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La sangre es un medio eficiente para el transporte de sustancias debida a que circula. Esto implica una fuente de energía que es la que produce el movimiento de la sangre. Esta fuente es el corazón. La circulación ocurre por la acción de bombeo rítmico del corazón. La sangre bombeada va a circular por un sistema de vasos: los vasos sanguíneos. La circulación en el hombre es cerrada, ya que al completar un circuito la sangre ha pasado dos veces por el corazón y por dos circuitos: 1. Circulación mayor, general o sistémica: comienza en el ventrículo izquierdo. Lleva la sangre a todo el cuerpo y regresa a la aurícula derecha. 2. Circulación menor o pulmonar: comienza en el ventrículo derecho. Lleva la sangre a los pulmones y regresa a la aurícula izquierda. Todo el sistema circulatorio funciona de un modo coordinado, asegurando la P sanguínea y el flujo a los tejidos activos de acuerdo con las necesidades de ese tejido. Por ello es necesario que existan unos controles inherentes dentro del corazón y de los vasos. Tienen que recibir influencias extrínsecas químicas y nerviosas de otras zonas corporales. Si seguimos el camino de la sangre encontramos: En la aurícula derecha confluye la sangre venosa procedente de todos los tejidos. Desde ella la sangre es bombeada al ventrículo derecho, que envía la sangre a los pulmones por las arterias pulmonares. En ellos la sangre se oxigena y regresa por las venas pulmonares a la aurícula izquierda. La aurícula izquierda bombea la sangre al ventrículo izquierdo, que envía la sangre a través de la aorta por todo el cuerpo, distribuida mediante arterias y capilares a los distintos tejidos. Regresa por las venas cava inferior y superior a la aurícula derecha. Este esquema simple tiene ciertas particularidades: Hay una irrigación propia del músculo cardíaco, asegurada por los vasos coronarios. Éstos surgen en la aorta, pero a la salida de la aorta del ventrículo izquierdo (en la base). El regreso de la sangre venosa coronaria se realiza a la aurícula derecha por el seno coronario. Hay una irrigación propia de los tejidos bronquiales. Se hace a partir de la aorta por las arterias bronquiales, y el regreso de la sangre venosa se realiza a las venas pulmonares. El riñón también posee una irrigación propia, pero esta se realiza a nivel de elementos orgánicos del riñón (glomérulos y túbulos). La sangre que sale del glomérulo, como está limpia de elementos se considera sangre arterial y no venosa. El bazo y el mesenterio tienen retorno venoso común a través de la vena porta, que atraviesa el hígado, pero el hígado presenta dos irrigaciones: o Por la vena porta. o Por la arteria hepática. El retorno venoso de los 2 circuitos se realiza por las venas suprahepáticas, que van a la vena cava inferior. Importancia del sistema circulatorio Se basa en que transporta las sustancias absorbidas en el tubo digestivo y el O2 a los tejidos, así como transporta el CO2 a los pulmones y otros productos del metabolismo celular a los riñones. También regula la temperatura, distribuye hormonas y otras sustancias que regulan el metabolismo. Algunos líquidos tisulares entran en un segundo sistema cerrado de vasos (vasos linfáticos). Van a llevar la linfa a través del conducto torácico y conducto linfático derecho al sistema venoso. Este segundo circuito se conoce como circulación linfática. Bloque V: Circulación | 1 El examen del sistema circulatorio in vivo se hace mediante radiografías después de haber inyectado un producto opaco a los Rayos X. Se llama angiografía. Dependiendo de la parte del cuerpo que se estudie recibirá un nombre particular. Los productos de contraste son compuestos yodados. Arterias Sistema linfático Sistema venoso Corazón Arteriografía Linfografía Flevografía angiocardiografía Fisiología del músculo cardíaco Desde el punto de vista fisiológico el corazón está formado por 3 tipos de músculos: Auricular. Ventricular Fibras especializadas de conducción y excitación. Pero en conjunto estos 3 tipos de músculos presentan una estructura compatible. El músculo auricular y ventricular se contraen de una manera similar a como lo hacen las fibras musculares esqueléticas. En cambio, las fibras especializadas para la conducción y excitación solo se contraen débilmente porque poseen pocas fibras contráctiles pero brindan un sistema excitatorio y de conducción especial a través del músculo cardíaco. Esto hace que el impulso generado se transmita rápidamente a través de todo el músculo cardíaco. Éste es un músculo estriado, igual que el esquelético, y además posee las miofibrillas típicas que contienen filamentos de actina y miosina casi idénticas al músculo esquelético. Estos filamentos se entremezclan y se deslizan unos sobre otros durante la contracción igual que lo que sucede en el músculo esquelético. Pero en realidad las fibras musculares cardíacas son una serie de células musculares conectadas unas con otras, separadas únicamente por las membranas celulares (muy próximas, sin espacios entre ellas) que forman los discos intercalares. Debido a esta estructura el músculo cardíaco se puede considerar un sincitio funcional. En él, las células musculares están tan estrechamente unidas que cuando una de ellas es excitada el potencial de acción se difunde a través de todas ellas pasando de célula a célula lateralmente a través de esas interconexiones que forman una especie de red. El corazón tiene fundamentalmente dos sincitios: Auricular Ventricular Se hallan separados por un tejido fibroso que rodea los anillos valvulares, pero el potencial de acción puede pasar del sincitio auricular al ventricular por el sistema de conducción especial: el haz auriculo-ventricular o el haz de Hiss. El músculo se llama miocardio. Es un músculo hueco dividido en cuatro cavidades: dos aurículas y dos ventrículos. Existe conexión entre una aurícula y su ventrículo correspondiente a través de la válvula pero no existe conexión entre aurículas y ventrículos (excepto en la época fetal). El miocardio está situado en el mediastino medio, en el tórax, en posición asimétrica con el apex, dirigido hacia abajo, hacia delante y hacia la izquierda. El músculo que rodea las cuatro cavidades no siempre tiene el mismo grosor. La razón es que está en función de la P que tiene que ejercer la cámara muscular. Es más delgado en aurículas que en ventrículos. Más delgado en el ventrículo izquierdo que en el derecho. Bloque V: Circulación | 2 El corazón se encuentra rodeado por el pericardio, formado por dos hojas serosas: Interna, visceral o epicardio. Externa o parietal. En medio se encuentra el líquido pericárdico. En la aurícula derecha existe una modificación en la musculatura en un lugar muy próximo a donde llega la vena cava superior que se llama nódulo sinusal, seno auricular o Keith-Flack. Es el punto de inicio del impulso. También se le llama marcapasos. Dirige el ritmo. En la misma aurícula derecha existe otro punto diferente (en musculatura) que es el nódulo aurículo-ventricular o Aschoff-Tawara. Este es el que recibe el estímulo que se origina en el sinusal. También existen 3 fascículos auriculares: Anterior Medio Posterior Parten o surgen del sinusal y tienen como misión transmitir el impulso por las aurículas. Existen haces que se llaman internodales que se originan en el nódulo sinusal y se dirigen hacia el nódulo aurículo-ventricular. A partir del segundo nódulo se forma un sistema de conducción que está constituido por una rama muscular especial que se desliza por el tabique interventricular y que se llama haz de Hiss. Éste tiene un tronco común pero después se divide en rama izquierda y rama derecha. Estas dos ramas presentan una serie de ramificaciones que terminan en células ricas en glucógeno. Al conjunto de ramificaciones se le conoce como sistema o haz de Purkinje. Propiedades del corazón 1. Es excitable: si lo estimulamos externamente va a responder con una contracción. Tiene que ser un estímulo suficiente para que responda (estímulo umbral). Cuando el corazón responde lo hace siguiendo la Ley del todo o nada. El estímulo umbral puede ser el mismo y sin embargo ser la respuesta distinta porque la respuesta depende del estado del corazón ya que la fuerza y frecuencia de respuesta es función de varios factores. 2. Es automático o con ritmicidad inherente: quiere decir que el corazón late independientemente del SN y el ritmo se localiza en el nódulo sinusal. 3. Tiene conductibilidad: la tiene en ciertas zonas en grado máximo (nódulo aurículoventricular, haz de Hiss y haz de Purkinje). 4. Esta fibra puede lesionarse, sin capacidad de regeneración: se sustituye por un tejido fibroso. Excitación y contracción del corazón La contracción suele ser de 72 veces/min, siendo en el nódulo sinusal donde se genera el impulso rítmico normal autoexcitatorio. Va a pasar a continuación por el sistema de conducción a todo el músculo cardíaco. Estas partes del corazón laten normalmente en una sucesión ordenada. A la sístole auricular le sigue la sístole ventricular, y a esta la diástole o relajación, coincidiendo las cuatro cámaras relajadas. El nódulo sinusal es un pequeño punto de la musculatura especializada que genera impulsos a una frecuencia de 70-80 impulsos/min. Esta frecuencia es superior a la de otros tejidos cardíacos que también poseen ritmo propio. Por lo tanto, el que marca definitivamente el ritmo cardíaco es el nódulo sinusal. La ritmicidad automática del nódulo sinusal depende de que las fibras sinusales poseen un potencial de membrana en reposo de -55/-60 mV. Este bajo potencial de reposo depende de la capacidad natural para dejar pasar Na + por las membranas, y es la salida natural del Na+ la que va a provocar la autoexcitación de las fibras del nódulo. Bloque V: Circulación | 3 Las células del marcapasos no tienen un potencial de reposo estable, ya que después de la descarga de potencial a través de las membranas de las células este se regenera a cierto voltaje, llamado potencial de repolarización máxima. A continuación las células comienzan de nuevo a despolarizarse lentamente y espontáneamente, hasta el umbral. Es en este punto donde se genera el potencial de acción. La despolarización espontánea se cree que es debida a la mayor permeabilidad para el Na+. La repolarización provoca una disminución de la permeabilidad para el Na+ y un aumento de la permeabilidad para el K+, volviéndose por lo tanto el potencial dentro de la membrana fuertemente negativo. Por esto la membrana se hace menos permeable progresivamente para el K +, y la entrada del Na+ a través de la membrana hace que ésta se vuelva lentamente menos negativa. Esto continúa hasta que se alcanza el umbral y a continuación sigue entrando Na+, provocando la despolarización rápida y total de la membrana. Seguidamente aumenta la permeabilidad para el K+ que sale y disminuye la permeabilidad para el Na+, iniciándose de nuevo el proceso. Este proceso es continuo y provoca la excitación rítmica de las fibras del nódulo sinusal. Sin embargo, se cree que la despolarización diastólica no depende por completo del Na+, sino que interviene también el Ca2+. Los impulsos generados de este modo en el nódulo sinusal pasan a través del músculo auricular al nódulo aurículo-ventricular, debido a que los extremos de las fibras del nódulo sinusal se fusionan con las fibras musculares auriculares. Este impulso va a pasar por las vías internodales que conducen el impulso generado en el sinusal a mayor velocidad que el resto del músculo. El impulso recibido en el aurículoventricular se va a retrasar y por lo tanto no pasa de aurícula a ventrículo tan rápidamente como cabría esperar. Este retraso es importante ya que permite que las aurículas vacíen su contenido en los ventrículos antes de que los ventrículos se contraigan. Desde este segundo nódulo y luego del retraso, el impulso va a pasar al haz de Hiss y al sistema de Purkinje y a través de ellos a todo el músculo ventricular. Las ramas del haz de Hiss y del sistema de Purkinje presentan una velocidad de conducción muy superior, lo que permite la transmisión casi inmediata del impulso por todo el sincitio ventricular. De este modo la despolarización llega a la punta del corazón y regresa a lo largo de las paredes ventriculares hasta el tabique aurículo-ventricular, propagándose de la superficie endocárdica a la epicárdica. El impulso se difunde relativamente lento a través del músculo ventricular hasta el epicardio. Las últimas partes del corazón en repolarizarse son: la postero basal del ventrículo izquierdo, el cono pulmonar y la porción superior del tabique interventricular. Se llama ciclo cardíaco a todos los cambios que se producen en el corazón durante un latido cardíaco. Estos cambios son de tres tipos: Variaciones de volumen de las cámaras, por lo tanto generan cambios físicos de volumen y de presión. Cambios eléctricos, debido a que cuando se producen las despolarizaciones y repolarizaciones se desarrollan una serie de potenciales. Los ruidos cardíacos por apertura y cierre de válvulas fundamentalmente. Todo ciclo cardíaco está formado por un periodo de relajación (diástole) durante el cual hay un periodo que coinciden las cuatro cámaras y durante el cual ocurre el llenado de las cavidades. Se compone también de un periodo de contracción (sístole) en el que se expulsa la sangre a presión del corazón. Las aurículas se llenan continuamente de sangre que proviene de las grandes venas y vasos pulmonares. De esta sangre el 70% entra directamente en los ventrículos antes de la contracción auricular. Esta contracción solo produce el 30% del llenado de los ventrículos, por lo tanto la sístole auricular aumenta la eficacia de bombeo ventricular, pero por esto mismo la incapacidad funcional de las aurículas para bombear sangre no causa Bloque V: Circulación | 4 ninguna insuficiencia cardíaca en reposo debido a la capacidad latente de nuestro corazón para bombear sangre muy por encima de las necesidades corporales. Solo durante el ejercicio la insuficiencia auricular se nota. En la curva de P auricular encontramos tres ondas (elevaciones de P): A: consecuencia de la contracción auricular y se produce en sístole auricular. C: se nota en las aurículas ocurre cuando el ventrículo empieza a contraerse y depende de dos factores: o La tracción del músculo auricular en su punto de unión con los ventrículos. Ésta se produce porque el ventrículo se contrae y al contraerse tira del músculo auricular. o La prominencia de las válvulas tricúspide y mitral hacia el interior de las aurículas. V: ocurre al final de la contracción ventricular como resultado de la acumulación de sangre en las aurículas. El volumen de sangre en las aurículas va parejo a las curvas de presión y muestra también tres fases. Mientras ocurre la sístole ventricular las válvulas tricúspide y mitral están cerradas, acumulándose grandes cantidades de sangre en las aurículas (mayor P auricular). Cuando termina la sístole ventricular las P ventriculares descienden y al ser superiores las auriculares las válvulas se abren permitiendo un rápido paso de la sangre desde aurículas a ventrículos. Este periodo se llama período de llenado rápido de los ventrículos, y dura 1/3 de la diástole ventricular. Sucede en el primer tercio. A continuación, durante el siguiente tercio, solo fluye una pequeña cantidad de sangre de aurículas a ventrículos. Este periodo se llama diástasis. En el último tercio de la diástole es cuando ocurre la sístole auricular. Es cuando las aurículas se contraen y aportan ese volumen adicional de sangre. A continuación ocurre la sístole ventricular y en esta distinguimos 3 periodos: La sístolo-contracción isovolumétrica. El tamaño del ventrículo es el mismo pero la tensión en la fibra aumenta. Por lo tanto las válvulas se cierran y no hay vaciamiento de los ventrículos durante este periodo. Expulsión o sístole ventricular verdadera. Disminuye la longitud de la fibra y el tamaño del ventrículo disminuye. Aumenta la P. Las válvulas semilunares se abren y la sangre sale hacia las arterias correspondientes. Dura aproximadamente ¾ de la sístole ventricular. Relajación isovolumétrica. Último tiempo. En él se considera que el ventrículo está contraído, pero no sale sangre hacia las arterias. Existe además el cierre de las semilunares y un periodo brusco de relajación cayendo rápidamente las P ventriculares. Por esto al final del periodo como hay mayor P en las aurículas se vuelve a producir la apertura de las válvulas aurículo-ventriculares (comienzo de la diástole). Los cambios que hemos descrito son igual en las 4 cámaras, pero asincrónicos y con P distintas. La aurícula derecha se contrae un poco antes que la izquierda y las 2 antes que los ventrículos. El ventrículo derecho comienza su contracción más tarde que el izquierdo pero se vacía antes. Por lo tanto su sístole termina antes. Se debe a las P que tienen que vencer el ventrículo derecho y el izquierdo porque las del ventrículo izquierdo son mayores que en el derecho. Variación de P del ventrículo y su arteria correspondiente Ventrículo izquierdo Se enfrenta a una P de la aorta de 80 mmHg. Tiene una presión diastólica 0. Esta presión tiene que incrementarse hasta 80, que es la que existe en la arteria aorta. A presiones iguales la válvula aórtica no se abre y por lo tanto el ventrículo izquierdo sigue incrementando hasta 120 su presión con el fin de que la válvula se abra y que la sangre salga hacia la aorta y pueda irrigar y volver por las venas. Una vez que ha salido la sangre, la presión desciende bruscamente de nuevo a 0. Bloque V: Circulación | 5 La presión sistólica del ventrículo izquierdo es 120 mmHg. La P diastólica del ventrículo izquierdo=0. Hay una variación de P a nivel aórtico que se mide con el esfingomanómetro. Ventrículo derecho La presión diastólica es 0. Se enfrenta a una presión diastólica de la pulmonar de 8 mmHg. Se eleva por lo tanto hasta 8 pero tiene que seguir elevándose para la apertura de la válvula y para que la sangre salga, circule por los pulmones y regrese. La presión sistólica es de 25 mmHg. Una vez que la sangre sale la presión desciende de nuevo a 0. Cambios mecánicos (fonocardiograma) La consecuencia directa de la actividad mecánica del corazón y sus válvulas así como de la sangre al pasar por las cavidades, son los ruidos cardíacos: El 1º es largo, de tono bajo y suave. Ocurre durante la sístole ventricular. Existen 3 factores que participan en la formación de este ruido. o Componente valvular, al cerrarse la válvula tricúspide y mitral. o Componente vascular, por la salida brusca de sangre de los ventrículos. o La contracción del músculo ventricular. El 2º es breve, neto y de tono más alto. Es causado por las vibraciones que se producen en las paredes arteriales y columnas de sangre, cuando las válvulas semilunares se cierran generando un pequeño incremento de P arterial. Ocurre al final de la sístole (relajación isovolumétrica). En ocasiones se puede percibir un ruido auricular al latir las aurículas (se contraen) y también existe otro más hacia la mitad de la diástole como consecuencia de la sangre que penetra en los ventrículos de manera tumultuosa cuando estos están casi llenos. También en una auscultación podemos percibir murmullos que son consecuencia del mal funcionamiento de las válvulas. Se produce en 2 situaciones: cuando una válvula no cierra bien o cuando una válvula es estrecha (estenosis) y el flujo está dificultado. Cambios eléctricos Electrocardiograma Cuando la onda de despolarización iniciada en el nódulo sinusal se propaga a través del corazón, el tejido activo se vuelve eléctricamente negativo en relación con las áreas cardíacas inactivas. Esto genera un campo eléctrico cardíaco, que puede registrarse en forma de electrocardiograma. El aparato es el electrocardiógrafo. Se basa en la técnica de derivaciones periféricas de Einthoven. Consiste en la utilización de tres electrodos situados cada uno en una muñeca y otro en la pierna izquierda. Estos electrodos establecen una especie de triángulo, con el corazón situado en el centro. La representación obtenida del campo eléctrico cardíaco corresponde a una proyección en plano frontal. Se graban las variaciones de diferencia de potencial existente entre dos electrodos. Hay tres derivaciones bipolares, que registran el voltaje entre los electrodos aplicados a muñecas y tobillo: D1/I: mide la diferencia de potencial entre los electrodos del brazo izquierdo y derecho. D2/II: mide la diferencia de potencial entre brazo derecho y pierna izquierda. D3/III: mide la diferencia de potencial entre brazo izquierdo y pierna izquierda. Grabando las derivaciones obtenemos una proyección a cada instante del vector eléctrico del corazón en uno de los ejes D1, D2, D3 que son los lados del triángulo de Einthoven. El trazado global obtenido es la representación del electrocardiograma. Bloque V: Circulación | 6 La sístole auricular dura aproximadamente 0,1 seg. La ventricular dura aproximadamente 0,3 seg. Y la diástole 0,4 seg. Por lo tanto, una gráfica de un electrocardiograma dura aproximadamente 0,8 seg. Ondas Onda P: es positiva generalmente e indica el paso de excitabilidad por las aurículas. Cuando pasa la excitabilidad por el músculo auricular provoca un cambio de carga en su membrana, despolarizándose, y la correspondiente contracción del músculo. La contracción se inicia un poco más tarde que la despolarización. Tiempo 1: es el tiempo que tarda en llegar la despolarización de aurícula a ventrículo. Representa el retraso del nódulo aurículo-ventricular. Complejo Q-R-S: nos indica la repolarización auricular y la despolarización ventricular. Si bien en la S comienza ya la repolarización ventricular, pero todavía se mantiene la despolarización. Tiempo 2: indica que aunque ha empezado la repolarización ventricular se sostiene todavía la despolarización. Onda T: indica que la repolarización ventricular llega a su fin. A veces puede aparecer una ONDA V que aparece al final de la repolarización, porque es la repolarización de los músculos papilares del corazón. A partir de las proyecciones D1, D2 y D3 considerando estas como componentes de un vector eléctrico resultante, se puede hallar este vector. Representa a cada instante el dipolo equivalente del corazón. Se halla el vector correspondiente a la onda R. Éste se llama eje eléctrico del corazón. Está situado generalmente hacia abajo, hacia la izquierda. Pero la posición de él depende de la posición anatómica del corazón. A lo largo de los años se ha tenido necesidad de una descripción más final del campo eléctrico cardíaco. Se ha logrado gracias al empleo de las derivaciones precordiales. Se utilizan el conjunto de seis electrodos (o más) que se disponen regularmente alrededor del corazón, directamente sobre la pared torácica y con un trazado casi horizontal. Se grava la diferencia de potencial existente entre cada uno de estos electrodos y un electrodo común de referencia. Este de referencia está constituido por el conjunto de los tres electrodos de Einthoven, en donde se mantiene el potencial 0, por lo tanto las derivaciones que obtenemos serán unipolares, y así es posible obtener una cierta localización de los fenómenos cardíacos. Las derivaciones unipolares estándar son V1, V2, V3, V4, V5, V6 y por lo tanto en ellas sólo vamos a tener un polo. Miden la diferencia de potencial entre ese electrodo particular y el de Einthoven, que mantenemos a 0. De cada una de ellas obtenemos una gráfica curva que se corresponde con las variaciones eléctricas que se produzcan en el campo cardíaco donde esté situado ese electrodo. Vectocardiograma Si bien es útil la obtención de un vector resultante al dipolo equivalente del corazón, se han buscado métodos que permitan el registro directo de la evolución de este vector. Se ha obtenido a partir de 2 grabaciones simultáneas de Einthoven. Por ejemplo, gravar simultáneamente D1 y D2. Así se puede obtener a cada instante un valor numérico y la dirección del vector resultante. Si llevamos todos los vectores obtenidos (instantáneos) a partir de un mismo punto o polo, constatamos que la extremidad libre de los vectores describe una curva en función del tiempo. La curva se puede graduar y así obtenemos una representación de la evolución del campo eléctrico que llamamos vectocardiograma. Bloque V: Circulación | 7 Importancia del registro Un electrocardiograma nos permite saber si el latido se produce con una frecuencia ordinaria, y a que, si es así, la gráfica durará 0,8 seg. Para saber la frecuencia cardíaca se halla el número de contracciones por minuto. A veces cuando miramos un electrocardiograma, la duración de la gráfica es mayor. Esto nos da una frecuencia cardíaca menor. Podremos decir que tenemos bradicardia. Al revés, nos da una frecuencia cardíaca mayor y tenemos taquicardia. A veces la duración de la gráfica es normal, pero aparece desordenada. Lo que puede ocurrir es que están iniciando el latido otros puntos distintos del sinusal. Entonces hablamos de arritmia. Se produce cuando el estímulo se origina en un punto distinto del nódulo sinusal, y es el otro punto del miocardio el que marca el ritmo. El sistema normal se ve alterado y las cuatro cámaras se relajan y contraen sin coordinación. Puede ocurrir que aparezcan unos trastornos por no recibir y expulsar la sangre adecuada esas cámaras, lo que termina en un fallo cardíaco. Las respuestas de un corazón no aislado son distintas que las de un corazón in vitro, porque está inervado por el SN simpático y parasimpático, y puede adaptar el flujo a las necesidades de un órgano en todo momento. El SN simpático aumenta la fuerza y la frecuencia cardíaca. El SN parasimpático disminuye la actividad cardíaca. Los nervios que llegan al corazón entren en él por el plexo cardíaco que está en la zona de los grandes vasos, en la base del corazón. Una vez penetrando en la musculatura son muy difíciles de diferenciar. Para conocer sus funciones hay que estimularlos. Se vio que el parasimpático actúa a nivel auricular fundamentalmente. Dentro de las aurículas preferentemente a nivel de los dos nódulos (sinusal y aurículo-ventricular). Cuando lo estimulamos disminuye la actividad cardíaca y puede llegar al paro total. El efecto del parasimpático se debe a que en sus terminaciones nerviosas se libera acetilcolina y por eso se las llama fibras colinérgicas a las fibras parasimpáticas. El simpático libera en sus terminaciones adrenalina y Noradrenalina. Sus fibras se llaman adrenérgicas y tiene funciones activadoras. Se ha visto que en la zona del bulbo existe un centro formado por un núcleo motor dorsal del nervio vago. Éste se le llamó centro cardioinhibitorio. Cuando se estimula produce una descarga parasimpática que frena la actividad cardíaca. También se vio que no existía un centro cardioacelerador, pero sí existía en el bulbo una zona próxima a la anterior que al ser estimulada producía respuestas simpáticas, pero en zonas próximas a ella producía respuestas vagales. Al conjunto de estas zonas se les llamó centro vasomotor, ya que intervienen en la vasomoción (a nivel de los vasos), de tal modo que la zona de respuesta simpática a nivel de los vasos provoca vasoconstricción y la zona de respuesta parasimpática provoca vasodilatación. Por ello en el centro vasomotor distinguimos dos áreas: Área presora Área depresora Las fibras parasimpáticas poseen un centro craneal, pero las simpáticas no, ya que son fibras que salen del segundo segmento torácico de la médula. Además hay una serie de zonas superiores que pueden influir sobre el centro vasomotor. Son el hipotálamo y la corteza cerebral. De los dos sistema nervioso que inervan el corazón, normalmente hay predominio del simpático sobre el parasimpático. Bloque V: Circulación | 8 Son complementarios pero no iguales, de talo modo que en actividad actúa el simpático y en reposo el parasimpático. Normalmente el simpático tiene como misión preparar al organismo para un esfuerzo. Sobre ellos influyen unos receptores de presión que son los barorreceptores, que están situados en el seno carotídeo y en el cayado aórtico, así como en las paredes del corazón. Estos receptores están formados por terminaciones nerviosas con mielina y muy ramificadas. Cuando aumenta la P sanguínea las paredes de los vasos se distienden y se estimulan los barorreceptores. Éstos envían impulsos al centro cardioinhibitorio provocando una respuesta vagal. Además estimula el centro vasomotor. En su respuesta hay predominio de lo parasimpático. Estos barorreceptores tienen actividad por sí mismos. Cuando aumenta la presión aumenta su actividad. Cuando disminuye la presión disminuye su actividad y no hay estímulo de los barorreceptores, el centro cardioinhibitorio no funcionará y en el centro vasomotor habrá predominio del simpático sobre el parasimpático. En la actividad cardíaca también existen influencias de tipo químico y así existen los quimiorreceptores, que detectan las variaciones de las Pp de O2 y CO2 y las variaciones de pH. Los quimiorreceptores están situados (centrales y periféricos) en el bulbo, en el seno carotídeo y en el cayado aórtico respectivamente. Las aferencias que parten de ellos se encuentran representadas por fibras del nervio vago y glosofaríngeo. Estos receptores transforman las variaciones químicas en impulsos nerviosos cuya frecuencia es proporcional a las variaciones. Finalmente hay un control de tipo reflejo mediante el reflejo de Bainbridge. Se considera un mecanismo acelerador de la actividad cardíaca. Elementos Receptores situados en las paredes de la aurícula derecha. Detectan el aumento del retorno venoso por la dilatación auricular resultante. Nervios que tienen fibras del nervio vago. Transmiten los impulsos al centro bulbar en donde se va a elaborar la información. Desde el centro bulbar hay unos nervios aferentes del simpático que devuelven al nódulo sinusal los impulsos generados en el centro bulbar. Estos impulsos provocan un aumento de la permeabilidad de las células del nódulo y como consecuencia la aceleración de la frecuencia cardíaca. Al mismo tiempo el vago se inhibe y el corazón está en disposición de absorber el incremento del retorno venoso que ha provocado el reflejo. Este reflejo tiene una interpretación más reciente porque se comprobó que su acción era más compleja y que iba unida a la obtención de una frecuencia de eficacia cardíaca que era dependiente de la frecuencia inicial, de tal modo que si la frecuencia inicial es baja este reflejo provoca una aceleración y el reflejo se comporta como un reflejo de Bainbridge clásico. Pero si la frecuencia inicial ya es alta, este reflejo no es activador si no frenador, y el reflejo lo que trata es de evitar el daño cardíaco (adaptarse al retorno venoso pero sin que se dañe la fibra cardíaca). Resumen La actividad cardíaca está regulada por el SNS y SNP, y en ellos influyen los barorreceptores, los quimiorreceptores y el reflejo de Bainbridge. Dentro del SN hay un centro cardioinhibitorio y no hay un centro cardioacelerador, sino un vasomotor que da respuestas simpáticas y parasimpáticas. Bloque V: Circulación | 9 Circulación arterial En la circulación sistémica hay que distinguir entre la parte arterial de altas presiones, la zona capilar de intercambios y la parte venosa de bajas presiones. El sistema arterial además de ser una zona de altas presión es una zona en la que hay que hablar de pulsatividad de flujo, y que por algunos aspectos funcionales constituye una prolongación del ventrículo y completa la eyección sistólica. El sistema circulatorio está formado por distintos tipos de vasos con características propias. Arterias Arteriolas Metaarteriolas Capilares (vasos de menor diámetro) Los capilares se unen formando vénulas, luego venas de mayor diámetro cada vez que se acercan al corazón.En las arterias el volumen y la P guardan una relación lineal. Son vasos de resitencia. En las venas el volumen y la P no guardan esa relación lineal y son los vasos de capacidad. Por las arterias fluye sangre arterial rica en O2. El diámetro es de 0,4 - 2,5 cm y su pared está formada por tejido muscular liso y elástico. Las arteriolas tienen un diámetro de 30 micras, y su pared es de tejido muscular liso y elástico, pero menos elástico que en las arterias. Durante cada fase sistólica del ciclo, el ventrículo izquierdo expulsa una cantidad de sangre hacia la aorta, lo que llamamos volumen latido. El gasto cardíaco es producto de la frecuencia por el V latido. El gasto es una medida de flujo. El flujo a través de un vaso es la cantidad de sangre que pasa por un punto determinado en un intervalo de tiempo. Las variaciones de diámetro a nivel de los vasos influyen en el flujo y también la presión. EL diámetro del vaso puede verse afectado por sustancias químicas o derivadas del metabolismo celular como los vasodilatadores y los vasoconstrictores. En las arterias hay una presión sistólica de 120 mmHg, y una presión diastólica de 80 mmHg. Estos valores se ven afectados por cambios en el diámetro de los vasos y también por la gravedad. De ahí que las presiones sean mayores por debajo del corazón y menores por encima. Esto es la causa de que deba de medirse a la altura del corazón. En las arterias existe la presión de pulso, que es la diferencia entre la presión sistólica y diastólica, y que normalmente está en 50 mmHg. Además, está la presión media que es el promedio de presiones a lo largo de todo un ciclo cardíaco. Mecanismos de regulación de presión arterial A veces la presión se eleva o disminuye de un momento a otro. Cuando esto sucede se pone en marcha un mecanismo poco duradero de tipo nervioso que intenta restablecer el equilibrio de presiones. Puede ocurrir que la presión varíe paulatinamente. En este caso se pone en marcha otro mecanismo que funciona a nivel de los capilares: Cuando aumenta la P sale mayor cantidad de líquido de los capilares hacia el espacio intersticial, el V sanguíneo disminuye y disminuye la P. Existe otro mecanismo más que funciona permanentemente a nivel renal: Consiste en que cuando la presión sanguínea es alta la corteza de las glándulas suprarrenales no liberan aldosterona, y el Na+ y H2O se eliminan por la orina, disminuyendo el volumen sanguíneo y la presión. Al mismo tiempo se libera NAH (hormona atrialnatriurética) que aumenta la excreción de H2O y Na+. Si la presión es baja se libera aldosterona, que provoca la retención de Na+ y H2O, que vuelven al torrente circulatorio y la presión aumenta. Cuando la presión se eleva a más de 120 mmHg existe hipertensión. Puede ser provocada por numerosas enfermedades: renales, de las glándulas suprarrenales… Bloque V: Circulación | 10 A veces hay una hipertensión sin causa conocida, es la hipertensión esencial. En otras ocasiones la hipertensión está relacionada con el sistema circulatorio, ya que sabemos que la presión aumenta con la edad. Esto se debe a que el tejido elástico de las arterias se ha ido sustituyendo por tejido fibroso, lo que provoca un aumento de la presión. Hay una hipertensión de causa patológica que se debe a la ateroesclerosis. Es debida a que a nivel de la membrana interna de los vasos se depositan lípidos (colesterol) y forman placas que pueden calcificarse con sales cálcicas. Las paredes del vaso se vuelve rígidas e incluso pueden romperse. En general hay más mujeres que hombres con hipertensión, pero hay más hombres que mujeres con ateroesclerosis. Ésta solo se previene con una dieta equilibrada y además existe un componente genético. Empieza a desarrollarse a los 20 años y se descubre alrededor de los 70. Circulación venosa Los conductos que regresan la sangre desde los capilares hasta el corazón son las vénulas y venas. Se vuelven más grandes y de paredes más gruesas a medida que convergen y a medida que se reduce el número de ellos. Las vénulas son pequeñas venas formadas simplemente por varios capilares que se han anastomosado dándole origen. De un diámetro de 20 micras. Las vénulas más pequeñas son muy sensibles a compuestos que provocan alteraciones de la permeabilidad, siendo incluso más sensibles que los capilares. Éstas convergen y forman venas de pequeño calibre, que vuelven a converger formando las venas de mediano calibre con diámetro de 2-9 mm. Éstas vuelven a converger en venas de gran calibre, cuya pared es igual a la anterior pero tienen una capa adventicia más desarrollada. En estas venas ya existen válvulas. Están en pares, opuestas entre sí y con el borde libre hacia la luz. Están formadas por tejido conectivo. Solo permiten el flujo venoso retrógado. El funcionamiento de las válvulas depende exclusivamente de la P que la sangre ejerza sobre ellas. Presiones venosas La presión media en las vénulas de una persona relajada y en decúbido dorsal es de 10 mmHg. Esta P disminuye progresivamente hasta llegar al 0,04 mmHg, que es la P que existe en las grandes venas cuando se unen a la aurícula derecha. Existe un gradiente de P entre la parte venosa del capilar y la aurícula derecha. Es éste el que impulsa la sangre hacia el corazón. Depende de la P arterial residual que existe en el extremo venoso del capilar. Las venas al estar distendidas constituyen conductos de baja resistencia al flujo, debido a lo cual la disminución de P desde las vénulas a la vena cava es pequeña. Además, las venas pueden actuar como reservorios sanguíneos, ya que una vena puede aumentar su capacidad de volumen 6 veces con un aumento de P interna muy pequeña. Existen varios factores de los cuales depende que exista retorno venoso (retorno de sangre al corazón derecho). La fuerza que empuja la sangre venosa. Depende de la P residual que existe en las vénulas. El corazón cuando está en diástole succiona la sangre que se encuentra en las venas próximas, facilitando el retorno a las concentraciones musculares. El retorno está favorecido por la P negativa que existe en la cavidad torácica durante la inspiración. Sobre la presión venosa influye la presión que existe en la aurícula derecha y la resistencia que se opone al flujo sanguíneo. Esta resistencia aumenta en las venas más distales y también con la gravedad. Además también influye el estado de las válvulas ya que si están deterioradas pueden permitir el flujo en ambas direcciones o no permitirlo, de ahí que cuando una válvula no funciona en ningún sentido el tamaño venoso en esa zona aumenta produciéndose una deformación y apareciendo las varices. A nivel de venas también hay una presión de pulso. Bloque V: Circulación | 11 Presión de pulso venoso La observación fina de la P o de la pared venosa permite observar pulsaciones que siguen el ritmo de la frecuencia cardíaca. Estas pulsaciones no son un fenómeno unido a la pulsatividad de la corriente, lo que sí ocurría a nivel arterial. Esto es así porque el flujo venoso es prácticamente uniforme. Las pulsaciones venosas son pulsaciones transmitidas por la sangre venosa pero de origen no venoso. Así distinguimos el pulso venos de proximidad. Se observa en zonas venosas situadas en la proximidad de un tronco arterial. Éste es el que le transmite sus pulsaciones. Pero en la mayor parte de los casos el término pulso venoso se aplica a los troncos venosos importantes situados en la proximidad de la aurícula derecha. La evolución de la presión a nivel del tronco venoso importante refleja la evolución de las presiones auriculares. De ahí que ante la dificultad de registrar las P de la aurícula se utilice un método externo indirecto de tipo fotoeléctrico de registro de pulsaciones de la vena yugular, que refleja el registro de las presiones auriculares. Circulación capilar Los capilares son la porción funcional del sistema cardiovascular. Es a nivel de ellos en donde se realiza el intercambio entre la sangre y el líquido intersticial e viceversa. Los capilares verdaderos son los vasos más pequeños y su diámetro está comprendido entre 7 - 9 micras. Su pared está formada por una sola capa de células endoteliales recubiertas con una membrana basal. En esta pared existen pequeños poros entre estas células endoteliales de diámetro entre 80-90 amperios. Tienen gran importancia funcional ya que el agua y las sustancias disueltas en ella pasan a través de estos poros (difusión pasiva). Los capilares son muy activos y dependiendo del estado funcional del tejido del órgano, la luz del capilar aumenta o disminuye de diámetro. Por lo tanto aumenta o disminuye el flujo al tejido. Los capilares están íntimamente unidos a macrófagos fijos y células mesenquimatosas. En algunos de ellos hay fibras nerviosas. Hay 2 tipos principales de capilares verdaderos: Continuos o musculares: los encontramos en el músculo cardíaco, en el músculo liso, en el esquelético y en otros tejidos. Su endotelio es continuo y sus células están cubiertas por la membrana basal en el lado externo. Los núcleos de las células son ovoides. El núcleo está situado en el centro celular. Los extremos de estas células se adelgazan e intercalan con las membranas de las células endoteliales próximas. De tal manera que estas uniones pueden ser lisas o con interdigitaciones, quedando una pequeña separación entre las membranas de las células endoteliales. Así se forman los pequeños poros. Fenestrados: son aquellos que encontramos en glándulas intestinales, endocrinas y en los glomérulos renales. Se caracterizan por poseer zonas muy delgadas de endotelio, que están perforadas por poros circulares de 900 amperios. Estos poros están cerrados por un diafragma muy delgado. Con una excepción: a nivel de los capilares de los glomérulos renales, en donde los poros están abiertos y por lo tanto no existe ese diafragma membranoso. Existen otro tipo de capilares que no son verdaderos, los sinusoides, que es un espacio vascular cubierto por tejido conectivo. Se continúa por un lado con el parénquima del órgano y por otro con la pared vascular. Los más conocidos son los sinusoides hepáticos. El flujo sanguíneo en los capilares es intermitente. La sangre fluye por el capilar de un órgano X de forma rítmica y no como un torrente regular. El flujo pulsátil tiene relación con la contracción y relajación de las metaarteriolas y de los esfínteres precapilares. El ritmo suele ser de 2 - 12 veces/min. Recibe el nombre de vasomoción. No guarda relación con los cambios regulares de la presión arterial, sino que el músculo liso de las metaarteriolas se contrae cuando la concentración de O2 y metabolitos del órgano es el adecuado, y se relaja cuando existe hipoxia. Bloque V: Circulación | 12 Si aumenta la actividad tisular, la frecuencia de contracción y relajación del músculo liso de las metaarteriolas aumenta. Por lo tanto, el volumen de sangre que pasa por los capilares también aumenta y el aporte de O2 y nutrientes a ese tejido será mayor. Existen dos mecanismos esenciales por los cuales ocurre el intercambio de sustancias a través de la pared capilar: Difusión Filtración: por él ocurre la mayor parte del transporte de H2O, electrolitos y cristaloides. Es un proceso hemodinámico. La entrada o salida de sustancias solo va a depender de la presión de filtración. Si la PF es positiva, del capilar van a salir H2O y electrolitos hacia el espacio intersticial. Si es negativa, entra líquido en el capilar. Un mismo capilar funciona al mismo tiempo en ambas direcciones. En el extremo arterial el flujo será hacia fuera y en el extremo venoso entrará líquido. Cuando hay equilibrio se cumple la Ley de los capilares, que dice que la fuerza que provoca que salga líquido del capilar es igual a la fuerza que provoca que entre líquido. La presión media de los capilares es del orden de 25 mmHg, pero la presión en la terminación arteriolar es de 40 mmHg, y disminuye progresivamente hasta 10 mmHg en la terminación venosa. Esto es lo que garantiza que el intercambio de sustancias en el extremo arteriolar sea hacia fuera y en el extremo venos sea hacia dentro. Por eso los capilares cumplen su función de aportar O2 y nutrientes y recoger los desechos del órgano o tejido. Bloque V: Circulación | 13
