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Tema 5. Sistema cardiovascular.
Introducción
▲ Constituido por corazón y vasos.
▲ Función principal: sistema de transporte.
▲ Otras funciones: sistema de comunicación entre las células y de protección.
MÚSCULO CARDIACO Y CORAZÓN.
✓ Órgano muscular que actúa como una bomba impulsando la sangre hacia el sistema vascular.
✓ 100.000 latidos/día 7200 litros/día.
✓ Se contrae de forma rítmica en respuesta a potenciales de acción que se generan en el propio corazón.
✓ El corazón está sujeto a regulación nerviosa y hormonal.
▲ Presenta cuatro cavidades: 2 aurículas (separadas por el septo) y 2 ventrículos (separados por el septo).
▲ Las aurículas están separadas de los ventrículos por las válvulas.
▲ Las válvulas están rodeadas de un esqueleto fibroso constituido por tejido conectivo que sirven de origen e inserción del músculo cardíaco.
■ Válvulas cardiacas:
✓ Compuestas por hojas o valvas que se abre o cierran en función de forma pasiva por gradiente de presión.
✓ Válvulas auriculoventriculares: separan aurículas de ventrículos. Cerradas durante la contracción del ventrículo.
✓ Válvulas auriculoventriculares: las valvas están unidas por cuerdas tendinosas a los músculos papilares que se contraen a la vez que los ventrículos.
✓ Válvulas semilunares: evitan que la sangre vuelva hacia los ventrículos durante la relajación ventricular.
✓ Válvulas semilunares: no necesitan de anclaje.
■ Células miocárdicas:
✓ Pueden ser contráctiles (99%) o generadoras o propagadoras de potenciales de acción (1%).
✓ Primero es la actividad eléctrica y luego la mecánica.
■ (^) Conceptos básicos:
Automatismo cardíaco: capacidad de generar señales eléctricas por sí mismo.
Excitabilidad: capaz de responder a estímulos.
Inotropismo o contractilidad: capacidad de contraerse con más o menos intensidad.
Cronotropismo o conductividad: capacidad de conducir el estímulo cardíaco de forma ordenada y controlada a las células vecinas.
■ Conceptos básicos:
✓ En la célula del miocardio no es posible la contracción tetánica: fundamental para permitir el llenado diastólico.
■ Histología.
✓ Tres capas: endocardio, miocardio y pericardio.
■ Miocardio.
■ Cinco tipos de fibras musculares:
■.1. Fibras musculares cardíacas típicas.
■.2. Fibras de conducción.
■.3. Fibras nodales.
■.4. Fibras intermedias.
■.5. Fibras mioendocrinas.
VASOS.
■ Conceptos anatómicos e histológicos.
✓ Tres tipos de vasos.
- Arterias son vasos eferentes que van disminuyendo de tamaño a medida que se ramifican.
- Capilares son vasos muy delgados a través de cuyas paredes tiene lugar el intercambio entre la sangre y los tejidos.
- Venas se forman por la convergencia de los capilares. Se hacen cada vez más ampliadas a medida que se acercan al corazón (vasos aferentes).
■ Repaso anatómico e histológico.
✓ El esqueleto fibroso hace que los potenciales de acción sólo puedan alcanzar los ventrículos a través de las vías de conducción.
✓ El sistema de His-Purkinje permite que la contracción de los ventrículos sea de abajo hacia arriba.
✓ La sangre sale de los ventrículos a través de las válvulas situadas en la parte superior.
✓ Es fundamental que los potenciales de acción solo alcancen los ventrículos a través del sistema de conducción.
✓ La contracción desde el ápex hacia la base exprime la sangre empujándola hacia las válvulas semilunares.
✓ El retardo en el nodo AV permite la contracción completa de las aurículas antes de la contracción ventricular.
■ ¿Por qué manda el nodo sinusal?
✓ En el corazón sano, el nodo SA es el más rápido (entre 60 y 100 veces por minuto).
✓ En condiciones normales, los otros nodos solo conducen, no generan potenciales de acción.
✓ En nodo AV puede generar potenciales (40-60/ min).
✓ El sistema de His-Purkinje puede generar potenciales de acción (30-40/ min).
✓ El sistema nervioso puede actuar sobre el nodo SA.
■ Ciclo cardiaco.
✓ (^) Conjunto de fenómenos que ocurren desde el inicio de un latido hasta el inicio del siguiente.
✓ Distinguimos dos fases:
- Diástole: tiempo en el que el músculo cardiaco está relajado. Llenado ventricular y auricular.
- Sístole: tiempo en el que el músculo cardiaco está en contracción. Eyección desde aurículas y ventrículos.
✓ La sístole y la diástole ventricular no coinciden con las de las aurículas.
✓ Hay un período de tiempo en el que aurículas y ventrículos están relajados.
✓ Cada lado del corazón funciona como una bomba independiente.
✓ A 75 l/min, un ciclo dura 0,8 seg.
■ Fases del ciclo cardiaco.
- Relajación isovolumétrica: Relajación ventricular; no hay variación del volumen ventricular; descenso de la presión y se abren las válvulas AV.
- Llenado ventricular:
- (^) Llenado rápido ventricular: la sangre entra desde la aurícula, que está llena.
- Diástisis: la sangre fluye desde la aurícula en menor cantidad.
- Sístole auricular: la contracción auricular empuja los últimos 20-25 ml al ventrículo.
- Sístole ventricular:
- Contracción isovolumétrica: breve periodo en el que las válvulas AV están cerradas antes que se abran las válvulas semilunares.
- Eyección ventricular: las válvulas semilunares se abren y la sangre es eyectada hacia las grandes arterias.
■ Parámetros cardiacos.
✓ Volumen telediastólico (VTD) o volumen diastólico final: volumen del ventrículo al final de la diástole (120-130 ml).
✓ Volumen telesistólico (VTS): volumen del ventrículo al final de la sístole (35- ml).
✓ Volumen sistólico o volumen de eyección: volumen eyectado desde el ventrículo durante la sístole. VTD-VTS (70-85 ml)
✓ Fracción de eyección: porcentaje del VTD que se bombea en cada latido (VS/ VTD x 100)
✓ Frecuencia cardiaca: número de latidos por minuto. En reposo entorno a 70 l/ min.
✓ Gasta cardiaco o volumen minuto: volumen de sangre que bombea el ventrículo izquierdo en 1 minuto. Vs x Fc (5 l).
■ Electrocardiografía.
✓ La presión es inversamente proporcional al volumen del contenedor.
■ (^) Presión sanguínea.
✓ Fuerza que ejerce la sangre sobre la superficie de la pared del vaso.
✓ La sangre sale del corazón a los vasos por gradiente de presión.
✓ La mayor presión la encontramos en la aorta y la más baja en la vena cava.
✓ Presión arterial: presión en el interior de las arterias.
✓ Es pulsátil debido al carácter cíclico del funcionamiento de la bomba cardíaca (120-70 mm Hg).
✓ Presión diferencial: diferencia entre TAS y TAD.
✓ Tensión arterial media = TAD + 1/3 (TAS – TAD).
✓ La TA demasiado baja impide que el flujo pueda vencer a la gravedad.
✓ TA elevada de forma crónica: efectos negativos.
■ Presión venosa:
✓ La sangre llega al corazón con una presión muy baja (5 mm Hg).
✓ El gradiente de presión dentro del árbol venoso es muy pequeño (15 mm Hg – 5 mm Hg).
■ Resistencia al flujo:
✓ Tendencia del sistema cardiovascular a oponerse al flujo.
✓ Causada por el rozamiento de la sangre con las paredes y por el de las células entre sí.
✓ (^) Factores que determinan la resistencia:
- Longitud del tubo: constante.
- Radio del tubo: variable. Cuando el radio disminuye a la mitad la resistencia aumenta 16 veces.
- Viscosidad del líquido: depende fundamentalmente del número de hematíes y de la hidratación.
“La resistencia es directamente proporcional a la longitud y a la viscosidad del líquido e inversamente proporcional al radio del tubo” Ley de Poiseuille.
■ Resistencia vascular sistémica o resistencia periféricas: Suma de las resistencias que ofrecen todos los vasos de la circulación sistémica.
✓ La mayor resistencia corresponde a los vasos de menor radio (arteriolas, capilares y vénulas)
Retorno venoso:
✓ La diferencia de presión entre las vénulas (16 mm Hg) y la aurícula derecha ( mm Hg) es suficiente para permitir el flujo de sangre hacia el corazón.
■ Factores que condicionan el retorno venoso:
- Bomba aspirativa torácica: efecto de succión debido a las presiones negativas durante la inspiración.
- Tono venoso: venoconstricción.
- Bomba muscular de las extremidades inferiores.
Clasificación funcional de los vasos sanguíneos:
▲ Aorta y arterias de gran calibre: elásticas.
▲ Arterias de pequeño calibre y arteriolas (y metaarteriolas): “arterias musculares”. Funciones de regulación del flujo.
▲ Capilares: vasos de intercambio. Ni tejido muscular ni conectivo. Nº proporcional a la actividad metabólica.
Microcirculación: arteriolas, metaarteriolas, capilares y vénulas.
Microcirculación:
✓ En las metaarteriolas encontramos los esfínteres precapilares.
✓ En ocasiones la conexión entre arterias y venas se establece de forma directa mediante anastomosis arteriovenosas.
Intercambio capilar:
■ El paso de agua y sustancias a través de los capilares produce por:
- Difusión: por gradiente de concentración. Gases y solutos que “caben” a través de los poros.
- Transcitosis: a través de vesículas que atraviesan el endotelio.
- Flujo neto: Proceso pasivo por el que grandes cantidades de moléculas e iones o partículas en un líquido se desplazan en la misma dirección. De mayor a menor presión.
✓ El flujo neto se regula por dos mecanismos:
- Filtración: paso de agua y solutos de capilar al tejido.
- Reabsorción: paso de agua y solutos del tejido al capilar.
- Efectos de la activación simpática sobre el corazón (noradrenalina. Receptores beta 1): - Células marcapasos: ↑ de la Fc (efecto cronotrópico +). - Células conductoras: ↑ de la velocidad de conducción. - Células contráctiles: ↑ de la fuerza de contracción (efecto inotrópico +).
- Efectos de la activación simpática sobre los vasos (adrenalina. Receptores alfa 1): - Fibra muscular lisa: vasoconstricción.
▲ Sistema Nervioso Parasimpático.
- Efectos de la activación parasimpática sobre el corazón (acetilcolina por el nervio vago): - Células marcapasos : ↓ Fc (efecto cronotrópico -). - Células conductoras : ↓ la velocidad de conducción (efecto dromotrópico -).
▲ El centro cardiovascular recibe aferencias procedentes de:
- Estructuras del SNC.
- Receptores del SN periférico.
- Mecanismos nerviosos periféricos:
▲ Tienen su origen en receptores periféricos.
▲ El centro cardiovascular procesa la información y emite una respuesta a través de las vías simpática y/o parasimpática.
▲ Tres tipos de receptores:
- Mecanoreceptores: en las aurículas y grandes venas. Sensibles a cambios de volumen. Su estimulación desencadena (a través del bulbo): - ↑ de la frecuencia cardiaca y la contractilidad. - ↑ de la producción de orina.
- Baroreceptores: en las arterias (cayado aórtico y carótidas). Responden a cambios de presión. - El aumento de la TA causa de la actividad simpática y de la parasimpática: ↑ de la Fc y de las resistencias periféricas. - La disminución de la TA causa la respuesta contraria.
- Quimioreceptores: en el seno coratídeo y aorta. Sensibles a cambios en PO2, PCO 2 y pH. - Cuando aumenta la PCO 2 o desciende el pH, o en menor medida, desciende la PO (^) 2, se informa al centro vasomotor y éste produce una estimulación simpática y una inhibición parasimpática.
- Mecanismos humorales:
▲ Las sustancias liberadas a la sangre actúan sobre el músculo liso de los vasos (arteriolas).
▲ El estímulo más frecuente son variaciones de la TA.
▲ (^) Sustancias vasoconstrictoras (p.ej. en une hemorragia): adrenalina y noradrenalina, angiotensina, ADH, endotelina.
▲ Sustancias vasodilatadoras : factores relajantes derivados del endotelio, bradiquinina, histamina, prostanglandinas, péptido natriurético auricular.
- Mecanismos locales:
▲ La situación metabólica del tejido determina su propio flujo sanguíneo debido a diferentes estímulos:
- Aumento de la temperatura.
- Aumento de la PCO
- Disminución de la PO2.
- Disminución del pH.
- Adenosina (principal vasodilatador local).
- Aumento de los iones potasio.
Regulación del volumen sistólico:
▲ El volumen sistólico es directamente proporcional a la fuerza generada por el músculo cardiaco.
▲ La fuerza de contracción del miocardio depende de dos parámetros:
- La longitud de la fibra del miocardio al inicio de la contracción (Ley de Frank-Starling).
- La contractilidad del miocardio.
▲ (^) Ley de Frank-Starling: la contractilidad del miocardio es directamente proporcional a la longitud de sus fibras.
- Cuanto mayor es la cantidad de sangre dentro del ventrículo al inicio de la sístoles (VDF), mayor es el volumen sistólico.
- El VDF está determinado por el retorno venoso.
