Sistema Circulatorio - David Martínez Duncker R.
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kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 1 Sistema Circulatorio Conceptos Básicos La sangre es impulsada por una bomba que es el corazón y se transporta por los vasos. Su función principal es el transporte de materia, energía e información. La energía corresponde a energía calórica. La materia corresponde a iones, sales y proteínas. El flujo de información está a cargo fundamentalmente de las hormonas, que son mensajeros químicos. La sangre también presenta las funciones de coagulación e inmunitaria. Los grupos sanguíneos no constituyen una función de la sangre, sino que son una propiedad de ella. Según Galeno, el corazón movilizaba la sangre, pero está avanzaba y retrocedía. Él demostró que por los vasos sanguíneos iba la sangre, por que antes se creía que por ellos viajaba aire. William Harvey luego publicó un libro sobre el movimiento del corazón y la sangre en los animales. En éste afirma que: 1) 2) 3) 4) El corazón es la bomba impulsora de la sangre. El corazón genera el pulso arterial. La sangre fluye en circuito cerrado. No existe el movimiento de vaivén descrito por Galeno. Sir Stephens Hales midió por primera vez la presión arterial en un caballo, conectándole un tubo en una arteria y midiendo hasta donde subía la sangre. Calculó y dedujo el volumen minuto cardíaco, que resultó ser 4,5 a 5lts. de sangre. Podemos diferenciar en el ser humano dos tipos de circulación o circuitos, una circulación mayor y otra menor. La circulación mayor presenta un circuito más largo que la menor, y su volumen sanguíneo es mucho mayor. Además su presión sanguínea es más elevada. La circulación mayor constituye un 84% de la volemia, la menor el 9% y el 7% restante está en el corazón. Del 84% perteneciente a la circulación mayor, el 64% está en las venas, el 13% en las arterias y el 7% está en las arteriolas y capilares. La presión arterial de la circulación mayor asciende a 120/80mmHg, en tanto que la circulación menor presenta una presión de 25/8mmHg. Funcionalmente tenemos dos corazones, uno izquierdo y otro derecho, aunque se presentan juntos en un solo órgano. Ello permite que tengamos un solo sistema excitoconductor y que ellos funcionen al unísono. El circuito mayor comienza en el ventrículo izquierdo, recorre todo el organismo, incluso a través de los vasos bronquiales, y termina en la aurícula derecha. El circuito menor comienza en el ventrículo derecho y termina en la aurícula izquierda. En los dos circuitos podemos describir compartimentos: 1.- Corazón: Es la bomba impulsora de la sangre. Es el responsable de la convección forzada. 2.- Compartimento arterial: Constituye un reservorio de presión. 3.- Compartimento arteriolar: Constituye los vasos de resistencia. Ellas poseen una capa muscular lisa capaz de contraerse o dilatarse y son muy importantes en la resistencia a la salida de la sangre desde el vaso. kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 2 4.- Compartimento capilar: Ellos son vasos de intercambio de materia hacia el espacio insterticial y viceversa. 5.- Compartimento venoso: Son un reservorio de sangre. El bazo también es reservorio de sangre, pero muy pequeño. Es más bien un reservorio de glóbulos rojos. La sangre fluye gracias a diferentes energías que encontramos en el sistema circulatorio, y la principal energía que hace fluir la sangre es la energía de presión. No es la única, pero es la mayoritaria. Hay un pequeño aporte de la energía cinética de la sangre, y a veces esta energía puede producir un pequeño flujo de sangre en contra de la presión. Aplicación de conceptos y leyes de la hidrostática a la hemodinámica Presión hidrostática: Es importante en el flujo, y se rige por la ecuación: Ph = d*g*h Donde d: densidad, g: aceleración de gravedad y h: altura. En nuestro caso la densidad y la aceleración de gravedad son constantes, por lo que el valor de la presión hidrostática depende de la altura que la sangre alcanzará en el tubo, la cual se expresa como la altura que alcanza la columna de mercurio. Flujos: Tenemos principalmente dos tipos de flujos: -) Flujo laminar: En él el fluido fluye en capas concéntricas que mantienen su posición ordenada, y las capas del centro se mueven más rápidamente que las de la periferia. -) Flujo turbulento: Las moléculas no se mantienen en su ubicación. Fluyen pero cambiándose de lugar en forma desordenada, y se ocupa más energía que en el flujo laminar. El número de Reynolds nos permite saber frente a que tipo de flujo nos encontramos relacionando las variables involucradas en el flujo. El número de Reynolds se expresa a través de la siguiente fórmula: NR = (D*v*p)/n Siendo D: diámetro del vaso, v: velocidad, p: densidad media y n: viscosidad. Si el número de Reynolds es menor a 2000, tenemos un flujo laminar, si está entre 2000 y 3000 tenemos un flujo inestable y si supera a 3000 el flujo es turbulento. El flujo turbulento es ruidoso. Hay flujos turbulentos que producen ruidos cardíacos. También hay flujos turbulentos al descomprimir medidor de presión arterial. Un flujo newtoniano es un flujo laminar, en un tubo único no ramificado y no pulsátil. Ello no ocurre en nosotros, pero podemos aplicar las leyes de la hidrodinámica a la hemodinámica. La viscosidad es una especie de roce interno entre los elementos sanguíneos. Los glóbulos rojos son el principal factor de aumento de la viscosidad. Así, en una situación de anemia el número de Reynolds aumenta por la disminución de la viscosidad y por lo tanto se produce más turbulencia. kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 3 Ley de Poiseuille Establece las relaciones entre la presión y el flujo, e indica que el flujo es proporcional a la diferencia de presión que lo impulsa. Sea V flujo. La constante de proporcionalidad es 1/R, donde R es resistencia, por lo que se tiene que 1/R es conductancia. Entonces: V = diferencia de P/R Siendo P: presión y R: resistencia. La resistencia calcula a través de la siguiente fórmula: R = 8nl/3,14 r a la cuarta Siendo n: viscosidad, l: largo del vaso y r: radio del vaso. Notemos que, de acuerdo a la fórmula, el flujo sanguíneo está afectado en grado muy manifiesto por pequeños cambios en el calibre de los vasos. Todo lo anterior se aplica al aparato circulatorio, y adquiere especial significado en las arteriolas, que son las principales controladoras de la presión arterial al modificar su diámetro. } Ley de continuidad de flujo El flujo es el volumen de sangre que se moviliza por unidad de tiempo. Nosotros usaremos como unidad de tiempo el minuto. La ley de continuidad de flujo indica que el flujo es constante, a pesar de que las ramificaciones de los vasos van aumentando el área de sección (ver esquema). Si el flujo corresponde al producto entre el área y la velocidad, entonces: V=A*v (cm cúbico) / seg. = cm cuadrado * cm/seg. Si consideramos que el flujo es constante, entonces el aumento del área disminuye la velocidad. Esto es significativo en los capilares, ya que un flujo lento da tiempo a que ocurra el intercambio. La velocidad de flujo de los capilares es 1000 a 1500 veces menor que en la aorta. A aorta * v sangre aórtica = A capilar * v sangre capilar. Con la fórmula descrita, podemos calcular, por ejemplo, el área total de los capilares. Si el diámetro de la aorta es 1,6 cm. La velocidad de la sangre aórtica es 50 cm/seg. y la velocidad de la sangre en los capilares es 0,5 mm/seg. Calcular el área de los capilares. ( 2009 centímetros cuadrados). kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 4 Ley de Laplace Relaciona las tensiones en la pared de los vasos con la presión interna a la cual están sometidos los vasos. De esta ley se deduce que: T = P * r2 Siendo T: tensión, P: presión y r: radio del vaso sanguíneo. La tensión de la pared permite equilibrar la presión de distensión y con ello evitar la rotura del vaso. La aorta tiene una presión de 100 mm de Hg y un radio de 1 cm, algunas venas tienen una presión de 12 cm de Hg y un radio de 1cm, y los capilares tienen una presión de 20 mm de Hg y un radio de 10 u. Con esto tenemos: Aorta: P=d*g*h T=P*r T=d*g*h*r T = 13,6 gr./cm cúbico * 980 cm/seg. cuadrado * 10 T = 133000 dinas/cm. Vena: T=P*r T=d*g*h*r T = 1 * 980 * 12 T = 11800 dinas/cm. Capilar: T=P*r T=d*g*h*r T = 13,6 * 980 * 0,001 T = 26,7 dinas/cm. En condiciones de aneurisma, aumenta el radio aórtico y con ello la tensión. En un fluido que se desplaza hay tres formas de energía: la energía cinética, de posición o potencial y de presión, y la energía total es la suma de las tres. E total = P * V + ½ mv cuadrado + mgh La energía de presión la desarrolla el corazón y las arteriolas dentro del sistema arterial. La energía cinética es la que se gasta en movilizar la sangre, y la energía de posición es aquella que existe cuando el nivel está sobre o bajo el nivel cero en el sistema circulatorio. Entenderemos nivel cero de posición al que se encuentra a la altura de las válvulas atrioventriculares. De estos conceptos se desprende que: 1) El corazón debe gastar energía para enviar sangre a la cabeza cuando el individuo está de pie. 2) Siempre en el individuo de pie, la columna de sangre ejerce un peso sobre las venas de las extremidades, que están bajo el nivel. En tanto la sangre que va hacia abajo esta favorecida en su avance. kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 5 Al medir la presión arterial, el brazo se coloca a la altura del corazón, a nivel cero. Con ello, anulamos la energía de posición. Luego, el brazalete que aprieta hace despreciable el valor de la energía cinética, y solo se mide la energía de presión. El corazón realiza un trabajo cardíaco, el cual tiene un componente estático y uno dinámico o cinético. T cardíaco = P * V + ½ mv 2 El trabajo estático corresponde al 99% del trabajo total, en tanto que el trabajo dinámico es un 1%. La mayor parte del trabajo del corazón se realiza para enviar la sangre en contra de la presión que hay en las arterias. La sangre no es un líquido newtoniano, no tiene una viscosidad constante, ni su flujo es siempre laminar. Sin embargo, en algunas porciones de la aorta abdominal, por ejemplo, podemos aplicar las leyes de la hidrodinámica. Sistema excitoconductor Es el sistema que permite la generación de impulsos rítmicos que causan la contracción rítmica del miocardio y la conducción rápida de estos impulsos por todo el corazón. Está formado por fibras y nódulos. Dentro de las fibras o vías tenemos las vías de los atrios, de las cuales es importante mencionar las de Backman, que comunican ambos nódulos y ambas aurículas y están en la pared anterior de los atrios. Al conectar los atrios, permiten su contracción al unísono. Son importantes también las vías de Wenkelbach y las de Torel. Las primeras se ubican en la parte media y las segundas en la parte posterior. En tanto, en los ventrículos las vías más importantes corresponden a las fibras de la red de Purkinje. Cronológicamente, el impulso sigue este camino: 1) Nodo sinusal o sinoauricular, en el cual se genera el impulso rítmico normal. 2) Vías internodales, que conducen el impulso desde el nódulo sinusal hasta el aurículoventricular. 3) Nodo aurículoventricular, en el cual el impulso procedente de las aurículas se demora antes de pasar a los ventrículos. 4) El haz atrioventricular de His, que conduce el impulso de las aurículas a los ventrículos. 5) Las ramas derecha e izquierda de las fibras de Purkinje, que conducen el estímulo cardíaco a todas las partes de los ventrículos. Los impulsos que permiten la contracción de la aurícula se originan entonces en el nódulo sinusal. Este es una tira pequeña, aplanada y elipsoide de músculo especializado de unos 3 mm de ancho, 15 mm de largo y 1 mm de espesor, y esta situado en la pared superolateral de la aurícula derecha inmediatamente por debajo y algo lateral respecto a la desembocadura de la vena cava superior. Las fibras de este nódulo se conectan directamente con las fibras de la aurícula, de forma que cualquier potencial de acción que comienza en el nodo sinusal se propaga rápidamente a las aurículas. El nodo sinusal tiene un potencial de reposo de –55 a –60 mV, debido a que en los nódulos los canales de sodio no se cierran totalmente y esta hace elevar un poco el valor de potencial de reposo. Cuando el potencial de reposo llega a –40 mV se abren canales de Na+ y de Ca+2, iones que entran a la célula y desencadenan el potencial de acción. Notemos entonces que el automatismo cardíaco base es el no cierre total de los canales de Na+. Una inyección de acetilcolina o una estimulación del sistema nervioso parasimpático provocará un retardo del potencial de acción, ya que aumentará la permeabilidad del potasio, que saldrá de la célula. Esto lleva a kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 6 una disminución del potencial de reposo, que alcanzará un valor de-65 a-75 mV, por lo que será más difícil lograr el umbral que desencadene el potencial de acción. Además la acetilcolina disminuye la velocidad de conducción, pudiendo llegar a detener al corazón. Una inyección de noradrenalina o una estimulación del sistema nervioso simpático aumentará la permeabilidad al Na+ y al Ca++, y ello hace más positivo el potencial de reposo por ingreso de estos cationes a la célula. Se produce una aceleración del potencial de acción. Recordemos que es el ion calcio que ingresa el que estimula la fuerza contráctil. En el músculo estriado el potencial de acción se produce por apertura de canales rápidos de sodio, y se les llama rápidos porque permanecen abiertos unas diez milésimas de segundo, y una vez que se cierran comienza la regularización. En el músculo cardíaco, además de la apertura de canales rápidos de sodio se abren canales lentos de sodio y calcio. Estos permanecen abiertos por décimas de segundo, tiempo en el cual entran a la fibra miocárdica grandes cantidades Na+ y Ca++, y que causan una despolarización prolongada conocida como meseta. El Ca++ que entra a la célula estimula la contracción muscular (ver gráfico). En la fibra cardiaca se disminuye la permeabilidad al K+ unas cinco veces, y luego, a los 0,2 a 0,3 segundos, se cierran los canales lentos de Na+ y Ca++ y se aumenta la permeabilidad al potasio. Igual que en el músculo estriado, la fibra cardiaca tiene periodos refractarios. Tiene un periodo refractario absoluto, en el cual no se puede producir otro potencial de acción, pero en el periodo refractario relativo puede producirse otra contracción, llamada extrasístole prematura (ver gráfico). Electrocardiograma Los potenciales cardíacos son pequeños, sin embargo se transmiten por nuestro cuerpo. Esta transmisión es posible debido a que los líquidos corporales son buenos conductores, lo que da al cuerpo la característica de ser un conductor de volumen. El electrocardiograma es el registro de los potenciales eléctricos, provenientes del corazón, captados en la superficie del cuerpo. La primera persona en hacer registros electrocardiográficos fue Einthoven, quien dijo que el electrocardiograma podía registrarse como una diferencia de campo eléctrico entre dos puntos del cuerpo. Las regiones despolarizadas son eléctricamente negativas con respecto a la zona en reposo, y Einthoven dijo que se podía registrar las diferencias de campo eléctrico colocando electrodos en el brazo izquierdo y derecho y en la pierna izquierda. Estos dan una diferencia de potencial. Llamaremos derivación a las conexiones eléctricas que se establecen entre los miembros del paciente y el electrocardiógrafo para obtener el registro del electrocardiograma. La derivación anteriormente expuesta corresponde la derivación bipolar, y mide en forma relativa. En tanto, las derivaciones unipolares son absolutas, y consisten en colocar un electrodo en una de estas regiones o en la región precordal (pecho) y otro electrodo a tierra (potencial cero). El electrodo que va al brazo derecho se llama AVR, el del brazo izquierdo AVL y el de la pierna AVF. El ciclo cardíaco eléctrico comienza con una onda denominada onda P. La onda P representa la despolarización auricular, y es una onda lenta porque la velocidad de conducción de los atrios es baja. Es una onda positiva orientada hacia el brazo izquierdo y hacia abajo, y en cualquiera de las derivaciones será positiva. Luego viene un periodo isoeléctrico, que es el segmento PR, que representa el retardo del impulso a través de la unión atrioventricular. Luego se marca una deflexión negativa que es la onda Q y que representa la kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 7 despolarización de las fibras septales interventriculares. Es negativa en las tres derivaciones clásicas. Luego viene una gran onda positiva R que se debe a la despolarización ventricular, la cual avanza desde el endocardio hacia el epicardio, y es también positiva en las tres derivaciones. Después de R viene una onda negativa que es la onda S, que corresponde a una zona de despolarización más basal de los ventrículos. Sin embargo, se considera a todo el complejo QRS como el responsable de la despolarización ventricular. Después de un periodo isoeléctrico viene la onda T, que representa la repolarización ventricular. La repolarización del atrio no se registra, porque queda enmascarada por el complejo QRS. La despolarización va de endocardio a epicardio, la repolarización va de epicardio a endocardio. Tanto la repolarización como la despolarización son positivas, y ello ocurre por la variación de flujo coronario, y ello permite que se repolaricen primero las últimas fibras despolarizadas. Si PR se prolonga, hay un trastorno en la conducción de del impulso entre el atrio y ventrículo. Como consecuencia de la despolarización de las fibras cardiacas, estas se contraen. La contracción se denomina sístole mecánica, y la relajación se denomina diástole mecánica. La primera es consecuencia de la despolarización y la diástole mecánica de la repolarización. La sístole y diástole dan lugar al ciclo cardiaco mecánico en el que atrio y ventrículo se contraen rítmica y armónicamente. La secuencia del ciclo cardíaco comienza a describirse desde el momento en que atrio y ventrículo están en diástole. En este momento la sangre llega a las aurículas por las venas cavas y las pulmonares. Las válvulas auriculoventriculares están cerradas. Como los atrios se están llenando llega un momento en que su presión interna es ligeramente mayor que la presión intraventricular. En ese momento se abren las válvulas atrioventriculares y la sangre irrumpe hacia los ventrículos, lo que contribuye al llene rápido de los ventrículos. A medida que los ventrículos se van llenando su presión aumenta ligeramente, y con ello el llene se hace más lento. Al final del llene lento, se produce la sístole atrial, que provoca un pequeño llene rápido que completa el llene ventricular. En este último llene en especial se producen flujos torbellinos que comienzan el cierre de las válvulas atrioventriculares. Estos flujos torbellinos constituyen la principal causa de cierre de las válvulas atrioventriculares. Así, las válvulas se cierran al final de la sístole atrial. Completado el cierre, comienza la sístole ventricular, que a veces termina de cerrar las válvulas atrioventriculares. En un primer momento de la sístole ventricular, están cerradas las válvulas atrioventriculares y las sigmoideas, de modo que el corazón se contrae sobre un volumen de sangre no desplazable. Esta fase se denomina isométrica sistólica o isovolumétrica. Cuando la presión intraventricular sobrepasa ligeramente la presión aórtica (80mmHg) o la de la arteria pulmonar según corresponda, se abren las válvulas sigmoideas y la sangre sale hacia la arteria, primero en forma rápida (fase de expulsión rápida), lo cual hace aumentar la presión en las arterias. A medida que la presión arterial aumenta, la expulsión se hace más lenta, y hay una fase de expulsión lenta. Comienza ahora la diástole ventricular, entonces como el ventrículo se relaja su presión disminuye y esto cierra a las válvulas sigmoideas. Ahora, los ventrículos se están relajando pero todas las válvulas están cerradas, por lo que el volumen ventricular no varía. Esta fase se llama isométrica diastólica. En resumen: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) llenado rápido llenado lento llenado rápido isométrica sistólica expulsión rápida expulsión lenta isométrica diastólica kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 8 Las etapas del ciclo cardíaco eléctrico preceden ligeramente a las etapas del ciclo cardíaco mecánico. Volúmenes de sangre movilizados durante el ciclo cardíaco mecánico Al final de la diástole ventricular, cada uno de los ventrículos tiene un volumen de sangre de 150 ml. Este volumen se denomina volumen telediastólico. Cuando el individuo está en reposo, en cada sístole ventricular expulsa un volumen de 60 a 90 ml, y este volumen se denomina volumen expulsivo. Así, notamos que el corazón no expulsa toda la sangre que tiene. El volumen residual impide fricciones internas que podrían dañar el interior ventricular y además es una reserva inmediata para el aumento de las demandas circulatorias. El corazón tiene una frecuencia de 70 a 80 latidos por minuto. Con estos datos, podemos calcular el volumen minuto cardíaco, que corresponde al volumen de sangre expulsado por el corazón por minuto. Frecuencia cardiaca (f): 70 a 80 latidos. Volumen minuto cardiaco (Vc) = Volumen expulsivo (Ve) * f. Vc = 60 ml * 80/minuto. Vc = 4800 ml/minuto. En condiciones de ejercicio, un joven medianamente entrenado puede llegar a 25 litros por minuto. La frecuencia cardiaca puede aumentar por acción de la estimulación simpática prácticamente tres veces. Cuando aumenta a esas cifras se afecta el llene ventricular. En cambio, la fuerza contráctil ventricular puede aumentar al doble. La duración de un ciclo cardíaco para una frecuencia de 80 latidos por minuto es: 60 s/80 = 0,8 segundos aproximadamente. Ruidos cardíacos Se detectan a través del fonocardiograma. Existen dos ruidos habituales. Hay un tercero que es difícil de percibir pero aparece en el fonocardiograma y a veces hay un cuarto ruido. El primer ruido se produce por el cierre de las válvulas atrioventriculares y por vibraciones de las paredes aórticas y pulmonares en la expulsión rápida. Por lo tanto se registra al comienzo de la sístole ventricular. El segundo ruido se debe al cierre de las válvulas sigmoideas. Estas válvulas no cierran al mismo tiempo. Se cierran primero las aórticas, debido a la mayor presión aórtica. Fracciones de segundo después se cierran las válvulas sigmoideas pulmonares. Se dice que el segundo ruido se escucha desdoblado o duplicado. El tercer ruido se debe a vibraciones de la pared ventricular en el primer llene rápido, y cuando aparece el cuarto ruido se debe al segundo llene rápido. Las presiones intraventriculares varían entre valores cercanos a cero hasta unos ocho mmHg. Ley de Starling; concepto de precarga, postcarga y contractilidad Starling estableció para el músculo cardíaco que la energía de contracción es función de la longitud de las fibras musculares inmediatamente antes de la contracción. A medida que aumenta la longitud de la fibra muscular cardiaca la energía de contracción aumenta hasta una cierta longitud óptima, más haya de la cual kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 9 la energía de contracción disminuye. Originalmente estas leyes se aplicaron a la fibra cardiaca aislada, luego se encontraron en el corazón aislado de mamífero, y finalmente se ha demostrado una respuesta similar in vivo en animales y en el ser humano. El volumen expulsivo ventricular va a ser función de tres condiciones llamadas precarga, postcarga y contractilidad de la fibra cardiaca. Precarga: Es análoga al volumen ventricular final de diástole o volumen telediastólico. Mientras mayor es el volumen intraventricular mayor será la presión intraventricular y también será mayor la elongación de la fibra cardiaca. Por lo tanto, al aumentar la precarga mayor será el acortamiento consiguiente de la fibra, también la velocidad de contracción y por lo tanto el volumen expulsivo será mayor. Postcarga: Se refiere a la resistencia que debe vencer cada ventrículo para expulsar un volumen. Esa resistencia es fundamentalmente la presión arterial. Cuando aumenta la postcarga, la velocidad de acortamiento disminuye y disminuye también el volumen expulsivo. Con ello aumenta el volumen residual, y cuando la sangre vuelve, aumenta la precarga y con esto tenemos un control entre precarga y postcarga. Un hecho similar ocurre cuando disminuye la frecuencia cardiaca. Entonces el tiempo de llene es mayor, con lo que aumenta la precarga y el volumen expulsivo aumenta. Notemos entonces, en la ecuación: Vc = Ve * f Vemos que Vc tiende a mantenerse constante. Contractilidad: Se refiere a la actividad intrínseca de la fibra cardiaca, que puede contraerse con más o menos energía, y fundamentalmente esto es función de los neurotransmisores, en especial noradrenalina. Pulso arterial Existe un pulso arterial central, originado porque el volumen expulsivo distiende originalmente las paredes de la aorta en sus inicios. Esta distensión se transmite a la periferia por las paredes arteriales en forma de vibración de dichas paredes y no corresponde a la transmisión del volumen expulsivo, que podría ir distendiendo las paredes. Esto se demostró porque la velocidad de la sangre (50 cm/s) no se corresponde con la velocidad de la onda pulsátil (6 a 9 m/s). El registro del pulso arterial se denomina esfigmograma. Tiene importancia en la detección de obstrucciones arteriales. Cuando se encuentra un pulso arterial de menor frecuencia que la frecuencia cardiaca estamos frente a una bradisfigmia. El pulso arterial periférico tiene varias características: 1) amplitud 2) igualdad 3) regularidad 4) tensión 5) frecuencia (esta última es la que se mide) Cuando el pulso tiene igual amplitud, igualdad (los espacios que separan dos latidos son iguales) y la frecuencia se mantiene normal se dice que el pulso es un pulso regular. La tensión de una onda pulsátil es fundamentalmente determinada por la presión intraarterial. kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 10 Propiedades del corazón y de sus fibras En clínica, se utilizan términos específicos para identificar las propiedades del corazón y de sus fibras. Estos términos son: 1) 2) 3) 4) 5) Propiedad cronótropa: Corresponde a la propiedad de la frecuencia cardiaca. Propiedad inotrópica: El término ino significa fibra. Esta propiedad se refiere a la contractilidad. Propiedad lusitrópica: Se refiere a la función diastólica o de relajación miocárdica. Propiedad batmótropa: Se refiere al umbral de los impulsos. Propiedad dromótropa: Se refiere a la velocidad de conducción de los impulsos. Presión sanguínea arterial (Presión arterial sistémica (Pas)) El circuito menor, como sabemos, trabaja con presiones bajas. El circuito mayor entrega la sangre a los diferentes órganos, y en ellos se produce una resistencia al flujo. Con el ejercicio estas resistencias pueden variar. La circulación cerebral, en todo caso, se altera poco en las distintas situaciones. La volemia entre ambos circuitos es diferente, es menor en el circuito menor que en el mayor. Esto no implica diferencias en el flujo, que es idéntico en la circulación mayor y menor. El flujo es de 5 litros por minuto, y la volemia total son 5 litros. La presión que genera el ventrículo izquierdo se ve aumentada en la aorta, porque las arterias ilíacas tienen menor distensibilidad. A nivel arteriolar, la presión disminuye drásticamente, ya que estos son los vasos de resistencia. Las arteriolas son ricas en músculo liso. En las venas, la presión llega a ser muy baja, y ya no se mide en mmHg, sino que en cm de H2O. Al llegar a la aurícula derecha, la presión aumenta pero jamás se acerca al nivel que alcanza la presión en la circulación mayor. La sangre fluye de un lugar de mayor presión a otro de menor presión, salvo en el paso desde el ventrículo izquierdo hacia la aorta. En realidad, la sangre fluye de un lugar de mayor energía a otro de menor energía. Así, el flujo en esa zona (ventrículo izquierdo – aorta) va contra presión, pero no contra energía. Cuando hablamos de presión, en realidad hablamos de la presión media, dada por la presión diastólica y sistólica. La presión en las arterias determina que el flujo cardíaco o volumen/minuto cardíaco, que es intermitente, se transforme en flujo continuo en los vasos periféricos, en especial en los capilares. El compartimento arterial tiene una entrada y una salida. Esta última corresponde a las arteriolas. El flujo de entrada está determinado por la actividad cardiaca y el de salida por la resistencia arteriolar. El factor más básico que determina que exista presión arterial (y en general en todo el sistema circulatorio) es la relación contenido/continente. El contenido corresponde a la volemia arterial y el continente está representado por las arterias. La elasticidad de las arterias determina que el continente sea más o menos distensible. Sabemos que ante una hemorragia, la presión arterial disminuye, por disminución de la volemia. Ello nos muestra la importancia del contenido en la presión arterial. En tanto, notemos que en los niños la presión tiene poca variación, no así en los ancianos, ya que la distensibilidad de sus arterias es menor. Ello ocurre por la pérdida de elasticidad propiamente tal o por presencia de placas ateromatosas. Esto nos demuestra la importancia del continente en la presión. kardia.cjb.net - Cátedras de Fisiología I y Cardiología - Facultad de Medicina, U.A.E.M. - Dr. David Martínez Duncker R. M.D.,Ph.D. 11 La presión en el ser vivo es variable en cada sístole y depende también de las válvulas y contracción arterial. Los atrios y ventrículos llegan a presión cero, pero la aorta jamás llega a ese nivel, y tiene 120mmHg (presión sistólica) y 80mmHg (presión diastólica). Al ir pasando el flujo, se gasta energía de presión y la presión disminuye. La Pas, en un adulto joven normal en reposo, varía entre un valor sistólico de 120mmHg y un valor diastólico de 80mmHg. La energía se va ocupando en el flujo sanguíneo. La presión sistólica depende fundamentalmente de la actividad cardiaca, pero no solamente de ella. En tanto, la presión diastólica depende fundamentalmente pero no solamente de la resistencia periférica total (RPT) que ofrecen las arteriolas. En el circuito sistémico la presión se mantiene más o menos constante aún cuando la sistólica aumenta ligeramente. Esto se debe a que la onda de presión se refleja hacia atrás a nivel de las arterias ilíacas, que son menos elásticas que la aorta. Esta onda de presión reflejada se suma a la onda de presión que avanza. Esto recalca la idea de que en términos estrictos los fluidos se desplazan de un lugar de mayor energía a uno de menor energía. Esta energía es habitualmente de presión, pero en algunos casos el fluido se moviliza gracias a la energía cinética que trae, por ejemplo en el paso de la sangre desde el ventrículo izquierdo a la aorta. RPT (Resistencia periférica total) Resistencia periférica es la dificultad para el flujo de sangre en un vaso, y se puede calcular midiendo el flujo sanguíneo y la diferencia de presión en el vaso a medir. Supongamos un vaso con: P (diferencia de presión) = 1 mmHg V(volumen por minuto que fluye) = 1 ml/s Entonces, de acuerdo con la ley de Poiseuille: R = P/V R = 1mmHg/1 ml/s = 1 unidad de resistencia o PRU o URP (unidad de resistencia periférica). En tanto, en unidades CGS la resistencia se expresa como dinas*s/cm elevado a 5. Con esto, podemos calcular la RPT en la circulación mayor, dado: - Presión en la aorta: 100mmHg - Presión en la vena cava: 4mmHg - Flujo: 70 ml/s R = P/V = 96 mmHg/70 ml s = 1,4 URP En el mismo ejemplo, pero en el circuito pulmonar, calcular RPT para una presión arterial de 20mmHg y presión venosa de 6mmHg R = P/V = 14 mmHg/70 ml/s = 0,2 URP Cabe preguntarse, ¿por qué la RPT está en las arteriolas y no en los capilares?. Esto es así porque la resistencia depende también de la velocidad de flujo y del área de roce entre las células sanguíneas y la pared del vaso.
