UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN “SISTEMA CARDIOVASCULAR. MATERIAL DIDÁCTICO DE APOYO PARA LA ASIGNATURA DE FISIOLOGÍA VETERINARIA”. ACTIVIDAD DE APOYO A LA DOCENCIA QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: MEDICA VETRINARIA ZOOTECNISTA PRESENTA: CINTIA CASTRO JUAREZ ASESOR: M.C. JUANA ORTEGA MONDRAGON CUAUTILAN IZCALLI, EDO. DE MEX. 2012 0 1.1 Descripción del material producido Éste material fue realizado con el propósito de contribuir al mejoramiento de la enseñanza, motivando el interés de los alumnos, favoreciendo así su atención y aprendizaje. Por su modalidad descriptiva y gráfica, nos permite estudiar en su totalidad la unidad del sistema circulatorio, ampliando la sensibilidad visual y auditiva del alumno. Su elaboración está basada en el programa de la asignatura de Fisiología Veterinaria que corresponde a la unidad IV: Sistema cardiovascular. Éste proyecto se compone de un material audiovisual que se presenta en formato Power Point, en el cual se desarrollan los temas contenidos en el programa del sistema circulatorio, abordando cada uno de ellos con texto expositivo, acompañado por distintas herramientas como imágenes (esquemas, tablas, fotografías), audio y/o videos cortos que constan de animaciones digitales que ilustran la fisiología de la circulación y sus componentes, y que conforman el presente material con 210 diapositivas, destinadas a ser presentadas en 4 o 5 sesiones de clase teórica, todo esto con el fin de proporcionar un entorno rico y variado, transformando los escenarios tradicionales a partir de los cuales los alumnos hacen su propio aprendizaje, conectando el conocimiento presentado, con los conocimientos previos, ya incluidos en su estructura cognitiva. El contenido está organizado en base a cuatro temas principales: sangre, corazón, dinámica sanguínea y mecanismos reguladores de la circulación. Cada uno de ellos, a su vez, se desarrolla en varios subtemas de acuerdo con el programa de la asignatura. Los conceptos que se presentan, siguen una secuencia lógica y ordenada con una estructura interna organizada, capaz de dar lugar a que el alumno comprenda e integre cada una de las partes del sistema circulatorio. 1.2 Forma de utilizar el material audiovisual El presente material didáctico está orientado a ser utilizado por los profesores que imparten la asignatura de fisiología veterinaria, como una herramienta de apoyo y complemento al contenido temático de la unidad que estudia al sistema circulatorio, al cual éste trabajo se enfoca en su totalidad. Por su modalidad descriptiva y gráfica elaborada dentro de una presentación, permite al profesor constituirse en un mediador en el encuentro del alumno con el conocimiento. En esta mediación el profesor orientará y guiará la actividad mental constructiva de los alumnos, a quienes proporcionará ayuda pedagógica ajustada a su competencia. El material estará contenido en una unidad USB, de la cual se realizarán varias copias que estarán disponibles en la sección de Fisiología Veterinaria y serán para el uso exclusivo de profesores de ésta asignatura que deseen utilizarlo como herramienta de apoyo durante la impartición de su clase. Antes de iniciar una sesión de clase en la que se piensa utilizar un recurso educativo, en éste caso, el presente material didáctico, conviene asegurar tres apoyos clave: 1 - El apoyo tecnológico. Nos aseguraremos de que todo esté funcionando de acuerdo a lo planeado: revisaremos el hardware, el software, bocinas y todos los materiales que vamos a precisar. - El apoyo didáctico. Antes de la sesión, se hace una revisión del material y preparación de actividades adecuadas a los alumnos. - El apoyo organizativo. Se asegura la disponibilidad de los espacios adecuados, la distribución de los alumnos, el tiempo que durará la sesión. Una vez iniciado el ordenador, introducimos la unidad USB que contiene la presentación. Haga doble click en el ícono de Mi PC y seleccione la unidad (E:) Cardiovascular. Encontrará dos archivos en el CD, el primero es una carpeta con el contenido de la presentación (imágenes, videos, etc.), el cual no utilizaremos. El segundo es la presentación de Microsoft Office Power Point, titulada “Sistema Cardiovascular”, a la cual le daremos doble click para comenzar. Comenzará la presentación, la segunda diapositiva, denominada “Menú”, expone cinco botones que nos conducen a diferentes secciones: los cuatro temas principales en los que se divide la unidad y la última sección, denominada “Ejercicios” como actividad para desarrollar con los alumnos. En cada diapositiva se muestra un botón en el extremo inferior izquierdo con la etiqueta de “Menú”, que nos conduce de vuelta a ésta diapositiva. La sección “Ejercicios” presenta, además, dos botones que nos permiten mover las diapositivas hacia adelante o atrás, sin necesidad de contestar las preguntas que se exponen. Algunas diapositivas presentan videos o animaciones que comienzan con sólo hacer click en el recuadro, se recomienda subir el volumen al máximo y utilizar un equipo de bocinas anexas al ordenador, ya que el volumen del sonido editado en los videos puede variar en los diferentes equipos de cómputo. La dinámica en clase de la sección “Ejercicios”, se basa en la lectura en voz alta de las preguntas o visualización de los esquemas o imágenes, para que el alumno reflexione y, posteriormente, conteste en voz alta, una vez hecho esto, se da click en la diapositiva para ir obteniendo las respuestas correctas. Para borrar las respuestas, oprima las teclas de flecha hacia atrás o hacia adelante. 2 1.3 Relación con los temas de la asignatura Estudiar la fisiología de la circulación, es ciertamente un ejercicio muy complejo, si se consideran los detalles del ciclo cardiaco, así como la dinámica del líquido circulante, las relaciones de presión, la actividad eléctrica y nerviosa, y los principios químicos y físicos. Pero si como sistema independiente es complejo, la importancia de su estudio incrementa cuando su función, no sólo se relaciona, sino que interactúa con la de otros órganos, para desarrollar un correcto funcionamiento del organismo en general. El sistema cardiovascular es el sistema de transporte que aporta oxígeno y las sustancias absorbidas en el tubo digestivo a los tejidos; regresa el CO2 a los pulmones y otros productos del metabolismo a los riñones; participa en la regulación de la temperatura, y distribuye hormonas y otros agentes que regulan la función celular, entre otras cosas. Por todo esto, es fundamental conocer y comprender su estructura y funcionamiento, de modo que el alumno pueda relacionarlo con el funcionamiento de los distintos sistemas orgánicos con los que participa y, comprender en su totalidad, el mantenimiento del medio interno y la manera en que el organismo integra con éxito sus diferentes funciones para realizar una determinada tarea. 1.4 Impacto que tendrá en la enseñanza de la asignatura La integración de material didáctico para apoyar el proceso enseñanza aprendizaje de la asignatura de Fisiología Veterinaria, proporciona un alto potencial de desarrollo, ofreciéndole al estudiante una mejor comprensión de los contenidos a partir de estimulación visual y auditiva, motivando e involucrando al alumno, al mismo tiempo que le permite al profesor ofrecer un escenario diferente a sus alumnos, en el que la información se presenta en una forma organizada, que le permite utilizar herramientas que capten la atención de la clase y de ésta forma incluso, pueda exponer el tema en su totalidad con mayor claridad, calidad y en menor tiempo. 3 1.5 Crítica al programa de la asignatura de Fisiología Veterinaria Durante el tiempo que realicé mi servicio social con la M. en C. Juana Ortega Mondragón, comprendido en poco más de seis meses, colaboré en actividades de apoyo a la docencia donde, entre otra tareas, tuve oportunidad de asistir en la asignatura de Fisiología Veterinaria, y pude darme cuenta de los requerimientos mínimos necesarios para que el alumno tenga un rendimiento óptimo en ésta asignatura, que es uno de los pilares de la carrera de Medicina Veterinaria y Zootecnia, y cuyo propósito central es capacitar al estudiante para que adquiera los conocimientos necesarios que le permitan comprender el funcionamiento normal y los mecanismos de regulación de los diferentes sistemas del organismo. Debido a que con éste curso se pretende brindar las bases cognoscitivas esenciales para disciplinas de niveles superiores, tales como Patología, Análisis Clínicos, Clínica y Cirugía, me permito dar mi punto de vista acerca del programa, así como sugerencias para su mejoramiento y actualización. El programa actual está constituido por 8 unidades en las que se desarrollan las funciones que llevan a cabo los aparatos y sistemas que constituyen la base de la vida, producción y reproducción animal, además, éstos mismos aparatos, van interrelacionando sus diferentes procesos creando una armonía y equilibrio en el funcionamiento completo del organismo. El tiempo asignado durante el semestre para completar el estudio del temario, es de 80 horas teóricas, lo cual, en mi opinión basada en la experiencia que tuve al cursar la materia, es insuficiente, ya que los contenidos tan extensos, no permiten aprovechar de manera adecuada el tiempo de desarrollo y estudio para cada uno, lo que provoca en el alumno un conocimiento muy general o superficial y saturación de conocimientos, lo que se refleja en un aprendizaje de “memoria” al perder puntos clave en la información que no permiten entender un tema a la perfección, es decir, bajo aprovechamiento. Por lo mismo, encuentro que en algunos capítulos se omite información importante, como en la unidad del aparato digestivo, donde la función del hígado es apenas mencionada, recordando que éste órgano se encarga de cerca de 500 funciones orgánicas pero, hablando específicamente de la digestión, procesa prácticamente todo lo que comemos, alrededor del 90% de los nutrientes del organismo procedentes de los intestinos pasan por él, convirtiendo los alimentos en energía y produciendo con sus células la bilis, que facilita la digestión y absorción de nutrientes liposolubles, entre otras funciones destacables que, a mi parecer, deben incluirse dentro del temario. En la unidad de reproducción, hay un apartado dedicado específicamente al aparato reproductor de la gallina y el gallo, lo cual, desde mi punto de vista, son temas que podrían eliminarse de éste curso, ya que la fisiología y anatomía de las aves se estudian de manera específica en otras asignaturas como reproducción, anatomía veterinaria aplicada y clínica de aves, permitiéndonos de éste modo, dedicar más tiempo al resto del temario. 4 Otra sugerencia al desarrollo del temario, sería el orden en el que se imparte, ya que encuentro más práctico y conveniente, desarrollarlo de la siguiente manera, comenzando por sistemas nervioso (cabeza) siguiendo un orden descendente: Sistema nervioso autónomo, sistema endócrino, aparato respiratorio, sistema cardiovascular, aparato digestivo, aparato urinario, aparato reproductor, finalizando con termorregulación. En general el temario me parece que cumple con su objetivo, proporcionando al alumno las bases para el estudio y comprensión del organismo. Como experiencia personal, recomiendo el acercamiento del alumno a la bibliografía, ya que debido a la extensión de los temas, surgen muchas dudas que por el reducido tiempo de teoría son imposibles de atender, de ahí surge la necesidad de consultar los diferentes temas en más de una referencia bibliográfica, para complementar lo aprendido en clase y entenderlo mejor. Mi trabajo está enfocado en la Unidad IV, que estudia al sistema cardiovascular y cuenta con un temario muy extenso a desarrollar en 15 horas teóricas. El objetivo de crear un material didáctico en ésta unidad es proporcionar al maestro un mediador entre la explicación teórica y la sensibilidad visual y auditiva, que ofrezca un alto grado de interés para el estudiante, e incluso, permita acortar el tiempo de clases teóricas, aprovechable en otras unidades de la materia. 5 2. Introducción En el ámbito educativo, la necesidad de actualización de los procesos de enseñanza, es indispensable para fortalecer y motivar el aprendizaje por parte de los alumnos. Con la incursión de nuevas herramientas de trabajo, como lo son los materiales didácticos, se producen cambios significativos que dirigen las estrategias docentes hacia nuevos entornos, transformando los escenarios tradicionales. (Ogalde, Bardavid; 1997). La terminología utilizada para nombrar a los materiales didácticos da lugar a considerarlos como “Todos los objetos, equipos y aparatos tecnológicos, espacios y lugares de interés cultural, programas o itinerarios medioambientales, materiales educativos que, en unos casos utilizan diferentes formas de representación simbólica, y en otros, son referentes directos de la realidad. Estando siempre sujetos al análisis de los contextos y principios didácticos o introducidos en un programa de enseñanza, favorecen la reconstrucción del conocimiento y de los significados culturales del currículum”. (Díaz, Hernández; 1998). Conceptos: Audiovisual: En el campo pedagógico, lo podemos definir como método de enseñanza que se basa en la sensibilidad visual y auditiva. Cubre desde la proyección de simples imágenes estáticas a la televisión en circuito cerrado. (Aguaded, Martínez-Salanova; 1998). Video Documental o Película: Dispositivo que se utiliza para captar la atención del estudiante, favorece el aprendizaje y sirve de apoyo para el profesor. (Aguaded, Martínez-Salanova; 1998). Es importante recordar que la introducción de medios tecnológicos nuevos no garantiza una renovación didáctica, por ello, un buen planteamiento metodológico requiere estimular una dinámica participativa, activa y motivante, que permita el diálogo y la comunicación reflexiva de los alumnos sobre la imagen, y todo ello desde una vertiente crítica y creativa. (Ogalde, Bardavid; 1997). Éste trabajo está conformado por un material audiovisual, que busca aportar una base concreta para el conocimiento conceptual y contribuir en el aumento de los significados; desarrollar la continuidad de pensamiento, permitir que el aprendizaje sea más duradero y brindar una experiencia real que estimule la actividad de los alumnos; proporcionar, además, experiencias que se obtengan fácilmente a través los diversos materiales y medios que lo componen, como imágenes, audio y videos que ofrecen un alto grado de interés al alumno. Vemos pues, que no sólo transmitirá información, sino que se pretende actúe como mediador entre la realidad y el estudiante. (Coppen; 1982). La verdadera importancia del presente trabajo, reside en el hecho de crear un entorno rico y variado, a partir del cual los alumnos puedan hacer su propio aprendizaje significativo, uno de los principales objetivos que se pretenden conseguir mediante la enseñanza y la educación. (Díaz, Hernández; 1998). 6 El aprendizaje escolar puede darse por recepción o por descubrimiento, como estrategia de enseñanza, y puede lograr en el alumno aprendizajes de calidad (significativos) o aprendizajes de baja calidad (memorísticos o repetitivos). a) Aprendizaje por recepción: el alumno recibe los contenidos que debe aprender ya elaborados. Su tarea es comprenderlos y asimilarlos de forma que después pueda reproducirlos. b) Aprendizaje por descubrimiento: el alumno recibe los contenidos que debe aprender de forma incompleta, el alumno debe terminar de descubrirlos. (Díaz, Hernández; 1998). Las características del Aprendizaje Significativo son: Los nuevos conocimientos se incorporan en forma sustantiva en la estructura cognitiva del alumno. Esto se logra gracias a un esfuerzo deliberado del alumno por relacionar los nuevos conocimientos con sus conocimientos previos. Todo lo anterior es producto de una implicación afectiva del alumno, es decir, el alumno quiere aprender aquello que se le presenta porque lo considera valioso. (Díaz, Hernández; 1998). El Aprendizaje Significativo tiene claras ventajas sobre el Aprendizaje Memorístico: Produce una retención más duradera de la información. Modificando la estructura cognitiva del alumno mediante reacomodos de la misma para integrar a la nueva información. Facilita el adquirir nuevos conocimientos relacionados con los ya aprendidos en forma significativa, ya que al estar claramente presentes en la estructura cognitiva se facilita su relación con los nuevos contenidos. La nueva información, al relacionarse con la anterior, es depositada en la llamada memoria a largo plazo, en la que se conserva más allá del olvido de detalles secundarios concretos. Es personal, pues la significación de los aprendizajes depende de los recursos cognitivos del alumno (conocimientos previos y la forma como éstos se organizan en la estructura cognitiva). (Díaz, Hernández; 1998). Es importante recordar que la introducción de medios tecnológicos nuevos no garantiza una renovación didáctica, por ello, para que un aprendizaje se dé en forma significativa, se desprenden consecuencias de tipo didáctico para quienes los propician cotidianamente: En primer lugar, podemos señalar el conocer los conocimientos previos del alumno. Es decir, asegurar que el contenido que se va a presentar pueda relacionarse con ideas previas. En segundo lugar está la organización del material del curso, para que tenga forma lógica y jerárquica, recordando que no sólo es importante el contenido sino la forma en que éste sea presentado. Finalmente se debe considerar la importancia de la motivación del alumno. El que el alumno tenga una actitud favorable, el que se sienta contento en la clase, que estime a su maestro, no son románticas idealizaciones del 7 trabajo en el aula sino que deberán buscarse intencionalmente por quienes se dedican profesionalmente a la educación. (Ogalde, Bardavid; 1997). Todo lo anterior, se realiza con un único objetivo: un buen aprovechamiento por parte del alumno. Esto se aplica a cualquier aprendizaje en nuestra vida, aunque en el caso del presente trabajo, se enfoca al estudio del funcionamiento del Sistema cardiovascular, que estudia la relación de su órgano específico, es decir el corazón, con el mecanismo de oxigenación, transporte, desecho y dinámica sanguínea que proporciona mantenimiento y equilibrio al organismo. El sistema cardiovascular suele llamarse, con frecuencia, sistema de transporte, porque lleva alimentos y oxígeno a todos los tejidos del cuerpo, elimina los productos de desecho del metabolismo, transporta las hormonas desde las glándulas endocrinas a los órganos que la utilizan, y equilibra la temperatura corporal. Para lograr que se cumplan todas estas funciones de una manera eficiente, es imperativo lograr un adecuado flujo sanguíneo a cada territorio corporal, lo cual se logra por medio de la existencia de una bomba impulsora de sangre, llamada corazón. Fácil deducir su importancia entonces, y por lo tanto la necesidad de un adecuado conocimiento tanto de su anatomía como su funcionamiento, para lograr a partir de esto, manejar con dominio la clínica fisiológica normal y patológica de su comportamiento, a partir de los distintos métodos de estudio que el conocimiento humano y su tecnología ponen hoy a disposición de aquellos que de se dedican al área de la salud. Objetivo que buscamos conseguir con la realización de este proyecto, a partir del cual ilustramos la estructura y función cardiaca, métodos de estudio y medición de su actividad, y la descripción de pasos prácticos destinados a familiarizarse con estas técnicas. (Thibodeau, Patton, 2006; Torres, 1995). 8 3. Objetivos Objetivo General: - Apoyar al curso de Fisiología Veterinaria con material didáctico en formato electrónico, constituyendo un elemento auxiliar en el proceso y fortalecimiento del proceso de enseñanzaaprendizaje. Objetivos particulares: - Desarrollar la unidad temática del programa de la Asignatura de Fisiología Veterinaria denominada Sistema Cardiovascular mediante una presentación conformada por texto, imágenes, audio y videos. - Crear una herramienta que sirva como un elemento auxiliar para el profesor en el proceso y fortalecimiento del aprendizaje del sistema cardiovascular. - Generar una materialización de la construcción abstracta de los temas incluidos en el estudio del sistema cardiovascular, optimizar la concentración del alumno, reducir la ansiedad ante situaciones de aprendizaje y evaluación, dirigir la atención, y facilitar la adquisición de conocimientos e información cognoscitiva. 9 4. Materiales y Métodos: El material que se elaboró está conformado por una presentación en formato Power Point, en la cual se desarrolló la unidad IV de la asignatura de Fisiología Veterinaria, conforme al temario presentado en el programa, correspondiente a Sistema Circulatorio. En el proceso de preparación del trabajo, inicié con la asesoría de la M. en C. Juana Ortega Mondragón, quién imparte ésta asignatura, y me proporcionó diferentes bibliografías y notas que tomé al asistir a sus clases. Continué con la recopilación de una abundante bibliografía y material didáctico que incluye imágenes (esquemas, fotografías), audios específicos que permiten identificar, por ejemplo, los diferentes sonidos cardiacos, transmisión de impulsos eléctricos, fisiología de la circulación incluyendo a los órganos que participan en ésta, a través de animaciones digitales y videos que lo ilustran. Solicité asesoría en la elaboración y edición de videos, para lo cual manejé distintos programas que me permitieron extraer fragmentos de videos documentales y en línea, en los cuales me basé para elaborar los propios, realizando la narración de acuerdo a un guión ya preestablecido o incluyendo música de fondo, entre otras herramientas, para posteriormente crear mis propios videos y galerías de imágenes de acuerdo a cada capítulo del tema, y que más adelante se incluyeron dentro de la presentación. Una vez completada ésta parte del trabajo, procedí a desarrollar el texto a partir de las diferentes bibliografías y apuntes realizados, éste se organizó de una forma lógica y jerárquica, con base al programa de la asignatura y procurando fuera claro y sobretodo, conciso. Una vez con el texto terminado, procedí a ilustrar la presentación con distintas imágenes, audio y/o videos encontrados de los distintos temas, los cuales brindan una explicación audiovisual que permite al espectador crear un vínculo entre concepto y realidad, complementando a su vez, los temas con información extra que no se incluyó en el texto. Finalmente, añadí las referencias bibliográficas utilizadas para la elaboración de éste trabajo, concluyendo así, el material audiovisual que posteriormente se grabó en un disco compacto, listo para ser utilizado por los docentes del área de fisiología veterinaria. La presentación se enmarca bajo el esquema de un proyecto factible, con una modalidad descriptiva y documental, atendiendo a la delimitación de los objetivos planteados. 10 5. Sistema Cardiovascular De todos los sistemas o aparatos que componen al organismo, el sistema circulatorio tiene una especial importancia, ya que es a través de éste que las células del cuerpo entero reciben oxígeno y otros elementos esenciales como nutrientes, hormonas, vitaminas, electrolitos, células de defensa, entre otros y recoge al mismo tiempo, elementos de desecho que son llevados a su vez a diferentes órganos para su excreción. La homeostasis del ambiente interno depende de ello. El principal medio de transporte es un líquido llamado sangre; el sistema transportador es el sistema cardiovascular. 6. Sangre La sangre (humor circulatorio) es un tejido fluido de un color rojo característico por la presencia del pigmento hemoglobínico contenido en los eritrocitos. Presenta una fase sólida, integrada por los elementos formes, que comprende a los glóbulos blancos, los glóbulos rojos y las plaquetas; y una fase líquida, representada por el plasma sanguíneo, conformado en un 90% por agua y el restante 10% por sustancias orgánicas e inorgánicas disueltas. (Pérez Requejo, 1984; Ruíz, 1998; Ganong, 2010). La sangre contiene además: Proteínas totales: Albúmina: proteína plasmática más pequeña. Sintetizada en el hígado, ejerce una presión osmótica considerable (80%) que mantiene el equilibrio hídrico entre sangre y tejidos, y regula el volumen de la sangre. Globulinas: grupo de proteínas al que pertenecen los anticuerpos (inmunoglogulinas). Sintetizadas en el hígado (50-80%) y por las células plasmáticas derivadas de los linfocitos B. (Tresguerres, 1991). Globulina alfa 1: llamada alfa-1 antitripsina (control de enzimas lisosomales). Globulina alfa 2: ceruloplasmina (transporte y fijación de Cu sérico), haptoglobulina (liga hemoglobina liberada por hemólisis). Globulinas beta: transferrina (transporte hierro). Globulinas gamma: (inmunoglobulinas): IgG y IgM -fijación del complemento. IgA-protección localizada (saliva y secreciones intestinales). IgD-receptor antigénico de linfocitos B. 11 IgE-actividad reagínica: libera histamina de los basófilos y células cebadas. (Ganong; 2010; Tresguerres, 1991). Fibrinógeno: Sintetizado en el hígado, desempeña un papel importante en la coagulación de la sangre. Grasas: Colesterol, triglicéridos. Electrolitos: Calcio, sodio, potasio. Productos de desecho: Urea, ácido úrico, creatinina, creatina, bilirrubina y amonio. Vitaminas. Gases: Oxígeno, dióxido de carbono y nitrógeno. Nutrientes: Aminoácidos, glucosa y ácidos grasos. (Cingolani, Houssay, 2000; Pocock; 2005; Kasper, 2006). 6.1 Generalidades sobre el papel fisiológico de la sangre Respiratoria: la sangre transporta gases, cede oxígeno hacia los tejidos, recoge CO₂ de los tejidos del metabolismo. Nutritiva: la sangre capta las sustancias alimenticias en el sistema digestivo y las libera en las células de todo el cuerpo: glucosa para obtener energía rápida, ácidos grasos y aminoácidos para la reconstrucción tisular, vitaminas y minerales. Excretora: a través de la sangre se transportan productos de desecho procedente del metabolismo celular (urea, ácido úrico, creatinina) eliminados por la orina. Homeostática: Contiene factores de coagulación para favorecer la coagulación de la sangre y la cicatrización de los tejidos del cuerpo. Inmunitaria: circulan muchos anticuerpos (Ac), glóbulos blancos. Reguladora: Ayuda a mantener la temperatura del cuerpo por el aumento del calor específico de H₂O o por conducción de calor y mediante la presión osmótica, regula el contenido de agua de las células, por interacción de los iones y proteínas disueltos. Regulación del pH: contiene y transporta amortiguadores, buffers. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, papel fisiológico de la sangre, diapositiva 1. Los amortiguadores (también llamados disoluciones amortiguadoras, sistemas tampón o buffers) son aquellas disoluciones cuya concentración de protones apenas varía al añadir ácidos o bases fuertes. Su utilidad en los seres vivos radica en el hecho de que impiden que se produzcan cambios bruscos en el pH de una disolución. 12 (http://www.ehu.es/biomoleculas/1b/pdf/buffers; Ganong, 2010; Tresguerres, 1991). El sistema del tampón bicarbonato es clave en la regulación del pH en la sangre y puede responder a los cambios de pH de varias formas: El ion bicarbonato (HCO₃¯) se puede combinar con un protón (H⁺) para formar ácido carbónico (H₂CO₃), absorbiendo así protones de la disolución y elevando el pH sanguíneo. El ácido carbónico, que se puede formar a partir del bicarbonato, se convierte en CO₂ y agua mediante una reacción enzimática muy rápida. El ácido carbónico, que se puede formar a partir de CO₂ y agua, puede disociarse en H⁺ y HCO₃¯ para proporcionar H⁺ y bajar el pH sanguíneo. El CO₂, por ser volátil, puede ser rápidamente eliminado del organismo en cantidades variables mediante la respiración. (http://www.biologia.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/medph/02t.html; Cunningham, 2009). Ir al esquema amortiguadores (buffers), en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 6. 6.2 Características generales Volumen El volumen sanguíneo circulante total normal es cercano al 8% del peso corporal. Alrededor del 55% del volumen sanguíneo es plasma. Varía con cada individuo. Los factores determinantes son la edad, el tipo corporal y el sexo. Una de las principales variables que influyen en el volumen sanguíneo es la cantidad de grasa corporal. Cuanto menos grasa hay en el cuerpo, más sangre hay por kilo de peso corporal. (Pocock; 2005). Ir al cuadro de volumen sanguíneo en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 7. Color La sangre arterial tienen color rojo vivo y la sangre venosa color rojo oscuro, esta diferencia se debe a que la hemoglobina de la sangre arterial se encuentra en su mayor parte al estado oxihemoglobina, mientras que la mayor parte de la sangre venosa circula al estado de carbaminohemoglobina: hemoglobina unida al CO₂ después del intercambio gaseoso . Si el contenido de Hb es elevado, el color es intenso y la célula se llama hipercrómica. Las concentraciones bajas de hemoglobina producen eritrocitos hipocrómicos, y los de contenido promedio se consideran normocrómicos. (Tresguerres, 1991; Torres, 1995). pH El pH normal de la sangre arterial es de 7.4, mientras que el pH de la sangre venosa y de los líquidos 13 intersticiales es de alrededor de 7.35, debido a la mayor cantidad de dióxido de carbono (CO₂) liberado de los tejidos para formar H₂CO₃ en estos líquidos. Como el pH normal de la sangre arterial es de 7.4, se considera una acidosis cuando el pH cae por debajo de éste valor, y una alcalosis cuando el pH sube por encima de 7.4. El límite inferior del pH con el que la vida es posible por unas unas cuantas horas es de 6.8 y el límite superior es de 8.0. (Guyton, Hall; 2011; Kasper, 2006). Viscosidad Es la resistencia al desplazamiento por fricción o rozamiento intenso. Los dos factores que influyen fundamentalmente en la viscosidad de la sangre son el hematocrito y la concentración de proteínas en el plasma. La sangre tiene una viscosidad 5 veces mayor al del agua. La viscosidad del suero es menor: 1.6 a 2.2. La viscosidad sanguínea no suele medirse rutinariamente en análisis clínicos. Los viscosímetros suelen emplearse en laboratorios de investigación, aunque la viscosidad es determinante para el flujo sanguíneo. (Ganong, 2010; Tresguerres, 1991). Densidad La densidad es una magnitud que expresa la cantidad de masa contenida en un determinado volumen, la notación convencional para la densidad de la sangre es en g/ml. La densidad de la sangre total está relacionada con la cantidad de eritrocitos que oscila entre 1,052 y 1,063. La densidad de los eritrocitos es de 1,090 y 1,100 y la del plasma es de 1,026 a 1,032. (Ganong, 2010; Tresguerres, 1991). 6.3 Componentes de la sangre 6.4 Plasma: Es la porción líquida de la sangre en la que están inmersos los elementos que la forman. Además de transportar las células de la sangre, también lleva los alimentos y las sustancias de desecho recogidas de las células. El plasma es una mezcla de proteínas, aminoácidos, glúcidos, lípidos, sales, hormonas, enzimas, anticuerpos, urea, gases en disolución y sustancias inorgánicas como sodio, potasio, cloruro de calcio, carbonato y bicarbonato. El agua constituye el 91% y las proteínas el 8%. Estas proteínas son: fibrinógeno (para la coagulación), globulinas (regulan el contenido de agua en la célula, forman anticuerpos contra enfermedades infecciosas), albúminas (ejercen presión osmótica para distribuir el agua entre el plasma y los líquidos del cuerpo) y lipoproteínas (amortiguan los cambios de pH de la sangre y de las células y hacen que la sangre sea más viscosa que el agua). Otras proteínas plamáticas importantes actúan como transportadores hasta los tejidos de nutrientes esenciales como el cobre, el hierro, otros metales y diversas hormonas. Los componentes del plasma se forman en el hígado (albúmina y fibrinógeno), las glándulas endócrinas (hormonas), y otros en el intestino. Tiene un ph de 7.4. Es salado, de color amarillento y cuando se coagula la sangre, origina el suero sanguíneo. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010). 6.5 Plaquetas: También llamadas trombocitos, las plaquetas son fragmentos citoplasmáticos pequeños, irregulares y carentes de núcleo, de 2-3 µm de diámetro, derivados de la fragmentación de sus células precursoras, los megacariocitos, que se encuentran en la médula ósea. Estimulados por la trombopoyetina hormonal, las plaquetas se desprenden los megacariocitos y entran al torrente 14 sanguíneo. El número de plaquetas en la sangre varía entre 150,000 a 400,000 por milímetro cúbico. Las plaquetas juegan un papel fundamental en la hemostasia y son una fuente natural de factores de crecimiento. La causa principal para que cese el sangrado es la adhesión de las plaquetas a la superficie interna de la pared del vaso en la vecindad del corte. Si no participan en la hemostasis, las plaquetas viven entre ocho a diez días, luego son fagocitadas por los macrófagos. Si el número de plaquetas es demasiado bajo, puede devenir una hemorragia excesiva. Por otra parte si el número de plaquetas es demasiado alto, pueden formarse coágulos sanguíneos y ocasionar trombosis, los cuales pueden obstruir los vasos sanguíneos. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Kasper, 2006). Ir a imágenes en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositivas 14 y 16. 6.6 Hemoglobina: La hemoglobina (Hb) es una proteína globular, que está presente en altas concentraciones en lo glóbulos rojos y se encarga del transporte de O2 del aparato respiratorio hacia los tejidos periféricos; y del transporte de CO2 y protones (H+) de los tejidos periféricos hasta los pulmones para ser excretados. La hemoglobina es una proteína con estructura cuaternaria, es decir, está constituida por cuatro cadenas polipeptídicas, que contienen un grupo prostético: el Hem, un tetrapirrol cíclico que les proporciona el color rojo a los hematíes. Un grupo prostético es una porción no polipeptídica que forma parte de una proteína en su estado funcional. El átomo de hierro se encuentra en estado de oxidación ferroso (+2) y puede formar 5 o 6 enlaces de coordinación dependiendo de la unión del oxigeno a la Hb (oxihemoglobina, desoxihemogobina). (Ruiz Argüelles, 1998; Ganong, 2010). Un eritrocito contiene 200 o 300 millones de moléculas de Hb. En el órgano respiratorio, el oxígeno se difunde hacia el interior de los glóbulos rojos desde el plasma, y se combina con la hemoglobina (Hb) para formar oxihemoglobina (HbO2), de la misma manera en que lo hace con el CO₂ formando carbaminohemoglobina. La reacción es reversible y la hemoglobina libera el oxígeno cuando llega a una región donde la tensión de oxígeno es baja, en los capilares de los tejidos. Algunas anormalidades son la afinidad de unión de la Hb con el CO formando carboxihemoglobina, es letal en grandes concentraciones (40%). El CO presenta una afinidad 200 veces mayor que el oxígeno por la Hb, por lo que desplaza a este fácilmente y produce hipoxia tisular pero con una coloración cutánea normal; o la oxidación de Hb cuando el ion ferroso se convierte en ion férrico, formando metahemoglobina, dándole a la sangre un color oscuro. (Cuellar, 1998; Kasper, 2006). Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, hemoglobina, diapositiva 5. La hemoglobina es sintetizada durante todo el proceso de maduración de los eritrocitos. Para su formación es esencial la disponibilidad de hierro, que es un componente fundamental de la molécula. El hierro es entregado a las células precursoras por una proteína de transporte específico, la transferrina, e insertado en el anillo de porfirina para formar el grupo hem. El exceso de hierro no utilizado en la síntesis de hemoglobina es almacenado como depósito acoplado a una protéina de almacenamiento, la ferritina. (Cuellar, 1998; Guyton, Hall, 2011). 15 Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 18 y video en diapositiva 21. Naturaleza química de Hb: - Globina: 4 cadenas polipeptídicas, 95% de la molécula. - Hem: (Fe²⁺) pigmento, 5% de la molécula. Metabolismo de la Hb: Cuando se destruyen los eritrocitos viejos, la porción globina se separa y el hem se convierte en biliverdina y posteriormente en bilirrubina y se excreta en bilis hacia el intestino, donde se transforma en estercobilina, pigmento de las heces. El hierro del hem se utiliza nuevamente para la síntesis de hemoglobina. (Pocock, 2005; Ganong, 2010; Kasper, 2006). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 26. Metabolismo del hierro: La mayor parte del hierro corporal se encuentra en la hemoglobina o almacenado como ferritina o hemosiderina en el sistema retículo endotelial (SRE). El balance de hierro está determinado por la cantidad absorbida, por los requerimientos y por las pérdidas, El hierro en la dieta y en los alimentos se encuentra en estado férrico, se absorbe y sufre una reducción a estado ferroso. El hígado secreta en la bilis pequeñas cantidades de apotransferrina que se combinan con el hierro formando transferrina. Esta es atraída y se une a receptores de las membranas de las células del epitelio intestinal. El hierro se absorbe en el intestino delgado por pinocitosis y es liberado a la sangre en forma de transferrina plasmática. (Pocock, 2005; Ganong, 2010). El hierro se une débilmente a la transferrina y, en consecuencia, se puede liberar en cualquier célula tisular en cualquier punto del cuerpo. El exceso de hierro de la sangre se deposita en todas las células del organismo, pero especialmente en los hepatocitos y, en menor medida, en las células reticuloendoteliales de la médula ósea. Dentro del citoplasma de la célula receptora, el hierro se combina con la apoferritina, formando la ferritina, que recibe el nombre de hierro de depósito y, en menor cantidad, se almacena en una forma extremadamente insoluble llamada hemosiderina. (Kasper, 2006; Guyton, Hall, 2011). Cuando la cantidad de hierro del plasma disminuye hasta valores muy bajos, el hierro se separa con facilidad de la ferritina pero con cierta dificultad de la hemosiderina. El hierro circula entonces por el plasma en forma de transferrina hasta los lugares del organismo que lo necesitan. 16 Las moléculas de transferrina se unen fuertemente a receptores en las membranas celulares de los eritroblastos de la médula ósea. Estos la ingieren por pinocitosis. Allí la transferrina deja el hierro en la mitocondria dónde se sintetiza el hem. (Guyton, Hall, 2011). 6.7 Glóbulos rojos: Glóbulos rojos o hematíes tienen forma de disco bicóncavo, anucleares y flexibles que transportan oxígeno a los tejidos. Miden aproximadamente 7 µm de diámetro (3000 eritrocitos en fila ocupan 2,5 cm). Pueden deformarse sin lesionarse para poder pasar por los más estrechos capilares. Este grado de deformidad influye en la rapidez del flujo sanguíneo por la microcirculación. Proceden de las células pluripotenciales de la médula ósea y pierden el núcleo durante la maduración, antes de ingresar a la circulación. El organismo crea alrededor de 2,4 millones de estas células por segundo y cada una vive unos 120 días. Contiene alrededor de un 60% de agua, el ión predominante en su interior es el potasio y el 34% de su peso corresponde a una proteína, la hemoglobina. Se fragmentan en los capilares y son fagocitados por las células reticuloendoteliales de la cubierta de los vasos sanguíneos en hígado, bazo y médula ósea, con el reciclamiento de sus productos. (Ganong; 2010; Kasper, 2006). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 27, 28 y 30. Eritropoyesis: El proceso de formación de eritrocitos se denomina eritropoyesis. Los eritrocitos se forman en la médula roja ósea a partir de células madres o hemocitoblastos, que se diferencian en células formadoras de colonias eritroides y, seguidamente, a proeritroblastos, las primeras células de la serie roja morfológicamente diferenciadas. Los proeritroblastos maduran a normoblastos basófilos y luego a normoblastos policromáticos en los que se inicia la síntesis de hemoglobina. Al final del proceso, los normoblastos policromáticos maduran a normoblastos ortocromáticos que al perder el núcleo se convierten en reticulocitos, contienen Hb y un retículo en su citoplasma, permanecen 48 horas en la médula ósea y entran a la sangre. El recuento de reticulocitos sirve para monitorear el ritmo de la eritropoyesis. Aproximadamente 0,5 a 1,5 % de los eritrocitos de la sangre normal son reticulocitos. El recuento mayor de 1,5 % es frecuente después del tratamiento de la anemia. Los reticulocitos son un 20% más grandes que los eritrocitos maduros y su promedio de vida en sangre es de 30 horas. Finalmente, los reticulocitos desarrollan en 2-4 días los eritrocitos maduros. (www.faciasweb.uncoma.edu.ar; http://www.iqb.es/hematologia/atlas/ eritropoyesis.htm; Ganong; 2010). Origen: Embrionario (hígado, bazo, linfonodos). Posfetal (médula ósea roja de los huesos planos y en los largos sólo en los extremos). - Hemocitoblasto (célula pluripotencial no comprometida). Proeritroblasto (citoplasma escaso, basófilo, gran cantidad de RNA). Normoblasto: basófilos, policromáticos (síntesis Hb), ortocromáticos (pierden núcleo). 17 - Reticulocito (contienen Hb y un retículo en su citoplasma). Durante ésta fase, los reticulocitos de la médula ósea entran en los capilares sanguíneos por diapédesis. Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 33. - Eritrocito Elementos necesarios para la eritropoyesis: Fe, Cu, Vit B, B₂, B₆, B₁₂ y ácido fólico. Para la maduración final de los eritrocitos se necesitan en particular la vitamina B₁₂ y el ácido fólico. Ambas son esenciales para la síntesis de ADN porque las dos, de forma diferente, resultan necesarias para la formación de trifosfato de timidina, uno de los componentes esenciales del ADN. Cuando éstos elementos son deficientes, las células eritoblásticas de la médula ósea, además de no proliferar con rapidez, originan sobretodo eritrocitos mayores de lo normal llamados macrocitos, con una membrana muy delgada, irregular y oval. Ésta células malformadas, transportan oxígeno con normalidad en la sangre circulante, pero debido a su fragilidad, su vida se acorta a la mitad. Por eso, se dice que el déficit de estas vitaminas produce un fracaso de la maduración eritropoyética. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010). La vitamina B₁₂ es producida por microorganismos que viven en simbiosis en las raíces de las plantas. En el duodeno, hay enzimas que favorecen la unión de la vitamina B₁₂ al factor intrínseco. La vitamina B₁₂ o cianocobalamina, se absorbe por endocitosis en las células del Íleon terminal, donde los enterocitos tienen receptores para el factor intrínseco. Una vez absorbida y dentro de los vasos sanguíneos, viaja unida a proteínas plasmáticas llamadas transcobalaminas II para llegar a las células de la médula ósea y a las hepáticas donde se almacena. Si hay un déficit de B12 o de factor intrínseco, se verá afectada la síntesis de ADN y, por lo tanto, la duplicación celular. (Scott J.M, 1999). El ácido fólico o folato es una vitamina hidrosoluble necesaria para la formación de proteínas estructurales y hemoglobina. Se absorbe en duodeno y en intestino delgado. El folato es necesario para la replicación del ADN. Por esto, la deficiencia de folato dificulta la síntesis y división celular, afectando principalmente la médula ósea. (Scott J.M, 1999). Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, eritropoyesis, diapositiva 4. La eritropoyetina es una hormona que aumenta la producción y liberación de eritrocitos en la médula ósea. Cuando un individuo sangra o sufre hipoxia, se estimula la formación de eritropoyetina alcanzando un máximo en 24 horas, sin embargo, apenas aparecen nuevos eritrocitos en la circulación hasta unos 5 días después. La eritropoyetina estimula la producción de proeritroblastos por las células madre hematopoyéticas, además, acelera su paso por los diferentes estadíos eritroblásticos y, con ello, la producción de nuevos eritrocitos. Esta producción rápida continúa mientras persista el estado de hipoxia, o hasta que se generen suficientes eritrocitos para transportar cantidades adecuadas de oxígeno a los tejidos, a pesar de la escasez de oxígeno. A partir de entonces, la producción de 18 eritropoyetina se reduce hasta un valor que mantenga el número requerido de eritrocitos e impida un aumento excesivo. Durante la etapa fetal y neonatal, el principal sitio de eritropoyetina es el hígado, pero en la etapa adulta, el 85% de la eritropoyetina proviene de los riñones y el 15% restante, del hígado. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 37. 6.8 Glóbulos blancos: Estas células, también llamadas leucocitos, con distintas formas y tamaños, son vitales para el sistema inmunitario. Cuando el organismo combate una infección, aumenta su producción. Aun así, comparado con el número de glóbulos rojos, el número de glóbulos blancos es bajo. LEUCOCITOS GRANULARES: Derivan del tejido mieloide (médula ósea). A) Neutrófilos: 70% de los leucocitos. Su núcleo tiene de dos a cinco lóbulos, por lo que también se los llama leucocitos polimorfonucleares. Tienen gran capacidad de fagocitosis y movimiento, por lo que representan la primera línea de defensa, su función más importante es actuar en las infecciones bacterianas agudas, destrucción de bacterias con lisozimas, defensinas y oxidantes fuertes, participan en la respuesta inflamatoria. Su vida promedio en la circulación es de 6 horas. (Pocock, 2005; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 41. B) Eosinófilos: 4%. Sus núcleos tienen dos lóbulos ovales. Un número elevado de eosinófilos en la sangre periférica puede ser un indicador de que el paciente sufre de parasitosis. Son muy abundantes en la mucosa del tubo digestivo, de vías respiratorias y urinarias. Movimiento regular, baja fagocitosis. Tiene una función reguladora en las reacciones alérgicas combatiendo los efectos de la histamina, realizan fagocitosis del complejo antígeno-anticuerpo y proporcionan defensa contra infecciones parasitarias. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 43. C) Basófilos: 1%. Liberan heparina, serotonina e histamina en las reacciones alérgicas, intensifican reacción inflamatoria y previenen la coagulación intravascular. Asociados a reparación de tejidos dañados y presentes en enfermedades crónicas. Poco movimiento, nula fagocitosis y sus núcleos tienen forma de S. (Ganong 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 45. LEUCOCITOS NO GRANULARES: Tejido linfoide del bazo y linfonodos. 19 A) Monocitos: 8%. Los monocitos sirven como precursores de los macrófagos. Tiene una vida media de tres días, para luego migrar fuera del torrente sanguíneo como macrófagos tisulares. Gran capacidad de movimiento y fagocitosis. (Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 47. B) Linfocitos: 17%. No tienen capacidad fagocítica, gran movilidad, son células de inmunidad. - Linfocitos T (inmunidad celular): Constituye una defensa contra infecciones por virus, hongos y algunas bacterias, atacan y destruyen células tumorales o infectadas, produce las reacciones alérgicas tardías y el rechazo de implantes de tejido ajeno. El mecanismo de acción de cada linfocito T es distinto. No obstante, todos se disparan mediante la presentación de antígenos: El agente patógeno es capturado por las llamadas células presentadoras de antígeno (generalmente macrófagos), que degradan dichos antígenos. Al degradarlos, pequeños péptidos de las proteínas externas del antígeno se unen de forma específica al complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) del macrófago, ésta unión (MHC + péptido del Ag) es expuesta en la membrana de la célula presentadora de antígeno, activándola, por lo que comienza a movilizarse por el torrente sanguíneo en busca de un linfocito, que a su vez, va a activar. Los macrófagos secretan, además, una sustancia activadora especial que favorece el crecimiento y la reproducción de los linfocitos específicos, ésta sustancia se denomina interleucina-1. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). TIPOS DE LINFOCITOS T Tipo Subtipo Función TH1 o inflamatorios Activan o destruyen células infectadas. TH2 o cooperadores Estimulan a los linfocitos B para producir la liberación de anticuerpos. TCD4 TCD8 o citotóxicos Matan células cancerosas o que contienen patógenos intracelulares. Inducen a la apoptosis. Cuadro 1. Tipos de linfocitos. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, glóbulos blancos, diapositivas 2 y 3. 20 Linfocitos TH1 o inflamatorios: Son activados por células presentadoras de antígeno que presenta MHC de clase II (péptidos en su membrana). Sólo son activados linfocitos TH1 naive o vírgenes, que se dividen y originan células de memoria y células efectoras armadas, que producen citocinas, provocando la proliferación de más de éstos linfocitos, la actividad fagocítica de los macrófagos y, sobretodo, la actividad citotóxica de los linfocitos TCD8. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010). Ir a animación de “macrófago presentador de antígenos”, en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 53. Linfocitos TH2 o cooperadores: activados por células presentadoras de antígeno que, en éste caso, son linfocitos B. El linfocito B capta el antígeno, lo fagocita y degrada. Posteriormente se presenta el péptido del ag unido al MHC de clase II en la membrana del linfocito B, el cual interacciona con un linfocito TH2 naive, activándolo. El linfocito TH2 activado produce linfocinas, que actúan sobre los linfocitos B, estimulando su transformación en células de memoria o células plasmáticas. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Linfocitos TCD8 o citotóxicos: Son activados por células que han sido infectadas por virus. Ésta célula presenta en su membrana la unión del péptido del ag con el MHC de clase I. La activación de éste linfocito provoca la formación y proliferación de células de memoria y células activas. Las células T citotóxicas secretan perforina, que es un tipo de proteína que perfora la membrana de la célula infectada, provocando cambios en el equilibrio osmótico, produciendo lisis celular. También liberan enzimas hidrolíticas que provocan su apoptosis. (Guyton, Hall, 2001; Ganong, 2010; Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Ir a video “Linfocitos T”, en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 56. - Linfocitos B (inmunidad humoral): Mediado por las proteínas llamadas anticuerpos, liberadas por las células plasmáticas que actúan directamente contra los antígenos. Este tipo de respuesta se produce cuando aparecen patógenos extracelulares o toxinas bacterianas. Los linfocitos B son activados por linfocito T cooperadores (TH2). Al activarse, los linfocitos B proliferan, apareciendo células de memoria y células plasmáticas. Las células plasmáticas liberarán el anticuerpo específico, que provocará la opsonización del antígeno (por IgG o C3b) y la fijación del sistema del complemento. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). La respuesta de anticuerpos en contra de los antígenos no protéicos (lípidos, polisacáridos) no requieren la participación de linfocitos T cooperadores, por lo que son llamados Antígenos TIndependientes. Los anticuerpos constituyen glucoproteínas plasmáticas globulares, llamadas inmunoglobulinas. Son moléculas formadas por linfocitos B maduros. (Guyton, Hall; 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). 21 Inmunoglobulina G: la más abundante (80%). Se une rápidamente con macrófagos y neutrófilos provocando la destrucción del microorganismo. Puede atravesar la barrera placentaria y se secreta en la leche materna. Por ello es responsable de la inmunidad fetal y del recién nacido. Inmunoglobulina A: 13%. Se encuentra específicamente en secreciones serosas y mucosas, como son la leche y las lágrimas. Actúan protegiendo la superficie corporal y los conductos secretores. Genera, junto con la IgG la inmunidad del recién nacido. Inmunoglobulina M: 6%. Se expresan en la superficie de los linfocitos B, se encuentran fundamentalmente en el plasma. Se manifiestan en la respuesta primaria, promueven la fagocitosis y activan al sistema de complemento. Inmunoglobulina D: 1%. Son las primeras inmunoglobulinas sintetizadas por los linfocitos B naive. Su función puede estar relacionada con la activación de estas células. Inmunoglobulina E: 0.002%. Juega un papel importante en las reacciones alérgicas y posiblemente en la defensa contra infestaciones por algunos parásitos intestinales, ya que se encuentra aumentada en éstas situaciones. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Respuesta humoral primaria La cantidad de anticuerpo secretado por células plasmáticas y la clonación de éstas mismas células la primera vez que entra en contacto el receptor con el antígeno, encuentran su máximo aproximadamente a los 7 días de la primera infección (5-10 días). Habitualmente, la respuesta máxima de anticuerpos es del isotipo IgM, por encima de IgG, inducida por todo tipo de inmunógeno. La dosis necesaria para la inmunización generalmente debe ser relativamente alta, óptimamente con la presencia de adyuvantes para los antígenos proteicos. (Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Respuesta humoral secundaria Una infección repetida por un mismo antígeno, activa los linfocitos de memoria creados como consecuencia de la respuesta humoral primaria. La respuesta entonces, se inicia más rápidamente, al cabo de unos 3 días. Por su parte, la respuesta máxima de anticuerpos es mayor, con una intensidad de 100 a 1000 veces la respuesta primaria, y es principalmente del isotipo IgG (en ciertas situaciones de los isotipos IgA e IgE). También dura más tiempo, haciendo que su declive sea más lento. Es una respuesta inducida por antígenos proteicos y sólo son requeridas bajas dosis de antígenos infectantes, sin necesidad de adyuvantes. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Ir a video “Linfocitos B” en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 65. Propiedades de los linfocitos: - Movimiento ameboide: Supone el desplazamiento de toda una célula con respecto a su entorno. Comienza por la protusión de un pseudópodo en uno de los extremos de la célula, a continuación, se ancla por medio de receptores protéicos a una nueva área tisular y, por último, el resto de la célula es atraída hacia el pseudópodo. (Guyton, Hall; 2011). 22 Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 69. - Quimiotaxis: Los tejidos poseen muchas sustancias químicas diferentes que atraen a los neutrófilos y a los macrófagos. Cuando un tejido se inflama, se forman al menos una docena de productos diferentes que determinan una quimiotaxis hacia la zona inflamada. Éstas son: 1. Algunas toxinas bacterianas o víricas. 2. Productos degenerativos de los propios tejidos inflamados. 3. Varios productos de reacción del complejo de complemento que se activa en los tejidos inflamados. 4. Diversos productos de reacción producidos por la coagulación del plasma en el área inflamada. La quimiotaxis, depende del gradiente de concentración de la sustancia quimiotáctica. La concentración es máxima cerca de su origen, lo que dirige el movimiento unidireccional de los leucocitos. Surte efecto hasta una distancia de 100 micrómetros del tejido infalamdo, por consiguiente, como casi ninguna zona tisular dista más de 50 micrómetros de un capilar, la señal quimiotáctica moviliza fácilmente cantidades ingentes de leucocitos hacia la zona inflamada. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación de Power Point, sección “sangre”, diapositiva 71. - Diapedesis: Los neutrófilos y los monocitos atraviesan los poros de los vasos sanguíneos por diapédesis, aunque el tamaño de un poro es mucho menor que el de las células, éstas se deslizan de forma progresiva, contrayéndose momentáneamente a medida que atraviesan el poro para adaptarse a su tamaño. (Guyton, Hall; 2011; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación de Power Point, sección “sangre”, diapositiva 72. - Opsonización: es el proceso por el que se marca a un patógeno para su ingestión y destrucción por un fagocito. La opsonización implica la unión de una opsonina, en especial, un anticuerpo a un receptor en la membrana celular del patógeno. Tras la unión de la opsonina a la membrana, los fagocitos son atraídos hacia el patógeno. El complejo receptor-opsonina también puede crear otros productos como las proteínas del sistema del complemento C3b y C4b. Estos componentes se depositan en la superficie celular del patógeno y contribuyen a su destrucción. (Kumar; 2007). También se puede destruir la célula por un proceso denominado citotoxicidad dependiente de anticuerpo en el cual el patógeno no necesita ser fagocitado para su destrucción. Durante este proceso, el patógeno es opsonizado al unírsele un anticuerpo IgG. El anticuerpo desencadena la liberación de productos de lisis de células como monocitos, neutrófilos, eosinófilos y células asesinas naturales. Este proceso puede provocar la inflamación de los tejidos circundantes y dañar las células sanas. (Kumar; 2007). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 74. 23 - Fagocitosis: Ingestión mecánica de partículas extrañas por parte de neutrófilos y monocitos principalmente. Está influenciada por una superficie áspera, carencia de cubiertas protéicas protectoras y opsonización (inmunoglobulinas y proteínas del complemento unidas a la membrana de bacteria y al receptor de fagocito). (Pocock; 2005; Cunningham, 2009). 1. Fagocitosis por neutrófilos: El neutrófilo se une a la partícula extraña proyectando pseudópodos en todas las direcciones alrededor de ésta, fusionándose y creando una cámara cerrada que contiene la partícula fagocitada. Después, la cámara se invagina hacia el interior de la cavidad citoplasmática y se desprende de la membrana celular externa para formar una vesícula fagocítica (fagosoma) que flota libremente dentro del citoplasma. Un neutrófilo fagocita entre 3 y 20 bacterias antes de inactivarse y morir. (Guyton, Hall; 2011; Cunningham, 2009). 2. Fagocitosis por macrófago: Una vez activados por el sistema inmunitario, constituyen fagocitos mucho más potentes que los neutrófilos y a menudo fagocitan hasta 100 bacterias, pudiendo ingerir también partículas mucho mayores. Además, los macrófagos, tras digerir las partículas, expulsan los productos residuales y, a menudo, sobreviven y siguen funcionando por algunos meses más. (Guyton, Hall; 2011; Cunningham, 2009). Ir a video “neutrófilo fagocitando bacteria” en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 76. 6.9 Hemostasia Es el conjunto de mecanismos fisiológicos que mantienen la fluidez de la sangre y la integridad vascular. Deriva de la adecuada interacción de tres sistemas: la hemostasia primaria, hemostasia secundaria y sistema fibrinolítico. (Guyton, Hall, 2011; Kasper, 2006). Hemostasia primaria: Formación del tapón hemostático primario. Cuando se produce una lesión en un vaso el primer mecanismo para detener la hemorragia es una vasoconstricción del músculo liso vascular y a continuación, la formación del tapón hemostático plaquetario. A) Adhesión plaquetaria: Las plaquetas se adhieren a las fibrillas de colágeno del subendotelio vascular formando un puente con el factor von Willebrand (vWF). B) Activación: Depende de la síntesis de Tromboxano A2 y PGI2 por la vía de la ciclooxigenasa. C) Secreción: En los gránulos densos δ y gránulos α de las plaquetas existen sustancias que regulan la agregación y la activación de la coagulación: ADP, calcio, serotonina, PDGF (Factor de crecimiento obtenido de plaquetas), Factor 4 plaquetario. 24 D) Agregación: Formación del tapón plaquetario. Depende fundamentalmente del vWF y de otros factores estimulantes. (Kasper, 2006; Montes, 2001). Hemostasia secundaria: Casi simultáneamente a la formación del tapón hemostático primario, se pone en marcha el proceso de coagulación dependiente de las proteínas plasmáticas denominadas factores de coagulación. En su mayor parte, son enzimas proteolíticas inactivas. Cuando se activan, sus acciones enzimáticas provocan las sucesivas reacciones en cascada del proceso. La mayoría de los factores de coagulación, se designan mediante números romanos. Para indicar la forma activa del factor, se añade una letra “a” minúscula detrás del número romano. (Kasper, 2006; Montes, 2001). Factores de la coagulación Factor I Fibrinógeno Factor II Protrombina Factor III Hístico (Tromboplastina hística) Factor IV Calcio Factor V Proacelerina Factor VII Proconvertina Factor VIII Factor antihemofílico A Factor IX Christmas o antihemofílico B Factor X Factor Stuart Factor XI Antecedente tromboplastínico del plasma Factor XII Hageman o de contacto Factor XIII Factor estabilizante de la fibrina Precalicreína Cininógeno de alto peso molecular Factor von Willebrand Cuadro 2. Factores de coagulación. 25 El proceso de coagulación consiste en la formación del activador de la protrombina, que transforma la protrombina en trombina e inicia todos los pasos posteriores para la formación de fibrina soluble a partir de fibrinógeno plasmático. Existen dos vías de activación: la vía extrínseca, que comienza con el traumatismo vascular y de los tejidos adyacentes, y la vía intrínseca, que se inicia en la propia sangre. Actualmente se considera que ambas vías no son independientes en absoluto, ya que la vía extrínseca activa también al factor X a través del factor XI, considerándola como el inicio fisiológico de la coagulación. (Ganong; 2010; Kasper, 2006; Montes, 2001). Sin embargo para efectos didácticos y de pruebas diagnósticas, utilizamos esta nomenclatura. A) Vía extrínseca o del Factor Tisular: Comienza cuando una pared vascular o un tejido extravascular, sufre un traumatismo y entra en contacto con la sangre. El tejido lesionado libera un complejo de varios factores llamado factor tisular o tromboplastina tisular, que se compone en especial de fosfolípidos de las membranas tisulares y de un complejo lipoprotéico que actúa sobre todo como una enzima proteolítica. Este complejo lipoprotéico se une con el factor VII de la coagulación y, en presencia de iones de calcio, actúa enzimáticamente sobre el factor X. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Kasper, 2006; Montes, 2001). B) Vía intrínseca o sistema de contacto: Comienza con el traumatismo de la propia sangre o con la exposición de sangre al colágeno procedente de la pared de un vaso sanguíneo lesionado. (Guyton, Hall, 2011; Montes, 2001). El plasma contiene todos los elementos necesarios para la coagulación. En este caso los factores de contacto: el factor Hageman (XII), un cininógeno de alto peso molecular y la precalicreina, forman un complejo sobre la colágena del subendotelio vascular, actuando enzimáticamente sobre el factor XI para activarlo. (Montes, 2001). La finalidad de ambas vías es la activación del factor X, que se combina con el factor V y los fosfolípidos plaquetarios o tisulares para formar el complejo llamado activador de protrombina, que inicia la escisión de la protrombina para formar trombina, que a su vez, activa al factor XIII para actuar frente al Fibrinógeno convirtiéndolo en polímeros estables de Fibrina. (Ganong; 2010; Kasper, 2006; Montes, 2001). Ir a esquema en presentación Power Point, sección “sangre”, diapositiva 87, video en diapositiva 90 y cuadro en diapositiva 91. La fibrina forma en la sangre una red de finos filamentos entrelazados que atrapan las células sanguíneas; como la mayoría son eritrocitos, la sangre coagulada tiene color rojo. El líquido amarillento 26 pálido que queda después de formarse el coágulo es el suero sanguíneo. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Montes, 2001). Las células hepáticas sintetizan protrombina, trombina y casi todas las proteínas plasmáticas. Para que la síntesis de protrombina pueda hacerse normalmente, la sangre debe contener cantidad suficiente de vitamina K. Esta vitamina se absorbe en el intestino a partir de algunos alimentos, y pasa hacia la sangre; es liposoluble, por lo que su absorción requiere bilis. Ir a sección “ejercicios”en presentación Power Point, mecanismo de coagulación, diapositiva 6. Prevención de la coagulación vascular: o Factores del endotelio vascular: - Lisura del endotelio (evita la activación por contacto del sistema intrínseco). Capa de glucocáliz, un mucopolisacárido absorbido en la superficie del endotelio (repele los factores de coagulación, especialmente el XII, evita la fijación de plaquetas). Una proteína unida a la membrana endotelial, la trombomodulina, que se une a la trombina. Esta unión no sólo retarda el proceso de coagulación al retirar la trombina, sino que activa también una proteína plasmática, la proteína C, que actúa como anticoagulante al inactivar los factores V y VIII activados. (Guyton, Hall, 2011; Montes, 2001). o Mecanismos anticoagulantes: - - A partir del factor X activo: Por biotransformación en antitrombina III (inhibe proteasas), o por acción sobre el hígado (elimina temporalmente algunos factores de coagulación). Endotelio vascular dañado: Por liberación de protociclina (factor de segregación plaquetaria y vasodilatador), o por liberación de trombomodulina, que se fija a trombina (activando a la proteína C que inhibe la coagulación). Existencia y circulación de Heparina: Anticoagulante natural que inhibe la activación del factor IX (vía intrínseca) y activa un factor plasmático que inhibe la acción de la trombina. (Ganong; 2010; Kasper, 2006; Montes, 2001). Sustancias anticoagulantes: - Heparina: Se encuentra en células cebadas o mastocitos junto a histamina. Bloquea el factor IX. EDTA: (ácido etilen-diamino-tetra-acético). Bloquea algunos factores de coagulación. Oxalatos y citratos: Secuestran Ca⁺⁺. Warfarina (Ganong, 2010; Montes, 2001). 27 Sistema Fibrinolítico: La fibrinólisis es el mecanismo fisiológico que causa disolución de los coágulos. Existen tres activadores principales del sistema fibrinolítico: fragmentos del factor Hageman (XII), urocinasa (UK) y activador tisular del plasminógeno (tPA). Cuando se forma un coágulo, quedan atrapadas en él gran cantidad de plasminógeno junto con otras proteínas plasmáticas. Los tejidos lesionados y el endotelio vascular liberan muy lentamente un poderoso activador del plaminógeno tisular (tPA) que, alrededor de un día después y una vez que ha detenido la hemorragia, convierte finalmente el plasminógeno en plasmina, que a su vez, degrada el polímero de fibrina en fragmentos pequeños que son eliminados por el sistema de limpieza de los monocitos-macrófagos. (Pocock, 2005; Ganong, 2010). Los inhibidores más importantes que ayudan a mantener la fluidez de la sangre son la antitrombina, las proteínas C y S y el inhibidor de la vía del factor tisular. (Montes, 2001). 7. Corazón El corazón es un órgano musculoso hueco, una bomba aspirante e impelente formado por dos bombas en paralelo que trabajan al unísono para propulsar la sangre a través de los vasos sanguíneos hacia todos los órganos del cuerpo. Se sitúa en la parte inferior del mediastino medio en donde está rodeado por una membrana fibrosa gruesa llamada pericardio. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). El corazón derecho está constituido por la aurícula derecha y el ventrículo derecho, que actúan como una unidad. Su principal función es recibir sangre venosa no oxigenada en la aurícula derecha. Desde ahí, el ventrículo derecho sólo necesita generar una mínima presión para bombear la sangre a través de la válvula pulmonar hacia la circulación pulmonar. Es por ello que el corazón derecho está considerado como un sistema de baja presión. (http://es.scribd.com/doc/51211074/PrincipiosClinicos-del-Monitoreo-Invasivo; Gerard, Reynolds, 2002). El corazón izquierdo es una unidad similar que recibe sangre oxigenada del sistema pulmonar. Está considerado como un sistema de alta presión, ya que el ventrículo izquierdo necesita generar una mayor presión para bombear la sangre a través de la válvula aórtica, hacia la aorta y luego hasta la circulación sistémica De adentro hacia afuera, el corazón presenta las siguientes capas: El endocardio es una membrana serosa de endotelio y tejido conectivo de revestimiento interno, con la cual entra en contacto la sangre. Incluye fibras elásticas y de colágeno, vasos sanguíneos y fibras musculares especializadas, las cuales se denominan Fibras de Purkinje. En su estructura encontramos las trabéculas carnosas, que dan resistencia para aumentar la contracción del corazón. (Cunningham, 2009; Gerard, Reynolds, 2002). 28 El miocardio, es una masa muscular contráctil. El músculo cardíaco propiamente dicho; encargado de impulsar la sangre por el cuerpo mediante su contracción. Encontramos también en esta capa tejido conectivo, capilares sanguíneos, capilares linfáticos y fibras nerviosas. El pericardio es una membrana fibroserosa de dos capas, el pericardio visceral seroso o epicardio y el pericardio fibroso o parietal, que envuelve al corazón y a los grandes vasos separándolos de las estructuras vecinas. Forma una especie de bolsa o saco que cubre completamente al corazón y se prolonga hasta las raíces de los grandes vasos. Rodeando a la capa de pericardio parietal está la fibrosa, formado por tejido conectivo y adiposo, que lo protege. La capa serosa del pericardio interior secreta líquido pericárdico que lubrica la superficie del corazón, para aislarlo y evitar la fricción mecánica que sufre durante la contracción. En conjunto recubren a todo el corazón para que este no tenga alguna lesión. (Cunningham, 2009; Kasper, 2006; Gerard, Reynolds, 2002). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 2. El corazón se compone de tres tipos de músculo cardíaco principalmente: Músculo auricular. Músculo ventricular. Fibras musculares excitadoras y conductoras especializadas. Estos se pueden agrupar en dos grupos, músculos de la contracción y músculos de la excitación. A los músculos de la contracción se les encuentran: músculo auricular y músculo ventricular; a los músculos de la excitación se encuentra: fibras musculares excitadoras y conductoras especializadas. El corazón posee cuatro cavidades: dos superiores, llamadas aurículas, y dos inferiores, los ventrículos. Estas cavidades están separadas por tres tipos de tabiques: el interauricular, que divide las aurículas; el interventricular, que divide los ventrículos, y el auriculoventricular, que separa las aurículas de los ventrículos. (Eynard, 2008; Pocock, 2005; Kasper, 2006; Gerard, Reynolds, 2002). Ir a imágenes en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositivas 6 y 9. 7.1 Ciclo Cardiaco Se define como ciclo cardíaco la secuencia de eventos eléctricos, mecánicos y sonoros que ocurren durante un latido cardíaco completo. Estos eventos incluyen la despolarización y repolarización del miocardio, la contracción (sístole) y la relajación (diástole) de las diferentes cavidades cardíacas, el cierre y apertura de válvulas asociado y la producción de ruidos concomitantes. Todo este proceso generalmente ocurre en menos de un segundo. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). El ciclo cardiaco comprende el período entre el final de una contracción, hasta el final de la siguiente contracción. Tiene como finalidad producir una serie de cambios de presión para que la sangre circule. Para entender mejor la función cardíaca a través de este ciclo es necesario dividirlo en fases y observar los diferentes eventos que suceden en cada una de ellas. 29 Fases 1. Fase de llenado: Durante esta fase la sangre ingresa en la aurícula derecha por las venas cavas superior e inferior pasando al ventrículo derecho, y penetra a la aurícula izquierda por las cuatro venas pulmonares y de ahí se dirige al ventrículo izquierdo. Este es el denominado período de llenado rápido de los ventrículos. El período de llenado rápido dura aproximadamente el primer tercio de la diástole (70%). Durante el tercio medio, normalmente solo penetra una pequeña cantidad de sangre en los ventrículos; esta es la sangre procedente de las venas y, que atravesando las aurículas, va directamente a los ventrículos. Durante el último tercio de la diástole, las aurículas se contraen (sístole aurícular) y proporcionan un impulso adicional para introducir sangre en los ventrículos (30%). (Tresguerres, 1991). 2. Fase de contracción isométrica ventricular: Inmediatamente después de iniciarse la contracción ventricular, aumenta de forma brusca la presión dentro de los ventrículos, cerrando la válvula AV a una presión de 10 – 12 mmHg. Durante este período hay contracción de los ventrículos sin vaciamiento. Este es el denominado período contracción isométrica; en donde la tensión va aumentando en el músculo pero no se produce el acortamiento de las fibras musculares. (Tresguerres, 1991). 3. Fase de expulsión: Periodo de vaciamiento propiamente dicho, cuando la presión del ventrículo izquierdo sube ligeramente por encima de 80 mmHg y la presión del ventrículo derecho es algo superior a 8 mmHg, estas presiones ventriculares abren las válvulas sigmoideas (aórtica y pulmonar). Inmediatamente empieza a salir sangre de los ventrículos, y cerca de 70% del vaciamiento ocurre durante el primer tercio de la eyección (período de eyección rápida), y el resto durante los dos tercios siguientes (período de eyección lenta). (Tresguerres, 1991). 4. Fase de relajación ventricular: Las presiones elevadas de las grandes arterias impulsan inmediatamente la sangre en sentido retrogrado hacia los ventrículos, lo cual hace que se cierren las válvulas aórtica y pulmonar con un chasquido. El músculo cardíaco sigue relajándose (diástole) aunque el volumen ventricular no cambie, lo que origina el período de relajación isométrica. Durante este período, las presiones ventriculares vuelven con rapidez a niveles diastólicos muy bajos. A continuación, se abren las válvulas. (Tresguerres, 1991). Ir a video en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 16. 7.2 Gasto Cardiaco El gasto cardíaco (GC) es el volumen de sangre expulsado por cada ventrículo, éste puede determinarse bien como volumen latido (VL, ml/latido), o como volumen minuto (VM, ml/minuto). El GC puede medirse de forma directa en animales de laboratorio, registrando los cambios de volumen ventricular en un cardiómetro. También puede valorarse de forma indirecta, se usan 2 métodos: 30 Principio de Fick: Mide la cantidad de un indicador que se añade o se toma de un segmento del sistema vascular por el que fluye toda la sangre del organismo. El material marcado puede ser O2, a través del circuito pulmonar. Se emplea la siguiente fórmula: GC = q/CA-CV, donde “q” representa el consumo de O₂, “CA” el O₂ en sangre de arteria pulmonar y “CV” el O₂ en la sangre de vena pulmonar. Principio de Stewart-Hamilton. Este método utiliza la curva de dilución de un indicador. La fórmula que determina el principio es: GC = q/ C x t, donde “q” representa la concentración de colorante inyectado, “C” la concentración de colorante/ml de sangre para la duración de la curva y “t” la duración de la curva. Cada ventrículo eyecta o impulsa hacia la circulación correspondiente, la misma cantidad de sangre en la unidad de tiempo de un minuto, esto se conoce también con el nombre de volumen minuto, se calcula por la siguiente fórmula: GC o Vm = Vs x F. En donde: Gc: Gasto Cardíaco. F: Frecuencia. Vs: Volumen Sistólico. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a cuadro en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 21. Regulación del gasto cardíaco El GC presenta variaciones fisiológicas, según los factores que a continuación consideramos: Superficie corporal. El GC aumenta en proporción a la superficie corporal, así se define el llamado índice cardíaco (IC = GC/m2). Edad. El GC es mayor en individuos jóvenes. Sexo. Es mayor en el macho que en la hembra. Altitud. En periodos iniciales de adaptación a la altura el GC aumenta. Gestación. A partir del tercio medio de la gestación aumenta en un 20-40%. Estrés. El GC aumenta por estimulación simpática. Estado postural. La inmovilidad disminuye el retorno venoso y reduce también el GC. Ejercicio muscular. Se produce un aumento del GC al aumentar el consumo de O₂. Temperatura. El GC aumenta por encima de los 30°C de T° ambiente. (Pocock, 2005; Cunningham, 2009; Thibodeau, 2006). 31 7.3 Cavidades cardiacas Aurículas: Recepción de sangre y llenado ventricular. Aurícula derecha (AD): recibe a las venas cavas y el seno coronario (afluencia venosa del corazón). Aurícula izquierda (AI): Recibe a las 4 venas pulmonares con sangre oxigenada. Las aurículas presentan entre ambas una prolongación anterior (orejuela) de fondo ciego que se prolonga sobre la cara anterior del corazón, rodeando lateralmente a la derecha el origen de la aorta, y a la izquierda el de la arteria pulmonar. Las paredes de las aurículas tienen solamente una acción contenedora de la sangre que proviene de las venas, por tanto, el espesor de sus pareces es muy inferior al de las paredes de los ventrículos, y su musculatura no aparece en forma de relieve dentro de sus paredes. Esta superficie es lisa, pero se engruesa y enriquece con columnas carnosas a nivel de las orejuelas (músculos pectíneos), cuya forma varia tanto a la derecha como a la izquierda. En el interior, la pared de la cavidad cardíaca está recubierta por una membrana epitelial (endocardio) que reviste todas las depresiones y los salientes y se continúa con aquélla (intima) de las arterias y de las venas; este revestimiento interno de las cavidades que contienen sangre es necesario para evitar que ésta se coagule. (www.texasheartinstitute.org; Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 25. Ventrículos: Bombas impulsoras de sangre. Son las cavidades inferiores del corazón, que reciben la sangre procedente de las aurículas. Su pared está formada por una masa muscular de notable grosor. Ventrículo derecho (VD): Sus paredes son delgadas (4 a 6 mm) debido a que manejan menor presión, recibe la sangre venosa a través de la válvula tricúspide y debe impulsarla a través de las arterias pulmonares hacia la circulación menor o pulmonar. VI: De paredes gruesas (9 a 11 mm) ya que maneja presiones altas y por lo tanto trabaja más, recibe la sangre ya oxigenada a través de la válvula mitral, a continuación, debe impulsarla por toda la circulación mayor. Es la cavidad más grande y fuerte del corazón. (www.texasheartinstitute.org; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 27. 7.4 Válvulas cardiacas Consisten en finos colgajos de tejido fibroso, flexible y resistente, cubierto de endotelio, firmemente insertados en la base de los anillos fibrosos valvulares. Los movimientos de la hojuelas (valvas) valvulares son esencialmente pasivos y la orientación de las válvulas es responsable del flujo unidireccional de la sangre a través del corazón. Existen dos tipos de válvulas cardiacas: atrioventriculares (AV) y sigmoideas (semilunares). (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Válvulas AV: Impiden el flujo retrógrado de la sangre de los ventrículos a las aurículas durante la sístole. 32 Válvula tricúspide: controla el flujo sanguíneo entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho, compuesta de tres valvas. Válvula mitral: permite que la sangre rica en oxígeno proveniente de los pulmones pase de la aurícula izquierda al ventrículo izquierdo, tiene dos valvas. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 29. Insertados en los bordes libres de éstas valvas existen unos filamentos fuertes y delgados (cuerdas tendinosas) que se originan en los potentes músculos papilares de los ventrículos respectivos e impiden la eversión de las valvas durante la sístole ventricular. Los músculos papilares se contraen cuando lo hacen las paredes ventriculares, pero tiran de los extremos de las hojuelas hacia el ventrículo para evitar que hagan excesiva prominencia en la aurícula durante la contracción ventricular. (www.texasheartinstitute.org; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 30. Válvulas sigmoideas: Situadas entre el ventrículo derecho y la arteria pulmonar y, entre el ventrículo izquierdo y la aorta. Se componen de tres valvas en forma de copa insertadas en los anillos valvulares. Al final de la fase de eyección reducida de la sístole ventricular, el flujo sanguíneo se invierte brevemente hacia los ventrículos, esto hace que las valvas encajen perfectamente e impide la regurgitación de sangre a éstos. Válvula aórtica: permite que la sangre rica en oxígeno pase del ventrículo izquierdo a la aorta, la arteria más grande del cuerpo, la cual transporta la sangre al resto del organismo. Válvula pulmonar: controla el flujo sanguíneo del ventrículo derecho a las arterias pulmonares, las cuales transportan la sangre a los pulmones para oxigenarla. Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 33. Todas estas válvulas se abren y cierran de una forma pasiva. Es decir, se cierran cuando un gradiente de presión en sentido retrogrado las impulsa hacia atrás, y se abren cuando un gradiente de presión en sentido anterógrado envía la sangre hacia adelante. Las elevadas presiones existentes en las arterias al final de la sístole, hacen que las válvulas sigmoideas se cierren con un golpe seco, en comparación con el cierre mucho más suave de la válvula A-V. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a video en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 34. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, anatomía del corazón, diapositiva 7. 33 7.5 Sistema de conducción de impulsos Está constituido por fibras musculares cardíacas modificadas, ya que se especializan no en la contractilidad, sino en la más rápida conducción de impulsos. En los mamíferos, el miocardio posee este sistema para iniciar y conducir rítmicamente los impulsos electroquímicos que generan la contracción coordinada y la relajación de las cuatro cámaras cardíacas (ventrículos y aurículas). Este sistema conductor está representado por el nodo sinoauricular, el nodo atrioventricular y el haz de His. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Nodo sinoauricular (SA): Está representado por una masa pequeña en la aurícula derecha, cerca del orificio de la vena cava superior. Las fibras de éste nódulo carecen casi por completo de filamentos contráctiles y se conectan directamente con las fibras musculares de la aurícula. Los impulsos se inician y diseminan a través del músculo cardíaco a una velocidad de 0.3 m/s; de esta forma la onda de despolarización es conducida al nodo atrioventricular. Marca el ritmo cardíaco dado que presenta la frecuencia más rápida. (http://www.electrocardiografia.es/a_electrica.html; Cunningham, 2009). Vías internodales: Conducen el impulso desde el nodo sinoauricular atravezando ambos atrios hasta el nodo atrioventricular. Son tres: Bachmann, Wenckenbach y Thorel. Nodo atrioventricular (AV): Localizado en la pared interna de la aurícula derecha, situada en el tabique interauricular, se compone de células especializadas de músculo. Su baja conducción produce un retraso de 0.08 - 0.12 s. durante los cuales se completa la contracción auricular. Los impulsos pasan al haz atrioventricular (haz de His). Haz de His: consistente en un fino cordón de naturaleza muscular, de aproximadamente 1 cm de longitud. Se origina en el nódulo sinusal y recorre la cara inferior del tabique interauricular. Después de un breve trayecto a lo largo del tabique interventricular se divide en dos ramas: la derecha y la izquierda. Las últimas derivaciones del haz de His se extienden por el endocardio ventricular, formando la red subendocárdica, e intramiocárdica de Purkinje. La velocidad del sistema de conducción ventricular es de 1 a 4 m/s de manera que la activación de la región subendocárdica es casi inmediata en toda la superficie. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, conducción de impulsos, diapositiva 8. Las fibras musculares modificadas que constituyen este sistema son de tres tipos: nodales, de Purkinje y de transición, de acuerdo a su localización y características histológicas, ya sea en los nodos sinoauricular o atrioventricular. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Fibras nodales Son más delgadas y poseen menos miofibrillas que las fibras musculares cardiacas normales de los atrios (aurículas). En ambos nodos estas fibras especializadas forman una masa pequeña y más clara 34 que el resto de los miocitos auriculares (atriales), tejido conjuntivo fibroelástico y una arteria nodal. El nodo sinoauricular (senoatrial) funciona como un verdadero marcapaso. El nodo atrio ventricular se conecta en el lado atrial con fibras atriales comunes y cerca del tabique atrioventricular con las células especializadas del haz atrioventricular y no funciona como marcapaso sino como células de inducción que retardan moderadamente la transición de impulsos, aunque en algunas circunstancias patológicas pueden actuar también como marcapaso. (Ganong; 2010; Cunningham, 2009). Fibras de Purkinje Poseen un diámetro mayor que las fibras cardíacas normales. Las miofibrillas tienden a situarse hacia la periferia, por lo que en cortes teñidos con H/E se ven de un color rosado mas claro sobre todo alrededor del núcleo por su gran contenido de glucógeno. Las fibras de Purkinje se distribuyen primero a los músculos papilares y después a las paredes laterales de los ventrículos donde aparecen como una red subendocárdica. (Ganong; 2010; Cunningham, 2009). Células de transición Son células cuyas características histológicas tienen un aspecto intermedio entre las fibras de Purkinje y la célula cardíacas normales, sirven de unión entre las fibras de Purkinje y los miocitos de ambos ventrículos. (Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 42 y animación en diapositiva 43. 7.6 Propiedades del músculo cardiaco: Badmotropismo: Autoexitabilidad; la capacidad de despolarizarse ante la llegada de un estímulo eléctrico. Dromotropismo o Conductividad: Es la velocidad de conducción de los impulsos cardíacos mediante el sistema excito-conductor. El sistema nervioso simpático tiene un efecto dromotrópico positivo, por lo tanto hace aumentar la velocidad de conducción, mientras que el sistema nervioso parasimpático es de efecto contrario. Cronotropismo: Propiedad de algunas fibras cardiacas miocárdicas para excitarse así misma de forma rítmica y automática (marcapasos o seno auricular). Se refiere a la pendiente del potencial de acción. SN Simpático aumenta la pendiente, por lo tanto produce taquicardia. En cambio el SN Parasimpático la disminuye. Inotropismo: Contracción (la energía o fuerza de contracción es proporcional a la longitud inicial de la fibra muscular cardiaca). Además es una propiedad básica que posibilita la función de la bomba y uno de los determinantes de gasto cardíaco. Un agente inotrópico positivo aumenta la fuerza de 35 contracción muscular mientras que uno negativo disminuye la fuerza de éstas. (Pocock, 2005; Cunningham, 2009; Torres, 1995). Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, propiedades del músculo, diapositiva 9. 7.7 Papel de los iones calcio, sodio y potasio en la actividad cardiaca La célula cardiaca en su interior posee una gran cantidad de iones, los mismos que están en el líquido extracelular, salvo que en diferentes concentraciones. Los tres iones que influyen en el proceso de conducción son el sodio (Na⁺), el potasio (K+) y el calcio (Ca⁺⁺). (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010). Los movimientos de los iones a través de los canales ubicados en la membrana celular van a producir la despolarización y repolarización de la célula cardiaca. En el músculo cardiaco, el potencial de acción se produce por la apertura de tres tipos de canales: Canales rápidos de sodio, igual que en el músculo esquelético. Canales lentos de calcio, o canales de calcio y sodio, se abren más lentamente y permanece así durante varias décimas de segundo, manteniendo un periodo de despolarización prolongado. Canales de potasio. Se considera que en la célula cardiaca en el período de reposo, el interior de su membrana está cargada negativamente (-85 milivoltios) y el exterior de la membrana positivamente. Sin embargo, en la fibra del nodo sinoauricular, ésta negatividad es mucho menor (-55 milivotios), por lo que los canales rápidos de sodio se bloquean y sólo se abren los canales lentos de calcio y sodio. Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 49. Sodio: La apertura de los canales rápidos de sodio durante pocas diezmilésimas de segundo es responsable del rápido ascenso del potencial de acción que se observa en el músculo ventricular, debido a la rápida penetración de iones Na⁺ al interior de la fibra. (Ganong; 2010). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 51. Con respecto al nodo SA, debido a la elevada concentración de Na⁺ en el líquido extracelular, así como la carga negativa del interior de las fibras del nodo en reposo (-55 milivoltios), el sodio del exterior tiende a filtrarse al interior. Además, las fibras éste, tienen una cantidad de canales que ya se encuentran abiertos al sodio. Por tanto, entre latidos cardiacos, la entrada de iones sodio causa un aumento gradual del potencial de membrana y, cada dos latidos, aumenta el potencial de reposo. Cuando el potencial aumenta hasta un voltaje umbral de unos -40 milivotios, los canales de calcio y sodio se activan, determinando su rápida entrada, lo que provoca una despolarización, que no es sino 36 la inversión de cargas de la membrana celular (interior positivo, exterior negativo), produciendo un potencial de acción. Por tanto, es básicamente la permeabilidad intrínseca de las fibras del nodo SA al sodio la que causa su autoexcitación. (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010). Calcio: En el músculo cardiaco la despolarización rápida va seguida de una despolarización lenta, pero prolongada, que se produce por la abertura de los canales lentos de Sodio-Calcio. El exceso de iones calcio produce efectos casi exactamente opuestos a los de los iones potasio, haciendo que el corazón caiga en una contracción espástica. Esto se produce por el efecto del calcio en el inicio del proceso contráctil cardiaco. A la inversa, su déficit causa flacidez cardíaca, similar al efecto del potasio elevado. En el nodo SA, únicamente se activan los canales lentos de sodio-calcio. (Pocock, 2005; Ganong, 2010). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 56. Potasio: El proceso de vuelta a la normalidad de la membrana es conocido como repolarización, que se produce por la salida del potasio desde la célula, lo que conlleva a la normalización de las cargas de membrana (exterior positivo e interior negativo). El exceso de potasio en los líquidos extracelulares hace que el corazón se dilate y quede flácido, y que también disminuya la frecuencia cardíaca. Las cantidades grandes pueden también bloquear la conducción del impulso cardíaco de las aurículas a los ventrículos a través del haz A-V. (Ganong; 2010¸ Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 59. 7.8 Regulación nerviosa de la actividad cardiaca: El corazón está inervado por nervios simpáticos y por fibras del nervio vago (parasimpático). Las fibras parasimpáticas son ramas del nervio vago. En los mamíferos, el vago derecho se distribuye en la aurícula derecha y en el nodo S-A, mientras que el izquierdo inerva preferentemente la aurícula izquierda, el nodo A-V y el Haz de His. La estimulación de los nervios parasimpáticos del corazón hace que se libere acetilcolina en las terminaciones vagales. Esto aumenta la permeabilidad del potasio en las terminaciones de las fibras, lo cual permite un escape de este ión hacia el exterior, efecto denominado hiperpolarización. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). En el nodo, este estado de hiperpolarización hace difícil que las pequeñas fibras de unión exciten las fibras nodales, porque solo generan pequeñas corrientes durante el potencial de acción. Bajo el efecto del vago: a) Disminuye la capacidad conductora del miocardio específico y aumenta por lo tanto el tiempo requerido para que el estímulo generado en el nodo S-A llegue al nodo A-V y Haz de His (efecto dromótropo negativo). 37 b) Disminuye la frecuencia de los impulsos generados en el nódulo S-A y se produce bradicardia (efecto cronótropo negativo). c) Disminuye la excitabilidad del miocardio auricular (efecto badmótropo negativo). La estimulación prolongada del vago puede causar paro cardíaco transitorio, acompañado de la caída brusca de la presión arterial. El paro es transitorio porque si se mantiene inhibido el nodo S-A, aparece rápidamente automatismo (aunque de menor frecuencia) de las fibras del Haz A-V, que desarrollan un ritmo espontáneo y origina una contracción ventricular con una frecuencia de 15 a 40 latidos por minuto. Este fenómeno se denomina escape ventricular. d) Disminuye la fuerza contráctil del miocardio auricular (efecto inótropo negativo). (Guyton, Hall, 2011; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). La estimulación simpática ejerce sobre el corazón los efectos contrarios producidos por la inervación vagal; primero aumenta la intensidad de descarga S-A nodal. Segundo, aumenta el ritmo de conducción y la excitabilidad de todos los procesos del corazón. Tercero, aumenta considerablemente la fuerza de contractura de toda la musculatura cardiaca, tanto auricular como ventricular. La estimulación de los nervios simpáticos libera noradrenalina en las terminaciones nerviosas simpáticas. El aumento de la permeabilidad del sodio causaría el aumento de la tendencia del potencial de reposo a disminuir hasta el valor umbral de la autoexcitación; el aumento de la permeabilidad del calcio probablemente sea la causa del aumento de la fuerza contráctil del músculo cardíaco, por influencia de la estimulación simpática, porque los iones calcio desempeñan un papel muy importante en la excitación de las miofibrillas. (Pocock, 2005; Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 66. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, reglación nerviosa, diapositiva 10. 7.9 Ruidos cardiacos Los ruidos cardiacos son los escuchados en la auscultación cardiaca. Normalmente son dos ruidos (1º y 2º) separados entre sí por dos silencios (pequeño y gran silencio respectivamente). En algunas ocasiones se puede percibir la existencia de un tercer ruido, y menos frecuentemente un cuarto ruido. (Tresguerres, 1991; Thibodeau, 2006). Fonocardiograma. Registro gráfico de los ruidos cardiacos. Sirve para valorar: 1. Función valvular 2. Patología 3. Características de los ruidos 4. Estudiar fenómenos del ciclo cardiaco 38 1er ruido. Choque de válvulas AV Tono bajo y prolongado “LUB” Coincide con la iniciación del choque de la punta y corresponde al comienzo de la sístole ventricular. Es más profundo y largo que el segundo y se percibe con más claridad en los focos de la punta. a. 1er componente mitral b. 2do componente tricuspídeo c. generalmente no se escucha desdoblamiento fisiológico, pero cuando se escucha, es mejor en el foco tricuspídeo. 2do ruido. Choque sigmoideas Tono alto y breve “DUB” Coincide con el comienzo de la diástole ventricular y se percibe con mayor nitidez en los focos de la base cardiaca. a. 1er componente aórtico b. segundo componente pulmonar c. Se escucha desdoblamiento fisiológico en la inspiración Ir a animación en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 70. 3er ruido. Fase de llenado rápido. Sin características propias. Patología: Aumento del flujo en AV, persistencia de ductus arterioso. Se trata de un ruido diastólico que ocurre después del segundo tono y tiene una frecuencia muy baja. Es causado por llenado brusco del ventrículo, debido a una velocidad de flujo aumentada, un volumen de sangre aumentado. Ir a animación en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 72. 4to ruido. Sístole auricular Sin características propias Patología: IC, estenosis aórtica o pulmonar. Es mucho menos frecuente y suele tener un significado patológico. Es un ruido presistólico que se escucha antes que el primero normal y se debe a la vibración producida por la contracción auricular contra un ventrículo poco distensible. Es de frecuencia muy baja y se escucha mejor en la punta. (Tresguerres, 1991; Thibodeau, 2006). Ir a animación en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositiva 74. En el adulto generalmente solo se escuchan 1er y 2do. Si las válvulas están dañadas por una enfermedad, pueden auscultarse ruidos adicionales (soplos) cuando la sangre pasa por una válvula estenosada o sufre una fuga retrógrada a través de una válvula incompetente. Soplo diastólico: tendríamos ruido a nivel de la diástole. Soplo sistólico: tendríamos ruido a nivel de la sístole. 39 En el examen auscultatorio lo primero es determinar los focos valvulares, siendo en el lado izquierdo y como regla practica PAM-345 (Pulmonar, Aortico, Mitral, tercer, cuarto y quinto espacio intercostal), y del lado derecho, en el cuarto espacio intercostal, el foco Tricúspide. Foco pulmonar: tercer espacio intercostal izquierdo. Foco aórtico: cuarto espacio intercostal izquierdo. Foco mitral: quinto espacio intercostal izquierdo. Foco tricuspideo: cuarto espacio intercostal derecho. (Tresguerres, 1991; Thibodeau, 2006). Ir a imágenes en presentación Power Point, sección “corazón”, diapositivas 77 y 78. 8. Dinámica sanguínea Los vasos sanguíneos son un sistema cerrado de conductos que llevan la sangre del corazón a los tejidos y de regreso al corazón. (Ganong, 2010). 8.1 Arterias: Constituidas por tres capas, adventicia, músculo liso y la íntima. La íntima consta de un revestimiento endotelial, un subendotelio y de la membrana elástica interna; esta última, constituida por una condensación de fibras elásticas. La media presenta músculo liso dispuesto en espiral, fibras elásticas y colágena en proporción variable, y la adventicia está constituida por tejido conjuntivo principalmente. Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 2. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, dinámica sanguínea, diapositiva 11. Conducen la sangre a presión hacia los tejidos, mantienen ésta por la disminución progresiva en el diámetro de los vasos y por resistencia periférica. Se dividen en: 1) Arterias de gran calibre o elásticas; 2) Arterias de mediano o pequeño calibre, musculares o de distribución y 3) Arteriolas. Arterias elásticas A estos vasos pertenecen las arterias de gran calibre: aorta y pulmonar, que reciben y conducen sangre a altas presiones. En ellas se distinguen las tres túnicas ya mencionadas. La íntima mide de 100-130 μm de espesor. La membrana basal es fina. La capa subendotelial, la cual contiene tejido conjuntivo laxo, fibras elásticas orientadas longitudinalmente, fibroblastos diseminados y algunas fibras musculares lisas en su parte profunda. La media es la túnica más gruesa, mide 500μm y está compuesta esencialmente por 40 a 70 láminas de elastina concéntricas y fenestradas, de las cuales salen redes de fibras elásticas` anastomosadas entre sí. Entre las láminas de elastina fenestradas hay 40 sustancia amorfa, fibroblastos y fibras musculares lisas. La adventicia es una capa delgada de tejido conjuntivo laxo, que no distingue fácilmente del tejido conjuntivo circundante. Las fibras colágenas y elásticas se disponen en una espiral abierta. En esta túnica observamos los vasa vasorum, capilares linfáticos y nervios. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 4. Arterias musculares El componente más abundante de este tipo de arteria es el tejido muscular y su diámetro es variable, desde 0.4-1mm. En la capa íntima el endotelio es similar al de las arterias elásticas, observándose en las células endoteliales dos tipos de uniones: espaciadas y estrechas. La membrana basal es delgada y contínua en las grandes arterias. La capa subendotelial desaparece al disminuir el calibre del vaso, y comprende fibras colágenas y elásticas. La membrana elástica interna es prominente y fenestrada. Por su parte, la capa media es principalmente muscular y consta de 10 a 40 capas. Las células musculares están rodeadas por una membrana basal, fibras colágenas, las cuales están entremezcladas con fibras elásticas y sustancia intercelular amorfa, principalmente elastina. La adventicia es una capa gruesa, con una parte interna densa y una externa laxa. Contiene haces de colágeno y fibras elásticas, fibroblastos y adipocitos y escasas fibras musculares lisas. La lámina elástica externa está presente. La capa adventicia posee los vasa vasorum, linfáticos y fibras nerviosas, los cuales penetran hasta el tercio externo de la túnica media. Las arterias musculares al aumentar de calibre aumentan sus elementos elásticos y se convierten en las arterias músculo elásticas. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 6. Del corazón salen dos arterias: 1) El tronco pulmonar que sale del ventrículo derecho y lleva la sangre a los pulmones y 2) La aorta que sale del ventrículo izquierdo forma el arco aórtico (cayado) del cual emergen arterias para cabeza, cuello y miembros superiores, desciende como aorta tóracica y al atravesar diafragma cambia a aorta abdominal que irriga las estructuras abdominales. Finalmente se divide en dos arterias ilíacas. De la aorta se originan las siguientes ramas: Las carótidas: Aportan sangre oxigenada a la cabeza. Subclavias: Aportan sangre oxigenada a los miembros superiores. Hepática: Aporta sangre oxigenada al hígado. Esplénica: Aporta sangre oxigenada al bazo. Mesentéricas: Aportan sangre oxigenada al intestino. Renales: Aportan sangre oxigenada a los riñones. Ilíacas: Aportan sangre oxigenada a los miembros inferiores. Tronco Celíaco: Es un arteria de la aorta abdominal que se trifurca para dar irrigación al estómago, hígado y bazo. 41 Miembros Superiores: de la subclavia se forma las axilar que se transforma en braquial y ésta en radial y ulnar que se unen en mano formando los arcos arteriales. Miembros Inferiores: de la ilíaca externa se forma la femoral que se continúa como tibial y fibular. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). 8.2 Arteriolas: A este tipo pertenecen las arterias musculares con un diámetro de 100μm o menos. La íntima no posee capa subendotelial y sí aparece la lámina elástica interna que la separa de la túnica media que puede contener hasta tres capas circulares de fibras musculares lisas que realmente se disponen en espiral. La adventicia, de tejido conjuntivo laxo está constituida principalmente por fibras colágenas y elásticas y en las arteriolas de mayor diámetro es evidente la membrana elástica externa separando la adventicia de la túnica media. En la medida que disminuye el diámetro de la arteriola, su pared se adelgaza, haciéndose menos evidentes las membranas elásticas externa e interna y disminuyendo las capas de células musculares lisas de la capa media, así como la adventicia. La sangre que circula por el interior del sistema vascular arterial debe llegar con menor presión al lecho capilar, ya que la pared de los capilares es muy delgada para permitir la difusión e intercambio constante con las células, tejidos y órganos, por lo que la pared muscular relativamente desarrollada de las arteriolas y su luz estrecha y angosta ofrecen notable resistencia al paso de la sangre y permite que se generen presiones importantes en todo el árbol arterial anterior y la sangre llegue con menos presión a los capilares. El tono de las células musculares lisas de la pared de las arteriolas está regulado por el Sistema Nervioso Autónomo y por hormonas, por lo que sí éste aumenta por encima de lo normal aparece hipertensión. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 8. 8.3 Capilares: (capix, cabello) Los tejidos capilares están formados por una capa de células endoteliales extremadamente aplanadas, una lámina basal y una pequeña red de fibras reticulares. Son tubos endoteliales muy finos, de paredes delgadas que se anastomosan y cuya función es la de realizar el intercambio metabólico (H₂O, sales, vitaminas, hormona, CO₂, urea y O₂) entre la sangre y los tejidos. Estos pueden disponerse en diferentes formas, según los órganos en los que se encuentren, por lo cual aparecen formando redes, haces y glomérulos. El diámetro de los capilares sanguíneos varía de 6-8 μm y la cantidad de ellos en un órgano está relacionada con la función de dicho órgano. En el miocardio la densidad de capilares por mm² es de 2000, mientras en el tejido conjuntivo cutáneo es de 50. Tienen un extremo arterial y uno venoso. Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 11. Capilares arteriales, precapilares y metarteriolas Estas son transiciones entre las arteriolas y los capilares que controlan el riego sanguíneo en el lecho capilar y constituyen esfínteres capilares. Poseen una luz más amplia que la de los capilares o incluyen 42 fibras musculares lisas en sus paredes. Por su parte externa la adventicia se continúa con el tejido conjuntivo de los órganos vecinos. Capilares venosos o postcapilares Poseen un diámetro de 8 a 30 μm. Su pared está constituida por endotelio, membrana basal y tejido conjuntivo fino con algunos pericitos. Representan la transición entre los capilares y las vénulas e intervienen en el intercambio de agua y metabolitos. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). 8.4 Vénulas: Poseen un diámetro de 30 a 50 μm que progresivamente se incrementa hasta alcanzar, en las mayores unos, 300 μm. Se caracterizan por presentar un endotelio continuo y ocasionalmente fenestrado que se apoya en una membrana basal continua y poseer pericitos que se hacen más numerosos en la medida que aumenta de diámetro. No poseen túnica media. La adventicia es delgada y contiene fibroblastos, macrófagos, plasmocitos y mastocitos. Desempeñan una función importante en el intercambio de lípidos con los tejidos circundantes, sobre todo en la inflamación, ya que son muy lábiles a la histamina, serotonina y bradiquina, las cuales inducen la abertura y el debilitamiento de las uniones de sus endoteliocitos facilitando la salida de los leucocitos y el plasma en los sitios de inflamación. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 15. 8.5 Venas: Conducen sangre de regreso al corazón, tienen las mismas 3 capas pero más delgadas. Se encuentran valvas o nidos de golondrinas, estructuras que impiden el regreso de la sangre. La propulsión de la sangre depende de la fuerza de bombeo del corazón, de la bomba muscular (compresión por masas de músculo esquelético) y de la bomba torácica (presión negativa del tórax), donde las aurículas ejercen un efecto de aspiradora. Después de la espiración, baja la presión arterial, se relaja el músculo del diafragma y esto contribuye a que fluya la sangre hacia el corazón. Las propiedades estructurales de la pared de las venas dependen también de las condiciones hemodinámicas. La baja presión en ellas y la velocidad disminuida con que circula la sangre, determinan el débil desarrollo de los elementos musculares en las venas. De la misma forma, el desarrollo muscular es desigual y depende de que la sangre circule bajo la acción de la gravedad o en contra de ella. Todo esto determina diferencias estructurales. Ir a imágenes en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositivas 17, 18 y 19. La Cava superior está formada por la unión de las venas braquicefálicas: yugulares que vienen de la cabeza y las subclavias que proceden de los miembros superiores (venas braquiales, cefálica y basílica). La Cava inferior a la que van las Ilíacas que vienen de los miembros inferiores (venas femorales, safena magna o interna y safena parva o externa), las renales de los riñones, la suprahepática del hígado y genitales. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). 43 Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 21. 8.6 Anastomosis arteriovenosas: Las anastomosis arteriovenosas son conexiones directas entre las arterias y venas, que posibilitan el paso directo de la sangre sin pasar por los capilares y que son muy abundantes sobre todo en la piel, donde contribuyen a la conservación del calor, ya que estas anastomosis poseen una gran actividad vasomotora y reaccionan a estímulos térmicos, mecánicos y químicos. Pueden clasificarse como músculo epitelioides simples, glomeruliformes y almohadillas de cierre. Los músculos epitelioides simples parten de las arterias, formando ángulos rectos y tienen una trayectoria en espiral hasta llegar a la vena. Las células musculares se acortan y redondean tomando un aspecto epitelial, de ahí su nombre de epitelioideas. En la glomeruliformes o glomus las arterias se dividen en dos a cuatro ramas antes de llegar a la vena; todas las ramas están rodeadas por una vaina común de tejido conjuntivo. Presentan también carácter epitelioide en la musculatura. Este grupo de anastomosis arteriovenosa es frecuente en la piel de los extremos de los dedos. El tipo de anastomosis almohadillas en cierre se caracteriza por tener una capa muscular desarrollada en disposición longitudinal en el subendotelio de la íntima. Esta capa puede rodear la luz del vaso y disponerse en "parches" o "almohadillas". Se encuentran en pleura, pulmones, diafragma y mesenterio. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 23. 8.7 Vasa vasorum Las arterias de diámetro mayor que 1 mm poseen en sus paredes vasos nutrientes o vasa vasorum (vasos de los vasos). Ellos penetran hasta la región profunda de la capa media. La íntima y parte de la túnica media se nutren por difusión de sustancias de la luz del vaso. En las venas, por contener sangre poco oxigenada, los vasa vasorum abastecen de sangre a las tres capas de la pared. En las paredes de los vasos también encontramos nervios, los cuales pueden ser de dos tipos: mielínicos y amielínicos. Las fibras mielínicas se relacionan con las fibras musculares lisas de la capa media y las amielínicas pueden ser sensoriales o motoras. (Guyton, Hall; 2011). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 26. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, dinámica sanguínea, diapositiva 13. 44 8.8 Presión sanguínea Es la magnitud de la fuerza que se aplica sobre las paredes de las arterias y/o venas a medida que el corazón bombea sangre a través del cuerpo. La presión está determinada por la fuerza (gasto cardiaco) y el volumen de sangre bombeada, así como por el tamaño y la flexibilidad de las arterias (resistencia periférica). Al incrementarse el volumen de la sangre, la presión aumenta; si los vasos se hacen más pequeños, la presión subirá y si se dilatan, la presión descenderá. La presión cambia continuamente dependiendo de la actividad, la temperatura, la dieta, el estado emocional, la postura, el estado físico y los medicamentos que se administren. (Ganong, 2010; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 28. La cuantificación de la presión sanguínea en fisiología, se expresa en mm de Hg (milímetros de mercurio), y el aparato que se utiliza para esta medición es el esfigmomanómetro de mercurio. Las lecturas de presión sanguínea se dan usualmente en dos números: El primer número (el más bajo) se llama lectura de "presión sanguínea diastólica" y representa la presión en las arterias cuando el corazón se encuentra en reposo. El segundo número se denomina lectura de la "presión sanguínea sistólica" y representa la presión máxima ejercida cuando el corazón se contrae. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 29. Presión en las Arterias: La fuerza o presión sanguínea originada en cada contracción ventricular, transmitida por las paredes elásticas de las arterias, lo que es percibido como pulso. Se incrementa durante la fase de sístole ventricular. (Ganong; 2010). Presión en las Venas: La fuerza que ejerce la sangre circulante sobre las paredes de las venas. Cuando la sangre abandona los capilares e ingresa a las venas, la presión remanente es muy pequeña. La sangre es ayudada en su retorno al corazón por las válvulas venosas quienes aseguran la direccionalidad hacia el corazón, esto se consigue por la contracción del músculo de las estructuras venosas. (Ganong; 2010). Presión en los Capilares: La presión de la sangre en las arterias es disipada en gran medida cuando ésta llega a los capilares. 8.9 Pulso Es la ondulación periódica que recorre decrecientemente y corriente abajo la pared del sistema arterial, a partir de cada eyección ventricular. Se debe a un aumento periódico del calibre de las arterias, por distensión de las paredes ante el paso en su interior de una ola de presión lateral, con un 45 valor mínimo de presión o presión diastólica y un valor máximo o presión sistólica, cuya diferencia es la presión del pulso. (Cunningham, 2009; Thibodeau, 2006). Técnica: utilizamos el pulpejo de los tres dedos, del índice, del mayor y del anular (el pulgar no porque tiene pulso propio), para luego determinar las cualidades y características del pulso. Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 32. Cualidades: > Frecuencia > Regularidad > Igualdad > Amplitud > Intensidad o fuerza Frecuencia: es el número de latidos por minuto. Si el pulso es regular basta con tomarlo por quince segundos y multiplicarlo por cuatro para que nos de sesenta segundos = 1 minuto, y si es irregular hay que tomar en 3 minutos y sacar el promedio. Regularidad o Ritmo: se lo aprecia por los tiempos que separan a las pulsaciones entre sí, siendo un pulso regular cuando los tiempos o espacios son iguales, y va a ser irregular cuando los tiempos sean desiguales o solo de tanto en tanto, como si faltara una pulsación (intermedia) o se anticipara una pulsación (latido prematuro) o sucediéndose irregular o regularmente (alorritmia). La forma mas significativa de una alorritmia es el pulso bijeminado, o sea dos latidos próximos separados de otros por una pausa mayor y así sucesivamente, en el trigeminado los grupos son de a tres. Igualdad: se la establece por la comparación entre sí de las amplitudes de las ondas pulsátiles. En un pulso con igualdad encontramos todas las ondas con la misma amplitud y el pulso desigual tiene todas las amplitudes diferentes (pulso completamente desigual) o una sucesión fásica o aún de una en una, esta última variedad se denomina pulso alternante. Amplitud: es la altura de la onda del pulso y exterioriza la magnitud de la presión diferencial o presión del pulso. Se diferencia un pulso de amplitud mediana, grande o amplio y pequeño o parvus. Intensidad o fuerza: (presión sanguínea). (Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991; Thibodeau, 2006). 46 Gráfica 1. Representación del pulso. http://www.pharmaceutical-technology.com 8.10 Intercambio de líquidos entre sangre y tejidos El territorio capilar es funcionalmente la parte más importante de la circulación ya que en él se realiza el intercambio entre la sangre y el espacio intersticial. Como ya hemos mencionado, la sangre entrega al líquido intersticial materias energía-productoras (Glúcidos, lípidos y prótidos), sales, vitaminas, hormonas y O2, que pasan luego a la célula. La célula, a su vez, libera hacia el espacio intersticial y a través de éste a la sangre, los productos de su metabolismo (CO 2, hormonas, aminoácidos, ácido láctico, H2O, etc). (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositiva 37. Permeabilidad de los capilares: Todos los capilares sanguíneos poseen una elevada permeabilidad, a excepción de la permeabilidad selectiva en el cerebro (Barrera hematoencefálica). Tienen una membrana basal porosa (7-8 micras de diámetro) que permite la salida de la mayor parte de los componentes sanguíneos, excepto glóbulos rojos, plaquetas y proteínas plasmáticas. (Cunningham, 2009). Presión hidrostática: Presión que ejerce el agua dentro de los vasos sanguíneos, tiende a enviar el agua y otros elementos como solutos fuera de los capilares. (Cunningham, 2009). Presión oncótica: presión osmótica que ejercen las proteínas plasmáticas (albúmina, globulina , fibrina) a nivel de los capilares y que es contraria a la presión hidrostática, esto es, retiene o atrae líquido hacia los capilares. (med.unne.edu.ar; Cunningham, 2009). Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, intercambio de líquidos, diapositiva 14. 47 La presión en la parte arterial del capilar oscila entre 20 y 48 mm de Hg y en su parte venosa entre 6 y 18 mm de Hg. Esta diferencia de presión entre capilar arterial y venoso es de gran importancia, ya que es la causante del intercambio de líquido entre sangre capilar y líquido intersticial. De acuerdo con la hipótesis de Starling, en la porción arterial del capilar se filtra cierto volumen de líquido hacia el espacio intersticial, volumen que retorna a la sangre en la parte venosa del capilar (90%). El volumen filtrado depende de la diferencia entre presión hidrostática intracapilar y la que prevalece en el espacio intersticial. La presión oncótica del plasma, es decir, la fuerza con que las proteínas plasmáticas atraen el agua, es de dirección opuesta, es decir, tiende a impedir que el agua pase al espacio intersticial. La presión oncótica del plasma es mayor que la del líquido intersticial. Sólo el 10% restante de volumen que se drena o se recoge, lo hace el sistema linfático. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). En la parte arterial del capilar predomina la presión hidrostática, que expulsa líquido libre de proteínas hacia el intersticio. La presión hidrostática disminuye progresivamente hacia el capilar venoso debido a la salida de líquido; al mismo tiempo se hace mayor la concentración de las proteínas de la sangre capilar y aumenta, por lo tanto, la presión oncótica. A causa de estos cambios en el capilar venoso predomina la presión oncótica y se produce la reabsorción de líquido desde el espacio intersticial hacia la sangre. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). Ir a imágenes en presentación Power Point, sección “dinámica sanguínea”, diapositivas 40 y 43. 9. Mecanismos Reguladores de la Circulación Uno de los principales factores que rigen el volumen de sangre que es impulsado por el corazón en cada minuto, es la intensidad de la llegada de sangre al corazón, procedente de las venas, el llamado retorno venoso. Esta capacidad intrínseca del corazón para adaptarse a las cargas variables de sangre que le llegan recibe el nombre de mecanismo de Frank Starling del corazón. Básicamente esta ley afirma que cuanto más se llene el corazón durante la diástole, mayor será el volumen de sangre impulsado hacia la aorta. La fuerza de contracción aumentará a medida que el corazón sea llenado con mayor volumen de sangre, y esto debido al efecto que tiene el incremento de carga sobre la fibra muscular, que estira al miocardio e intensifica la afinidad que tiene la troponina C (proteína globular) por el calcio, aumentando así la fuerza contráctil. (Cunningham, 2009). La parte más importante del SNA para la regulación de la circulación es el sistema nervioso simpático, aunque el sistema nervioso parasimpático también contribuye en menor medida. Parasimpático: Desde el bulbo raquídeo al corazón (nodos, aurículas) en los nervios vagos. La estimulación vagal intensa del corazón puede llegar a detener por unos segundos el latido cardíaco, pero entonces, el corazón puede escapar y latir a un ritmo de 20-30 latidos por minuto. Disminuye en un 20-30 % la fuerza de contracción cardiaca; no es un descenso muy grande ya que las terminaciones 48 parasimpáticas se distribuyen en su mayoría en las aurículas, y no hay demasiadas que lleguen a los ventrículos, donde se produce la mayor potencia de contracción del corazón. A pesar de ello, el gran descenso de frecuencia cardíaca, combinado con el pequeño descenso de contracción del corazón, puede reducir el bombeo ventricular en un 50% o más, sobre todo cuando el corazón está trabajando con una gran sobrecarga. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). Simpático: Desde el centro vasomotor del cerebro hacia la médula espinal y a través de los nervios simpáticos periféricos hacia: o corazón (nodos, aurículas, ventrículos), donde aumentan tanto la frecuencia cardiaca, como su fuerza y el volumen de bombeo. o Arterias, arteriolas y venas del organismo a través de fibras vasoconstrictoras y vasodilatadoras. Ésta estimulación aumenta la fuerza con la que el músculo cardíaco se contrae, y por consiguiente aumenta el volumen de sangre bombeada así como la presión de expulsión. Por lo tanto, puede aumentar con frecuencia el gasto cardíaco al doble o triple. La inhibición del sistema nervioso simpático puede utilizarse para reducir el bombeo cardíaco de manera moderada, de la siguiente manera: en condiciones normales, las fibras nerviosas simpáticas que se dirigen al corazón, descargan continuamente a un ritmo bajo que mantiene el bombeo a un 30% del que sucedería si no hubiera estimulación simpática; por consiguiente, cuando la actividad del sistema simpático se deprime por debajo de lo normal, disminuye tanto la frecuencia como la fuerza ventricular y, en consecuencia se reduce el grado de bombeo cardíaco en un 30% con respecto al valor normal. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “mecanismos de regulación”, diapositiva 5. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, mecanismos reguladores, diapositiva 15. 9.1 Barorreceptores Son terminaciones nerviosas sensibles a la distensión que se oponen a los cambios bruscos de la presión arterial, es decir, son receptores de presión. Se localizan en grandes vasos, aurículas, ventrículos y circulación pulmonar, son abundantes en arco aórtico y bifurcación de las carótidas (senos carotídeos). Cuando la presión arterial se eleva, por diferentes causas, las paredes de las arterias carótidas (seno carotídeo) y aorta (cayado aórtico) se distienden. Acto seguido, los barorreceptores se activan y empiezan a enviar señales a través del nervio de Hering, los nervios glosofaríngeos y por el nervio vago hacia la médula oblongada, exactamente hacia el núcleo del tracto solitario del bulbo raquídeo. Las neuronas de este núcleo estimulan, por su parte, a neuronas parasimpáticas preganglionares e inhiben el centro vasomotor de la médula oblongada (que excita simultáneamente el centro vagal). Los 49 efectos netos consisten en una vasodilatación periférica y una disminución de la frecuencia cardiaca y de la fuerza de contracción. Cuando se eleva gradualmente la presión arterial a niveles altos, la frecuencia cardiaca disminuye por supresión del tono cardíaco simpático. Durante la hipotensión grave ocurre lo contrario, el tono vagal casi desaparece y se produce un aumento progresivo de la actividad nerviosa simpática. (Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Ir a imagen en presentación Power Point, sección “mecanismos de regulación”, diapositiva 8 y video en diapositiva 9. 9.2 Quimiorreceptores Los mecanismos químicos reguladores operan para ajustar la ventilación de manera que la concentración de CO2 alveolar se mantenga constante, que los efectos del exceso de H + en la sangre sean combatidos y que la concentración de O2 se eleve cuando disminuya a un nivel potencialmente peligroso. Los quimiorreceptores son sensores que responden a cambios en la composición química de la sangre o del medio que los rodea. Quimiorreceptores centrales: Se ubican en la superficie ventral del bulbo raquídeo, cerca de salida de los pares craneales IX y XII. Principal estímulo: Concentración de iones H + en el líquido extracelular que los baña, de forma que se estimulan si esta aumenta y cuando se reduce, la actividad basal disminuye. Los cambios en la actividad de los quimiorreceptores centrales se trasmiten a los centros respiratorios, capaces de producir transformaciones compensatorias en la ventilación para modificar la presión en sangre arterial de CO₂ (PaCO₂) y, en consecuencia, mitigar los que ocurren en la concentración de hidrogeniones. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Quimiorreceptores arteriales periféricos: Se dividen en dos grupos: carotídeos y aórticos. Los primeros se localizan en los cuerpos carotídeos (bifurcación de las arterias carótidas comunes); los segundos, en los aórticos (cayado aórtico). Ambos se estimulan cuando desciende el O2 en sangre y de forma menos marcada por aumento de CO2. En los cuerpos carotídeos los quimiorreceptores responden tanto por una disminución de la presión en sangre arterial de O2 como por un aumento de CO2: - Liberación de dopamina que estimula las terminaciones nerviosas del nervio aferente (del seno), rama del glosofaríngeo (IX par), y provocan: 50 a) El ascenso de actividad de los músculos de la caja torácica y de las vías aéreas superiores. b) El aumento de la ventilación que retira el exceso de CO 2 de los pulmones y permite elevar la presión deO2 alveolar. c) En último extremo estos ajustes conducen a un aumento de la PaO2 y a una disminución de la PaCO2 y de la concentración de hidrogeniones para llevar a estos parámetros a sus valores normales, con lo cual cesa la estimulación de los quimiorreceptores. Ambos grupos participan en el control de reflejos tanto respiratorios como cardiovasculares; sin embargo, los cuerpos carotídeos ejercen los efectos dominantes en el centro respiratorio, mientras que los aórticos tienen una función más importante en la homeostasis cardiovascular. (Guyton, Hall, 2011; Cunningham, 2009). Los quimiorreceptores periféricos son los únicos responsables de la respuesta hiperventilatoria en condiciones de una disminución de la PaO2 (hipoxia hipóxica), especialmente si es intensa. (Tresguerres JAF, 1999). Ir a video en presentación Power Point, sección “mecanismos de regulación”, diapositiva 14. Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, mecanismos reguladores, diapositiva 16. 9.3 Control Humoral La regulación humoral de la circulación significa regulación por sustancias secretadas o absorbidas en los líquidos corporales, como hormonas o Iones. Algunas de estas sustancias se forman por glándulas especiales y después son transportadas por la sangre a todo el cuerpo. Otras son formadas en zonas locales de tejido y causan sólo efectos circulatorios locales. Entre los factores más importantes que afectan a la función circulatoria figuran los siguientes: 9.4 Vasoconstrictores: Norepinefrina (Noradrenalina): Es una hormona vasoconstrictora especialmente potente. Cuando el sistema nervioso simpático está estimulado en la mayor parte del cuerpo durante el estrés o ejercicio, las terminaciones nerviosas simpáticas de los tejidos liberan norepirefrina que estimula el corazón, las venas y las arteriolas. Epinefrina (adrenalina): producto de secreción de la medula suprarrenal, es sin duda, la de mayor acción. En ciertas condiciones fisiológicas de alerta, como el ejercicio, las emociones violentas, el miedo, y otras, las glándulas suprarrenales vierten a la circulación un exceso de adrenalina, cuya acción sobre los diversos sectores del organismo prepara a éste para hacer frente a dichas situaciones. En efecto, la adrenalina produce vasoconstricción especialmente en el territorio de los órganos del abdomen y en la piel, aumento de la frecuencia cardiaca, del volumen minuto y de la presión arterial, todo lo cual aumenta el aporte sanguíneo a los músculos. Angiotensina: Es una de las más potentes sustancias vasoconstrictoras conocidas. Una cantidad tan exigua como una millonésima de gramo puede aumentar 50 mm Hg o más la presión arterial. Su efecto es una poderosa constricción de las pequeñas arteriolas. Si esto se produce en una zona tisular aislada, 51 el flujo sanguíneo de la zona puede disminuir gravemente. Sin embargo la importancia real de la angiotensina en la sangre es que normalmente actúa simultáneamente sobre todas las arteriolas del cuerpo aumentando la resistencia periférica total, incrementando así la presión arterial. Vasopresina: denominada también hormona antidiurética, es incluso más poderosa que la angiotensina como vasoconstrictor, por lo que probablemente es la sustancia vasoconstrictora más potente del organismo. Se forma en el hipotálamo pero es transportada siguiendo el eje de los axones de la neurohipófisis, donde termina por ser segregada a la sangre. Además tiene una importancia capital en el control de la reabsorción de agua en los túbulos renales y por tanto ayuda a controlar el volumen de líquido corporal. Es por esto por lo que esta hormona se denomina también hormona antidiurética. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010; Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, mecanismos reguladores, diapositiva 17. 9.5 Vasodilatadores: Serotonina: (5 hidroxitriptamina) está presente en elevadas concentraciones en el tejido cromafín del intestino y otras estructuras abdominales. También está presente a altas concentraciones en las plaquetas. La serotonina puede tener un efecto vasodilatador (músculo esquelético y cardíaco) o vasoconstrictor, dependiendo de la situación de la zona de la circulación. Incluso aun cuando estos efectos pueden ser poderosos se desconocen la mayoría de las funciones de la serotonina en la regulación de la circulación. Histamina: se libera esencialmente por cualquier tejido corporal cuando resulta lesionado o inflamado o sufre una reacción alérgica. La mayoría de la histamina deriva de las células cebadas de los tejidos lesionados y de los basófilos de la sangre. La histamina ejerce un poderoso efecto vasodilatador sobre las arteriolas al igual que la bradicina, tiene la capacidad de aumentar notablemente la porosidad capilar permitiendo el paso de líquido y de proteinas plasmaticas a los tejidos. Prostaglandinas: Conjunto de sustancias de carácter lipídico. Se sintetizan a partir de los ácidos grasos esenciales por la acción de diferentes enzimas como ciclooxigenasas, lipooxigenasas, citocromo P450, peroxidasas, etc. Estas sustancias tienen importantes efectos intracelulares, pero además algunas se liberan a los líquidos tisulares locales y a la sangre circulante, tanto en situaciones fisiológicas como patológicas. Aunque alguna de las prostaglandinas causa vasoconstricción, la mayoría de las más importantes parecen ser principalmente agentes vasodilatadores. (Guyton, Hall, 2011; Pocock, 2005; Ganong, 2010; Cunningham, 2009; Tresguerres, 1991). Ir a sección “ejercicios” en presentación Power Point, mecanismos reguladores, diapositiva 18. 52 10. Bibliografía 1. Berne R; Levy M. Fisiología. Ed. Times Mirror. Madrid, 1993. 2. Cuellar A. H. Fundamentos de Medicina - Hematología. 5° Edición. Editorial corporación para investigaciones biológicas. Medellín, Colombia 1998. 3. Coppen Helen. Utilización didáctica de los medios audiovisuales. Editorial Anaya. 2° edición. Madrid 1982. 4. Cunningham James G. Fisiología Veterinaria. Ed. Elsevier. 4° edición. Madrid, 2009. 5. Díaz Barriga; Hernández Rojas. Estrategias docentes para un aprendizaje significativo. Editorial Mc Graw-Hill. México, 1998. 6. Electron Microscopy Facility at The National Cancer Institute at Frederick (NCI-Frederick). 7. Eynard, Aldo. Histología y Embriología del ser humano: bases celulares y moleculares. Ed. Panamericana. 4° edición. Buenos Aires; Madrid. 2008. 8. Frandson R. D. Anatomía y Fisiología de los Animales Domésticos. Ed. Mc Graw Hill. México. 1995. 9. 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Sistema Cardiovascular. Material didáctico de apoyo para la asignatura de fisiología veterinaria. 1.1 Descripción del material producido ...............................................................................................1 1.2 Forma de utilizar el audiovisual .....................................................................................................1 1.3 Relación con los temas de la asignatura ........................................................................................3 1.4 Impacto que tendrá en la enseñanza de la asignatura .................................................................3 1.5 Crítica al programa de la asignatura de Fisiología Veterinaria ......................................................4 2. Introducción.........................................................................................................................................6 3. Objetivos...............................................................................................................................................9 4. Materiales y Métodos ........................................................................................................................10 5. Sistema Cardiovascular ......................................................................................................................11 6. Sangre .................................................................................................................................................11 6.1 Generalidades sobre el papel fisiológico de la sangre ................................................................12 6.2 Características generales .............................................................................................................13 6.3 Componentes ...............................................................................................................................14 6.4 Plasma ..........................................................................................................................................14 6.5 Plaquetas ......................................................................................................................................14 6.6 Hemoglobina ................................................................................................................................15 6.7 Glóbulos rojos ..............................................................................................................................17 6.8 Glóbulos blancos ..........................................................................................................................19 6.9 Hemostasia...................................................................................................................................24 7. Corazón ...............................................................................................................................................28 7.1 Ciclo cardiaco ...............................................................................................................................29 7.2 Concepto de gasto cardiaco.........................................................................................................30 7.3 Cavidades cardiacas .....................................................................................................................32 7.4 Válvulas cardiacas ........................................................................................................................32 7.5 Sistema de conducción de impulsos ............................................................................................34 7.6 Propiedades del músculo cardiaco ..............................................................................................35 7.7 Papel de los iones calcio, sodio y potasio en la actividad cardiaca .............................................36 7.8 Regulación nerviosa de la actividad cardiaca...............................................................................37 7.9 Ruidos cardiacos...........................................................................................................................38 56 8. Dinámica sanguínea ...........................................................................................................................40 8.1 Arterias .........................................................................................................................................40 8.2 Arteriolas ......................................................................................................................................42 8.3 Capilares .......................................................................................................................................42 8.4 Vénulas .........................................................................................................................................43 8.5 Venas ............................................................................................................................................43 8.6 Anastomosis arteriovenosas ........................................................................................................44 8.7 Vasa vasorum ...............................................................................................................................44 8.8 Presión sanguínea ........................................................................................................................45 8.9 Pulso .............................................................................................................................................45 8.10 Intercambio de líquido entre la sangre y los tejidos..................................................................47 9. Mecanismos reguladores de la circulación .......................................................................................48 9.1 Barorreceptores ...........................................................................................................................49 9.2 Quimiorreceptores .......................................................................................................................50 9.3 Control Humoral...........................................................................................................................51 9.4 Vasoconstrictores.........................................................................................................................51 9.5 Vasodilatadores............................................................................................................................52 10. Bibliografía........................................................................................................................................53 10.1 Cibergrafía .............................................................................................................................55 57