Inmediata
mente comienza a salir la sangre de los ventrículos, 70% del vaciado
se produce el primer tercio (periodo de eyección rápida) y otro 30%
en los dos tercios siguientes (periodo de eyección lenta).
Periodo de relajación isovolumétrica (isométrica): al final de la sístole
comienza súbitamente la relajación ventricular, permitiendo que las
presiones ventriculares derecha e izquierda disminuyan. La presiones
elevadas de las grandes arterias distendidas que se acaban de
llenar con sangre ventricular que se han contraído empujan
inmediatamente la sangre de nuevo a los ventrículos, lo que cierra
las válvulas aortica y pulmonar. De 0,3-0,6 el musculo cardíaco sigue
relajándose a pesar de que no se modifica el volumen ventricular
(relajación isovolumétrica). Las presiones ventriculares regresan a
valores diastólicos. Después se abren las válvulas AV para comenzar
un nuevo ciclo.
Volumen telediastólico, volumen tesisitólico y volumen sistólico:
o Diástole: el llenado normal de los ventrículos aumenta 110-
120ml. Volumen telediastólico. Si el corazón se contrae con
fuerza este puede aumentar 150-180 ml.
o Sístole: el volumen disminuye hasta unos 70 ml
aproximadamente. Volumen sistólico.
o el volumen restante que queda en los ventrículos es de 40-50
ml. Este es el volumen telesistólico. Este puede disminuir si el
corazón se contrae con fuerza 10-20ml.
o Fracción de eyección: es la fracción de volumen telediastólico
que es propulsada es igual 60% aproximadamente.
Función de las valvas:
Válvulas auriculoventriculares:
12
o Las válvulas AV (tricúspide y mitral) impiden el flujo retrogrado
de sangre desde los ventrículos hacia las aurículas durante la
sístole.
o Las válvulas semilunares (aortica y pulmonar) impiden el flujo
retrogrado desde las arterias aorta y pulmonar hacia los
ventrículos durante la diástole.
o Las válvulas para el ventrículo izquierdo se cierran y se abren
pasivamente:
Se cierran un gradiente de presión retrograda empuja la
sangre hacia atrás.
Se abre cuando el gradiente de presión anterógrada
fuerza la sangre en dirección anterógrada.
Función de los músculos papilares: los músculos papilares se unen a
los velos de las válvulas AV mediante cuerdas tendinosas. Los
músculos papilares se contraen las paredes ventriculares, estas no
colaboran con el cierre de las válvulas. Tiras los velos de las válvulas
hacia adentro para impedir que protruyan demasiado las aurículas
durante la contracción ventricular.
Válvula aortica y de la arteria pulmonar:
o Las presiones de las arterias al final de la sístole hacen que las
válvulas se cierren súbitamente.
o Debido a que sus orificios son más pequeños la velocidad de
eyección de la sangre a través de las válvulas aorticas y
pulmonar es mucho mayor.
o Debido al cierre rápido y a la eyección rápida, los bordes de
las válvulas aorticas y pulmonar están sometidos a abrasiones
mayores
o A partir de la anatomía de las válvulas aortica y pulmonar es
evidente que deben estar situadas sobre la base de un tejido
fibroso especialmente fuerte, pero muy flexible para soportar
tensiones físicas adicionales.
Curva de presión aortica:
El ventrículo izquierdo se contrae, con lo cual hay un aumento de la
presión ventricular hasta que se abre la válvula aortica. Después de que
esta se haya abierto la presión ventricular aumenta menos rápido, porque
la sangre sale inmediatamente del ventrículo hacia la aorta y después
hacia las arterias de distribución sistémica. La entrada de sangre en las
13
arterias hace que se distiendan y que la presión aumente hasta unos 120
mmHg. Al final de la sístole después de que el ventrículo deja de impulsar
sangre y se haya cerrado la válvula aortica, las paredes elásticas de las
arterias mantienen una presión elevada en las arterias durante la diástole.
La incisura en la curva de presión aortica cuando se produce cuando se
cierra la válvula aortica, está producida por un corto periodo de flujo
retrogrado de sangre inmediatamente antes del cierre de la válvula,
seguido por la interrupción súbita de este flujo retrogrado.
Después de que se haya cerrado a válvula aortica, la presión en la aorta
disminuye lentamente durante toda la sístole ya que la sangre
almacenada en las arterias elásticas distendidas fluye continuamente a
través de los vasos periféricos de nuevo hacia las venas. Antes de la
siguiente contracción ventricular la presión aórtica disminuye
aproximadamente a 80 mmHg (presión diastólica), a dos tercios de la
presión máxima de 120 mmHg (presión sistólica) que se produce en la
aorta durante la contracción.
Relación de los tonos cardiacos con el bombeo cardiaco:
Los ruidos cardiacos son el fenómeno que percibimos al asculatar el
corazón y son originados por diferentes causas. Existen cuatro ruidos
cardiacos: el primer ruido, el segundo ruido, el tercer ruido, el cuarto ruido.
Primer ruido cardiaco: este coincide con el cierre de las válvulas
auriculoventriculare (mitral y tricúspide), es decir tiene doble
componente valvular: el primero es originado en la válvula mitral y el
segundo en la válvula tricúspide esto origina un sonido de alta
frecuencia. El componente mitral se oye primero y la razón es que la
rama izquierda del haz de His es más corta que la rama derecha del
mismo por lo que la despolarización del ventrículo izquierdo ocurre
primero que la despolarización del ventrículo derecho. La contracción
ventricular izquierda precede a la contracción ventricular derecha. El
componente mitral del primer ruido es de intensidad más fuerte, porque
el ventrículo izquierdo maneja presiones y el ventrículo derecho maneja
volúmenes.
Variaciones del primer ruido son:
o Fuerte: es sonido fuerte mitral o tricuspido, va a depender del
estado de abertura de las valvas en el momento en el que
14
comienzan a cerrarse. Si el desplazamiento para el cierre es
mayor, el sonido será más fuerte.
Como por ejemplo: estados circulatorios hipercineticos
La función principal del sistema cardiovascular es abastecer de sangre a
los tejidos, proporcionar los nutrientes esenciales a las células para el
metabolismo y eliminarlos productos de desecho de las células. El corazón
actúa a modo de bomba, de modo que, al contraerse, genera la presión
que impulsa a la sangre a través de una serie de vasos sanguíneos. Los
vasos que transportan la sangre desde el corazón hasta los tejidos son las
arterias, que están sometidas a una presión elevada y que contienen un
porcentaje relativamente pequeño del volumen sanguíneo.
Las venas, que transportan la sangre de retorno desde los tejidos hasta el
corazón, son vasos de baja presión y contienen el porcentaje más elevado
del volumen sanguíneo. En el interior de los tejidos hay una serie de vasos
sanguíneos de pared fina denominados capilares que se interponen entre
las arterias y las venas. A través de las paredes de los capilares tiene lugar
el intercambio de nutrientes, de productos de desecho y de líquidos.
El sistema cardiovascular también interviene en diferentes funciones
homeostáticas: participa en la regulación de la presión arterial; transporta
varias hormonas reguladoras desde las glándulas endocrinas hasta sus
lugares de acción en los tejidos diana; participa en la regulación de la
temperatura corporal y en los ajustes homeostáticos en respuesta a
estados fisiológicos alterados como las hemorragias, el ejercicio o los
cambios posturales.
27
CIRCUITO DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR
CAVIDADES CARDIACAS IZQUIERDAS Y DERECHAS
La imagen anterior, muestra las cavidades cardiacas derechas e izquierdas
y los vasos sanguíneos, así como las relaciones entre ellos. Cada lado del
corazón tiene dos cámaras (una aurícula y un ventrículo) conectados por
las válvulas auriculoventriculares que están diseñadas para que la sangre
fluya en una dirección, desde la aurícula al ventrículo.
Las cavidades cardiacas derechas e izquierdas desempeñan funciones
distintas. Las cavidades izquierdas y las arterias, capilares y venas sistémicas
reciben, en conjunto, el nombre de circulación sistémica. El ventrículo
izquierdo bombea sangre a todos los tejidos del cuerpo salvo a los
pulmones. La cavidad cardiaca derecha y las arterias capilares y venas
pulmonares reciben la denominación de circulación pulmonar. El
ventrículo derecho bombea la sangre a los pulmones. Las cavidades
cardiacas izquierda y derecha actúan en serie, de modo que la sangre es
bombeada secuencialmente desde la cavidad izquierda hacia la
circulación sistémica, la cavidad cardiaca derecha, la circulación
pulmonar y, posteriormente, de vuelta hacia la cavidad izquierda.
28
El ritmo al que se bombea la sangre desde cada ventrículo se denomina
gasto cardiaco. Como los dos lados del corazón actúan en serie, en
estado de equilibrio el gasto cardiaco del ventrículo izquierdo es igual al
del ventrículo derecho. El ritmo al cual regresa la sangre a las aurículas
desde las venas se denomina retorno venoso. Asumiendo de nuevo el
funcionamiento en serie de las cavidades cardiacas izquierdas y derechas,
el retorno venoso hasta las cavidades cardiacas izquierdas es el mismo que
hacia las cavidades derechas en estado de equilibrio. Finalmente, en
equilibrio el gasto cardiaco desde el corazón es igual al retorno venoso
que regresa al corazón.
Vasos sanguíneos
Actúan como un sistema cerrado de conductos pasivos, transportando
sangre hacia y desde los tejidos, donde se produce el intercambio de
nutrientes y productos de desecho. Los vasos sanguíneos participan
también de manera activa en la regulación del flujo sanguíneo hacia los
órganos. Cuando se modifica la resistencia de los vasos sanguíneos, y en
particular de las arteriolas, se altera el flujo hacia dicho órgano.
Circuito
En la figura de arriba, se muestran los pasos que tienen lugar en un circuito
completo a través del sistema cardiovascular. Los números del circuito
corresponden con los siguientes pasos:
1. La sangre oxigenada llena el ventrículo izquierdo. La sangre que se ha
oxigenado en los pulmones regresa a la aurícula izquierda a través de la
vena pulmonar.
A continuación, este volumen de sangre fluye desde la aurícula izquierda
hacia el ventrículo izquierdo a través de la válvula mitral (la válvula AV del
lado izquierdo del corazón).
2. La sangre es impulsada desde el ventrículo izquierdo hacia la aorta. La
sangre abandona el ventrículo izquierdo a través de la válvula aórtica (la
válvula semilunar del lado izquierdo del corazón), que se encuentra entre
el ventrículo izquierdo y la aorta. Cuando se contrae el ventrículo izquierdo
aumenta la presión en su interior, provocando la apertura de la válvula
aórtica y que la sangre sea impulsada con fuerza hacia el interior de la
aorta. (Como ya se ha señalado, la cantidad de sangre expulsada desde
29
el ventrículo izquierdo por unidad de tiempo se denomina gasto cardíaco.)
La sangre fluye a continuación por el sistema arterial gracias al impulso
producido por la contracción del ventrículo izquierdo.
3. El gasto cardíaco se distribuye entre los diferentes órganos. El gasto
cardíaco total de la cavidad cardíaca izquierda se distribuye entre los
diferentes sistemas orgánicos a través de una serie de arterias paralelas. De
este modo y simultáneamente, el 15% del gasto cardíaco se distribuye al
cerebro a través de las arterias cerebrales, el 5% hacia el corazón a través
de las arterias coronarias, el 25% hacia los riñones a través de las arterias
renales, etc. Gracias a esta configuración en paralelo de los sistemas
orgánicos, se desprende que el flujo sanguíneo sistémico total sea igual al
gasto cardíaco.
No obstante, los porcentajes en los que se distribuye el gasto cardíaco
hacia los diferentes sistemas orgánicos no son fijos. Por ejemplo, durante un
ejercicio intenso aumenta el porcentaje del gasto cardíaco destinado al
músculo esquelético si se compara con el porcentaje en reposo. Existen
tres mecanismos principales para lograr este cambio en el flujo sanguíneo
hacia un sistema orgánico. En el primer mecanismo, el gasto cardíaco
permanece constante, pero el flujo sanguíneo se redistribuye entre los
sistemas orgánicos mediante una modificación selectiva de la resistencia
arteriolar. En esta situación, el flujo sanguíneo hacia un órgano concreto
puede incrementarse a expensas del flujo sanguíneo destinado hacia otros
órganos. En el segundo mecanismo, el gasto cardíaco aumenta o
disminuye, pero manteniéndose constante el porcentaje de distribución
del flujo sanguíneo entre los sistemas orgánicos. Por último, en el tercer
mecanismo tiene lugar una combinación de los dos mecanismos
anteriores, de modo que se produce una modificación tanto del gasto
cardíaco como del porcentaje de distribución del mismo. Este tercer
mecanismo se utiliza, por ejemplo, en respuesta a un ejercicio extenuante:
el flujo sanguíneo hacia el músculo esquelético aumenta para satisfacer
cualquier incremento de las demandas metabólicas gracias a un
incremento en el gasto cardíaco y a un aumento en el porcentaje de
distribución hacia el músculo esquelético.
4. El flujo sanguíneo procedente de los órganos se acumula en las venas.
La sangre que abandona los órganos es sangre venosa que contiene
30
productos de desecho procedentes del metabolismo, como dióxido de
carbono
(CO2). Esta sangre venosa mixta se va acumulando en venas de calibre
creciente y finalmente en la vena de mayor tamaño, la vena cava. La
vena cava transporta la sangre hacia las cavidades cardíacas derechas.
5. Retorno venoso hacia la aurícula derecha. Como la presión en la vena
cava es mayor que la presión de la aurícula derecha, esta última se llena
de sangre, es decir, del retorno venoso. En equilibrio, el retorno venoso a la
aurícula derecha es igual al gasto cardíaco procedente del ventrículo
izquierdo.
6. La sangre venosa mixta rellena el ventrículo derecho.
La sangre venosa mixta fluye desde la aurícula derecha hacia el ventrículo
derecho a través de la válvula AV del lado derecho del corazón, que se
denomina válvula tricúspide.
7. La sangre es impulsada desde el ventrículo derecho hacia la arteria
pulmonar. Cuando el ventrículo derecho se contrae, la sangre es
impulsada a través de la válvula pulmonar (la válvula semilunar del lado
derecho del corazón) hacia la arteria pulmonar, que transporta la sangre
hacia los pulmones.
Obsérvese que el gasto cardíaco impulsado desde el ventrículo derecho
es idéntico al gasto cardíaco que fue expulsado desde el ventrículo
izquierdo. En los lechos capilares pulmonares se añade oxígeno (O2) a la
sangre procedente del gas alveolar, y el CO2 se extrae de la sangre y se
añade al aire alveolar. De este modo, la sangre que abandona los
pulmones tiene más contenido de O2 y menos de CO2 que la sangre que
accede a los pulmones.
8. La sangre procedente de los pulmones regresa al corazón a través de la
vena pulmonar. La sangre oxigenada regresa a la aurícula izquierda a
través de la vena pulmonar para comenzar un ciclo nuevo.
Vasos sanguíneos
Son los conductos a través de los cuales se transporta la sangre hacia los
tejidos, y desde estos de regreso al corazón.
31
Un lecho capilar sigue el siguiente trayecto: arteria, arteriola, capilares,
vénulas y venas.
Arterias: la aorta es la arteria de mayor calibre; la función de las
arterias es transportar sangre oxigenada a los órganos. Y están
sometidas a las mayores presiones de toda la vasculatura. El
volumen de sangre contenido en las arterias se denomina volumen a
tensión (lo que significa que el volumen de sangre esta sometido a
una presión elevada.
Arteriolas: están inervadas por fibras nerviosas simpáticas
adrenérgicas.
Capilares: en los capilares tienen lugar el intercambio de nutrientes,
gases, agua y solutos entre la sangre y los tejidos. No todos los
capilares reciben perfusión sanguínea en todo momento, sino que
hay una perfusión selectiva de los lechos capilares según las
necesidades metabólicas de los tejidos.
Vénulas y venas: poseen un volumen de sangre que se denomina
volumen sin tensión lo que significa que la sangre esta sometida a
una presión baja.
Presión arterial en la circulación sistémica
Aunque la presión media en las arterias es elevada y constante, hay
oscilaciones o pulsaciones de la presión arterial. Estas pulsaciones
reflejan la actividad pulsátil del corazón: impulsando sangre durante la
sístole, descansando durante la diástole, impulsando sangre,
descansando, etc. Cada ciclo de pulsación en las arterias coincide con
un ciclo cardíaco.
En la figura 4-9 se muestra una versión ampliada de dos de estas
pulsaciones en una arteria grande.
♦ La presión diastólica es la presión arterial más baja medida durante un
ciclo cardíaco y es la presión en la arteria durante la relajación
ventricular, cuando no se está propulsando la sangre desde el
ventrículo izquierdo.
♦ La presión sistólica es la presión arterial más elevada medida durante
un ciclo cardíaco. Es la presión en la arteria después de que la sangre
ha sido expulsada desde el ventrículo izquierdo durante la sístole. La
«irregularidad» en la curva de la presión arterial (denominada hendidura
32
o incisura dícrota), se produce cuando se cierra la válvula aórtica. El
cierre de la válvula aórtica da lugar a un período breve de flujo
retrógrado desde la aorta de vuelta hacia la válvula, disminuyendo
brevemente la presión aórtica por debajo del valor sistólico.
♦ La presión del pulso es la diferencia entre la presión sistólica y la
presión diastólica. Si el resto de factores son iguales, la magnitud de la
presión del pulso refleja el volumen de sangre expulsado desde el
ventrículo izquierdo en un solo latido, o lo que se denomina volumen
sistólico.
La presión del pulso puede usarse como indicador del volumen sistólico,
dadas las relaciones entre presión, volumen y distensibilidad.
Recuérdese que la distensibilidad de un vaso sanguíneo es el volumen
de sangre que puede contener dicho vaso a una presión concreta (C =
V/P). Así, si se asume que la distensibilidad arterial es constante, la
presión arterial depende del volumen de sangre que contiene la arteria
en un momento concreto.
Por ejemplo, el volumen de sangre en la aorta en un momento
concreto está determinado por el equilibrio entre el flujo de sangre de
entrada y de salida. Cuando se contrae el ventrículo izquierdo, este
último expulsa rápidamente un volumen sistólico hacia la aorta y la
presión asciende rápidamente hasta su valor más alto, la presión
sistólica. A continuación, la sangre empieza a fluir desde la aorta hacia
el resto del árbol arterial. En ese momento, a medida que va
descendiendo el volumen en la aorta, también lo va haciendo la
presión. La presión arterial alcanza su valor más bajo (la presión
diastólica) cuando el ventrículo está relajado y la sangre está
regresando desde el sistema arterial de vuelta al corazón.
♦ La presión arterial media es el promedio de presión en un ciclo
cardíaco completo y se calcula mediante la fórmula siguiente:
Presión arterial media = Presión diastólica +1/3 presión del pulso
Obsérvese que la presión arterial media no es simplemente el promedio
matemático de las presiones diastólica y sistólica.
Esto se debe a que en la diástole se gasta una fracción mayor de cada
ciclo cardíaco que en la sístole. De este modo, para el cálculo de la
33
presión arterial media se otorga más peso a la presión diastólica que a
la presión sistólica.
Es interesante señalar que las pulsaciones en las arterias grandes son
incluso mayores que las pulsaciones en la aorta. En otras palabras, la
presión sistólica y la presión del pulso son mayores en las arterias
grandes que en la aorta.
No resulta obvio a primera vista por qué debería aumentar la presión
del pulso en las arterias situadas «corriente abajo». La explicación reside
en el hecho de que, después de la eyección de la sangre desde el
ventrículo izquierdo, la onda de presión discurre a una velocidad mayor
que el desplazamiento de la sangre propiamente dicha (debido a la
inercia de la sangre), aumentando la presión corriente abajo. Además,
en los puntos de ramificación de las arterias, las ondas de presión se
reflejan hacia atrás, lo cual tiende a aumentar la presión en dichos
focos. (Dado que la sangre fluye desde la aorta hasta las arterias
grandes, podría parecer extraño que la presión sistólica y la presión del
pulso fueran mayores en las arterias situadas corriente abajo. Sabemos
que la dirección del flujo sanguíneo debe ir desde los puntos de presión
alta a los de presión baja, y no al contrario. La respuesta es que la
fuerza que impulsa a la sangre en las arterias es la presión arterial
media, que está más influida por la presión diastólica que por la sistólica
[ya que se emplea más tiempo en la diástole]. Obsérvese en la figura 4-
8 que, a pesar de que la presión sistólica es mayor en las arterias
grandes que en la aorta, la presión diastólica es menor; así, la presión
arterial media es menor corriente abajo.)
Aunque la presión sistólica y la presión del pulso son mayores en las
arterias grandes (comparadas con la aorta), desde dicho punto hay
una amortiguación en las oscilaciones.
La presión del pulso sigue siendo evidente en las arterias más pequeñas,
aunque es menor; está prácticamente ausente en las arteriolas, y
completamente ausente en los capilares, las vénulas y las venas. Esta
amortiguación y la pérdida de la presión del pulso ocurre por dos
motivos:
(1) La resistencia de los vasos sanguíneos, y particularmente de las
arteriolas, dificulta la transmisión de la presión del pulso. (2) La
34
distensibilidad de los vasos sanguíneos, y en particular de las venas,
amortigua la presión del pulso, de modo que cuanto más distensible es
el vaso sanguíneo, mayor cantidad de volumen se le puede añadir sin
ocasionar un aumento en la presión.
Varios procesos patológicos modifican la curva de la presión arterial de
una forma predecible (fig. 4-10). Como ya se ha señalado antes, la
presión del pulso es el cambio en la presión arterial que tiene lugar
cuando se expulsa el volumen sistólico desde el ventrículo izquierdo
hacia la aorta. Lógicamente, la presión del pulso cambiará si se
modifica el volumen sistólico o si hay cambios en la distensibilidad de las
arterias.
Presiones venosas en la circulación sistémica
Para cuando la sangre llega a las vénulas y las venas, la presión es menor
de 10 mmHg; dicha presión disminuirá aún más en la vena cava y en la
aurícula derecha. Ahora ya conocemos el motivo por el que se produce
esta disminución continuada en la presión. La resistencia proporcionada
por los vasos sanguíneos en cada nivel de la vasculatura sistémica provoca
un descenso de la presión. En la tabla 4-1 y en la figura 4-8 se muestran los
valores medios de las presiones venosas en la circulación sistémica.
Presiones en la circulación pulmonar
En la tabla 4-1 se comparan también las presiones en la circulación
pulmonar con las presiones en la circulación sistémica. Como puede verse
en la tabla, la totalidad de la vasculatura pulmonar se encuentra a una
presión mucho menor que la vasculatura sistémica. No obstante, el patrón
de presiones dentro de la circulación pulmonar es similar. La sangre es
expulsada desde el ventrículo derecho hacia la arteria pulmonar, donde la
presión es máxima. Después, la presión disminuye a medida que la sangre
fluye a través de las arterias pulmonares, las arteriolas, los capilares, las
vénulas y las venas y de vuelta a la aurícula izquierda.
Una implicación importante de estas presiones más bajas en el lado
pulmonar es que la resistencia vascular pulmonar es mucho menor que la
resistencia vascular sistémica. A esta conclusión puede llegarse
recordando que el flujo total a través de las circulaciones sistémica y
pulmonar debe ser el mismo (es decir, el gasto cardíaco de los lados
izquierdo y derecho del corazón es el mismo). Dado que las presiones en el
35
lado pulmonar son mucho menores que las presiones en el lado sistémico,
la resistencia pulmonar debe ser menor que la resistencia sistémica para
alcanzar el mismo flujo (Q = ΔP/R).
Relación entre longitud y tensión en el musculo cardiaco
Al igual que en el músculo esquelético, la tensión máxima que puede
desarrollar una célula miocárdica depende de su longitud en reposo.
Recuérdese que la base fisiológica de la relación entre longitud y tensión
es el grado de solapamiento de los filamentos gruesos y finos y del número
de puntos posibles para la formación de enlaces cruzados. (Después, la
concentración de Ca2+ intracelular es la que determina qué fracción de
estos enlaces posibles se formará realmente y entrará en su ciclo.) En las
células miocárdicas, el desarrollo de la tensión máxima se produce con
longitudes celulares de aproximadamente 2,2 mm, o Lmáx. A dicha
longitud, hay un solapamiento máximo de los filamentos gruesos y finos; a
longitudes celulares más cortas o más largas, la tensión desarrollada será
menor que la máxima. Aparte del grado de solapamiento de los filamentos
gruesos y finos, hay otros dos mecanismos adicionales asociados a la
longitud en el músculo cardíaco que modifican la tensión desarrollada: al
aumentar la longitud del músculo aumenta la sensibilidad al Ca2+ de la
troponina C, y al aumentar la longitud del músculo, aumenta la liberación
de Ca2+ desde el retículo sarcoplásmico.
La relación entre longitud y tensión para las células miocárdicas aisladas
puede ampliarse a la relación entre longitud y tensión para los ventrículos.
Considérense, por ejemplo, los ventrículos. La longitud de una sola fibra del
ventrículo izquierdo inmediatamente antes de la contracción se
corresponde con el volumen telediastólico del ventrículo izquierdo. La
tensión de una sola fibra muscular del ventrículo izquierdo se corresponde
con la tensión o la presión desarrollada por la totalidad de dicho
ventrículo. Cuando se hacen estas sustituciones, puede desarrollarse una
curva que muestra la presión ventricular durante la sístole como una
función del volumen telediastólico ventricular (fig. 4-21).
La curva superior es la relación entre la presión ventricular desarrollada
durante la sístole y el volumen telediastólico (o longitud telediastólica de la
fibra). El desarrollo de esta presión es un mecanismo activo. En la rama
ascendente de la curva, la presión aumenta abruptamente a medida que
aumenta la longitud de la fibra, reflejando grados de solapamiento
36
mayores de los filamentos gruesos y finos, una formación y un reciclado
mayor de los enlaces cruzados y una mayor tensión desarrollada. La curva
se estabiliza finalmente cuando el solapamiento es máximo. Si el volumen
telediastólico aumentara más y se estirasen las fibras hasta longitudes aún
mayores, el solapamiento disminuiría y la presión decrecería (rama
descendente de la curva).
A diferencia del músculo esquelético, que funciona a lo largo de la
totalidad de la curva entre longitud y tensión (v. cap. 1, fig. 1-26), el
músculo cardíaco funciona normalmente sólo sobre la rama ascendente
de la curva. El motivo de esta diferencia es que el músculo cardíaco es
mucho más rígido que el músculo esquelético. De este modo, el músculo
cardíaco tiene una tensión elevada en reposo y pequeños incrementos en
la longitud dan lugar a aumentos grandes en la tensión en reposo. Por este
motivo, el músculo cardíaco se «mantiene» en la rama ascendente de su
curva entre longitud y tensión y resulta difícil alargar las fibras musculares
cardíacas más allá de la Lmáx. Por ejemplo, la «longitud operativa» de las
fibras musculares cardíacas (longitud al final de la diástole) es de 1,9 mm
(menos que la Lmáx, que es de 2,2 mm). Esta relación entre presión sistólica
y volumen (es decir, longitud y tensión) para el ventrículo es la base de la
relación de Frank-Starling en el corazón.
La curva inferior es la relación entre la presión y el volumen ventricular
durante la diástole, cuando el corazón no se está contrayendo. A medida
que aumenta el volumen telediastólico aumenta también la presión
ventricular mediante mecanismos pasivos. La presión creciente en el
ventrículo refleja la tensión creciente de las fibras musculares mientras van
estirándose hasta longitudes mayores.
Los términos «precarga» y «poscarga» pueden aplicarse al músculo
cardíaco del mismo modo que se aplican al músculo esquelético.
♦ La precarga para el ventrículo izquierdo es el volumen telediastólico del
ventrículo izquierdo o la longitud telediastólica de la fibra; es decir, la
precarga es la longitud en reposo desde la cual se contrae el músculo.
La relación entre la precarga desarrollada y la tensión o la presión
generada, representada en la curva superior (sistólica) en la figura 4-21, se
basa en el grado de solapamiento de los filamentos gruesos y finos.
37
♦ La poscarga para el ventrículo izquierdo es la presión aórtica. La
velocidad de acortamiento del músculo cardíaco es máxima cuando la
poscarga es cero, y la velocidad de acortamiento disminuye a medida
que aumenta la poscarga. (La relación entre la presión ventricular
desarrollada y la presión aórtica o poscarga se comenta con más detalle
en la sección de las curvas de presión y volumen ventricular.)
Volumen sistólico, fracción de eyección y gasto cardiaco:
La función de los ventrículos la describen los parámetros siguientes: (1) El
volumen sistólico es el volumen de sangre expulsado por el ventrículo en
cada latido. (2) La fracción de eyección es la fracción de volumen
telediastólico expulsado en cada volumen sistólico y constituye una
medida de la eficiencia ventricular. (3) El gasto cardíaco es el volumen
total expulsado por el ventrículo por unidad de tiempo.
Volumen sistólico
El volumen de sangre expulsado por una contracción ventricular constituye
el volumen sistólico. Es la diferencia entre el volumen de sangre en el
ventrículo antes de la eyección (volumen telediastólico) y el volumen que
queda en el ventrículo después de la eyección (volumen telesistólico). Lo
normal es que el volumen sistólico sea aproximadamente de unos 70 ml.
De este modo: Volumen sistólico = Volumen telediastólico – Volumen
telesistólico donde
Volumen sistólico = Volumen expulsado en un latido (ml)
Volumen telediastólico = Volumen en el ventrículo antes de la eyección
(ml)
Volumen telesistólico = Volumen en el ventrículo después de la eyección
(ml)
Fracción de eyección
La eficacia de los ventrículos para expulsar la sangre se describe mediante
la fracción de eyección, que es la fracción del volumen telediastólico
expulsada en un volumen sistólico.
Normalmente, la fracción de eyección es, aproximadamente, del 0,55 o
55%. La fracción de eyección es un indicador de la contractilidad, de
38
modo que los incrementos en la fracción de eyección reflejan un
incremento en la contractilidad, mientras que los descensos en la fracción
de eyección reflejan una disminución de la contractilidad. Así:
Fracción de eyección= Volumen sistólico/Volumen telediastólico
Gasto cardiaco
El volumen total de sangre expulsado por unidad de tiempo es el gasto
cardiaco. Asi, el gasto cardiaco depende del volumen expulsado en un
latido (volumen sistólico) y del número de latidos por minuto (frecuencia
cardiaca).
Relación de Frank- Starling
En ella se afirma que el volumen de sangre expulsado por el ventrículo
depende del volumen presente en el ventrículo al final de la diástole.
El volumen presente al final de la diástole depende a su vez del volumen
que ha regresado al corazón, o sea, del retorno venoso. Por tanto, el
volumen sistólico y el gasto cardíaco guardan una relación directa con el
volumen telediastólico, que se correlaciona con el retorno venoso. La
relación de Frank-Starling gobierna la función ventricular normal y asegura
que el volumen que expulsa el corazón en la sístole es igual al volumen que
recibe en el retorno venoso. los efectos de los cambios en la contractilidad
sobre la relación de Frank-Starling. Las sustancias que aumentan la
contractilidad tienen un efecto inotrópico positivo (curva superior).
Los inotrópicos positivos (p. ej., digoxina) aumentan el volumen sistólico y el
gasto cardíaco para un volumen telediastólico concreto. El resultado es
que se expulsará una fracción mayor del volumen telediastólico por cada
latido y que se produce un aumento en la fracción de eyección.
Las sustancias que disminuyen la contractilidad tienen un efecto inotrópico
negativo (curva inferior). Los inotrópicos negativos disminuyen el volumen
sistólico y el gasto cardíaco para un volumen telediastólico concreto.
El resultado es que se expulsa una fracción menor del volumen
telediastólico por cada latido y que hay una disminución en la fracción de
eyección.
39
CURVA DE PRESION Y VOLUMEN VENTRICULARES:
Curva de presión y volumen ventricular normal:
La función del ventrículo izquierdo puede apreciarse a lo largo de todo el
ciclo cardíaco (diástole más sístole) combinando las dos relaciones de
presión y volumen de la figura 4-21. Al conectar estas dos curvas de presión
y volumen, es posible construir la denominada curva de presión y volumen
ventricular (fig. 4-23). Recuérdese que la relación entre presión sistólica y
volumen en la figura 4-21 muestra la presión ventricular máxima
desarrollada para un volumen ventricular concreto. Para facilitar su
comprensión, se ha superpuesto una parte de la curva de presión sistólica
y volumen a modo de una línea discontinua de color amarillo sobre la
curva de presión y volumen ventricular.
La línea discontinua muestra la presión máxima posible que puede
desarrollarse para un volumen ventricular concreto durante la sístole, es
decir, cuando el ventrículo está contrayéndose. Obsérvese que el punto 3
en la curva de presión y volumen toca a la curva de presión sistólica y
volumen (línea discontinua). Además, es posible que no sea evidente que
la porción de la curva entre los puntos 4 y 1 se corresponde con una
porción de la curva de presión diastólica y volumen de la figura 4-21.
La curva de presión y volumen ventricular describe un ciclo completo de
contracción, eyección, relajación y en el llenado del ventrículo del modo
siguiente:
♦ Contracción isovolumétrica (1 → 2). El ciclo empieza en el punto 1, que
señala el final de la diástole. El ventrículo izquierdo se ha llenado de sangre
procedente de la aurícula izquierda y su volumen es el volumen
telediastólico, de 140 ml. La presión correspondiente es bastante baja,
porque el músculo ventricular está relajado.
En este punto, el ventrículo se activa, se contrae y la presión ventricular
aumenta de forma notable. Como todas las válvulas están cerradas no
puede expulsarse sangre desde el ventrículo izquierdo y el volumen
ventricular es constante, si bien la presión ventricular empieza a aumentar
bastante (punto 2). Así pues, esta fase se denomina contracción
isovolumétrica.
40
♦ Eyección ventricular (2 → 3). En el punto 2, la presión en el ventrículo
izquierdo supera a la presión aórtica, provocando que se abra la válvula
aórtica.
(Podríamos preguntarnos por qué la presión en el punto 2 no alcanza a la
curva de presión sistólica y volumen mostrada en la línea discontinua
amarilla.
La razón es sencilla; no tiene necesidad de hacerlo. La presión en el punto
2 está determinada por la presión aórtica. Una vez que la presión
ventricular alcanza al valor de la presión aórtica, la válvula aórtica se abre
y el resto de la contracción se utiliza para expulsar el volumen sistólico a
través de la válvula aórtica abierta.) Una vez que la válvula está abierta, la
sangre es expulsada y rápidamente impulsada por el gradiente de presión
entre el ventrículo izquierdo y la aorta.
Durante esta fase, la presión del ventrículo izquierdo permanece elevada
porque el ventrículo está todavía contrayéndose. Sin embargo, el volumen
ventricular disminuye drásticamente a medida que la sangre es expulsada
hacia el interior de la aorta. El volumen restante en el ventrículo en el punto
3 es el volumen telesistólico, de unos 70 ml. La anchura de la curva entre
presión y volumen es el volumen de sangre expulsado o volumen sistólico.
El volumen sistólico en este ciclo ventricular es de 70 ml (140 ml – 70 ml).
♦ Relajación isovolumétrica (3 → 4). En el punto 3 concluye la sístole y el
ventrículo se relaja. La presión ventricular disminuye por debajo de la
presión aórtica y la válvula aórtica se cierra. Aunque la presión ventricular
disminuye rápidamente durante esta fase, el volumen permanece
constante (isovolumétrico) en el valor telesistólico de 70 ml, ya que todas
las válvulas vuelven a cerrarse.
♦ Llenado ventricular (4 → 1). En el punto 4, la presión ventricular ha
descendido hasta un valor que en ese momento es menor que el de la
presión de la aurícula izquierda, provocando la apertura de la válvula
mitral (VM). El ventrículo izquierdo se llena de sangre procedente de la
aurícula izquierda de forma pasiva y activa, gracias a la contracción
auricular en el ciclo siguiente.
El volumen del ventrículo izquierdo vuelve a aumentar hasta el volumen
telediastólico de 140 ml. Durante esta última fase, el músculo ventricular
41
está relajado y la presión sólo aumenta ligeramente a medida que el
ventrículo distensible va llenándose de sangre.
Figura 4-23 Curva de presión y volumen del ventrículo izquierdo. Se muestra un ciclo completo del ventrículo izquierdo (v. texto para una explicación detallada). La línea discontinua
muestra una porción de la curva de presión sistólica y volumen
de la figura 4-21.
Figura 4-24 Cambios en la curva de presión y volumen del ventrículo izquierdo. A, Aumento de la precarga; B,
aumento de la poscarga; C, aumento de la contractilidad. El ciclo ventricular normal se muestra en forma de líneas continuas, mientras que
el efecto del cambio se muestra en forma de líneas discontinuas.
Cambios en las curvas de presión y volumen ventricular
Las curvas de presión y volumen ventriculares pueden utilizarse para
visualizar los efectos de los cambios en la precarga (es decir, los cambios
en el retorno venoso o el volumen telediastólico), los cambios en la
poscarga (es decir, los cambios en la presión aórtica) o los cambios en la
contractilidad (fig. 4-24). Las líneas continuas representan un ciclo único
42
ventricular normal y son idénticas a la curva de presión y volumen de la
figura 4-23. Las líneas discontinuas muestran los efectos de los diferentes
cambios sobre un único ciclo ventricular (pero no incluyen ninguna
respuesta compensadora que pudiera ocurrir posteriormente).
♦ La figura 4-24A representa el efecto del aumento de la precarga sobre el
ciclo ventricular. Recuérdese que la precarga es el volumen telediastólico.
En este ejemplo, la precarga es mayor porque ha aumentado el retorno
venoso, con lo cual se incrementa el volumen telediastólico (punto 1). La
poscarga y la contractilidad permanecen constantes. Puede apreciarse el
efecto de este aumento de la precarga a medida que el ventrículo
prosigue a través de su ciclo de contracción, eyección, relajación y
llenado: el volumen sistólico aumenta, cuantificado por la anchura de la
curva de presión y volumen. Dicho incremento se basa en la relación de
Frank-Starling, que afirma que cuanto mayor es el volumen telediastólico
(longitud telediastólica de la fibra), mayor es el volumen sistólico expulsado
durante la sístole.
♦ La figura 4-24B muestra el efecto del aumento de la poscarga o de la
presión aórtica sobre el ciclo ventricular.
En este ejemplo, el ventrículo izquierdo debe expulsar sangre contra una
presión mayor de la normal.
Para ello, la presión ventricular debe elevarse hasta un valor mayor de lo
normal durante la contracción isovolumétrica (punto 2) y durante la
eyección ventricular (2 → 3). Una consecuencia del aumento de la
poscarga es que se expulsa menos sangre desde el ventrículo durante la
sístole; de este modo, el volumen sistólico disminuye, queda más sangre en
el ventrículo al final de la sístole y aumenta el volumen telesistólico. Se
podría imaginar el efecto del aumento de la poscarga del modo siguiente:
si se «gasta» más contracción en la contracción isovolumétrica para
igualar al aumento de la poscarga, «quedará» menos contracción
disponible para expulsar al volumen sistólico.
♦ La figura 4-24C muestra el efecto del aumento de la contractilidad sobre
el ciclo ventricular. Cuando aumenta la contractilidad, el ventrículo es
capaz de generar mayor tensión y presión durante la sístole y de expulsar
un volumen de sangre mayor de lo normal. El volumen sistólico aumenta, al
igual que la fracción de eyección; queda menos sangre en el ventrículo al
43
final de la sístole y, como consecuencia, el volumen telesistólico disminuye
(puntos 3 y 4).
Trabajo Cardíaco
El trabajo se define como el producto de la fuerza por la distancia. En
términos de función miocárdica, el «trabajo» es el trabajo sistólico o el
trabajo que realiza el corazón en cada latido. En el caso del ventrículo
izquierdo, el trabajo sistólico es el volumen sistólico multiplicado por la
presión aórtica, donde ésta última se corresponde con la fuerza, y el
volumen sistólico, con la distancia. El trabajo del ventrículo izquierdo puede
verse también como el área contenida dentro de la curva de presión y
volumen, como la que se representa en la figura 4-23.
El trabajo por minuto o potencia se define como el trabajo por la unidad
de tiempo. En términos de función miocárdica, el trabajo por minuto
cardíaco es el gasto cardíaco multiplicado por la presión aórtica. Por
tanto, pueden considerarse dos componentes en el trabajo por minuto
cardíaco: trabajo por volumen (esto es, gasto cardíaco) y trabajo por
presión (es decir, presión aórtica).
En ocasiones, el componente de trabajo por volumen se denomina trabajo
«externo» y el componente del trabajo por presión, trabajo «interno». Así, los
incrementos en el gasto cardíaco (debidos a un aumento en el volumen
sistólico, en la frecuencia cardíaca o en ambos) o los incrementos en la
presión aórtica aumentarán el trabajo del corazón.
Ciclo cardiaco:
La figura 4-25 representa los fenómenos mecánicos y eléctricos que tienen
lugar durante un ciclo cardíaco. El ciclo se divide en siete fases (fig. 4-25, A-
G) que están separadas en la figura por líneas verticales. El ECG señala los
fenómenos eléctricos del ciclo cardíaco. También se representan
simultáneamente la presión y el volumen del ventrículo izquierdo, las
presiones aórtica y de la aurícula izquierda, así como los ruidos cardíacos.
Los momentos en los que se abren y se cierran las válvulas mitral y aórtica
están señalados con flechas.
La mejor forma de estudiar la figura 4-25 es verticalmente y una fase cada
vez, de modo que puedan correlacionarse todos los parámetros
cardiovasculares en una fase concreta del ciclo. Puede utilizarse el ECG
44
como marcador de tiempo y de fenómenos. El ciclo comienza con la
despolarización y la contracción de las aurículas.
Puede usarse la tabla 4-5 junto con la figura 4-25 para aprender la
secuencia de fenómenos del ciclo cardíaco.
45
46
Figura 4-25 El ciclo cardíaco. Se muestran los fenómenos mecánicos y eléctricos que se producen durante un ciclo. Sístole auricular (A); contracción ventricular isovolumétrica (B); eyección ventricular rápida (C); disminución de la eyección ventricular (D);