Universidad Privada Antenor OrregoFACULTAD DE MEDICINA HUMANA
Corazón como Bomba
Dr. Edgar Yan Quiroz
Médico CirujanoDocente del Curso de Morfofisiología II
Trujillo – Perú2008
Dr. Edgar Yan Quiroz
• Sistema Cardiovascular puede dividirse en circuito pulmonar (Entre el corazón y el intercambio de gases en los pulmones) y un circuito sistémico (entre el corazón y el resto del cuerpo)
• El Corazón contiene 4 cámaras musculares, 2 asociadas con cada circuito
• Atrio Derecho recibe sangre del circuito sistémico y pasa al Ventrículo Derecho el cual expulsa la sangre en el circuito pulmonar.
• Atrio Izquierdo recibe sangre del circuito pulmonar y pasa al Ventrículo Izquierdo el cual expulsa la sangre al circuito sistémico
Generalidades Sistema Cardiovascular
Alvéolo pulmonar
Aorta
Tejido Periférico
Vena cava
Vena pulmonarArt. pulmonar
Circulación Sistémica
Circulación Pulmonar
AD
VD
AI
VI
O2
O2CO2
CO2
O2 CO2
RETORNOVENOSO
GASTOCARDÍACO
Volumen sistólico
Frecuencia Cardiaca
Sangre pobre en oxigeno
Sangre rica en oxigeno
Dr. Edgar Yan Quiroz
Generalidades Sistema Cardiovascular
Dr. Edgar Yan Quiroz
• Corazón está Compuesto por 3 tipos principales de músculo cardiaco:
• Músculo auricular, músculo ventricular y fibras musculares excitadoras y de conducción especializada.
• Músculo estriado (actina y miosina)
• 99% de miocitos cardiacos son contráctiles mientras 1% son autoritmicos.
• Miocitos Cardiacos están unidos por discos intercalares los cuales permiten:
• Difusión casi completa de iones entre célula y célula
• Baja resistencia eléctrica (1/400 con respecto a la membrana externa)
• Se evidencian dos “Sincitios”: Auricular y ventricular, separados por un anillo fibroso…
Anatomía Fisiológica del músculo cardiaco
Dr. Edgar Yan Quiroz
Anatomía Fisiológica del músculo cardiaco
Dr. Edgar Yan Quiroz
• Cardiocitos autoritmicos se despolarizan espontáneamente para producir potenciales de acción
• Conformado por:
• Nodo sinoauricular
• Vías internodales
• Fibras de transición
• Nodo atrioventricular
• Haz de His
• Fibras de Purkinje
Sistema de éxito-conducción cardiaca
Dr. Edgar Yan Quiroz
Estimulación rítmica del corazón: Flujo de la señal eléctrica
Nodo SA
Víasinternodales
Nodo AV
Fibras de Purkinje
(b) Despolarización del Nodo SA
Nodo SA
Nodo AV
La señal eléctrica avanza rápidamente hacia el nodo AV a través de las vías internodales
La despolarización se propaga más lentamente a través de las aurículas.La conducción eléctrica se retarda en el nodo AV.
La onda despolarizante se propaga hacia arriba, a ambos lados del ápex.
La despolarización se propaga rápidamente a través del sistema de conducción ventricular hacia el ápex del corazón.
Haz AVRamas derechae izquierdadel haz AV
(a)
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Potenciales de acción sinoauriculares y miocárdicos
Señaleléctrica
Potencial de membranade célula autorítmica
Potencial de membrana de célula contráctil
Células contráctilesCélulas del Nodo SA
Discos intercalares con uniones intersticiales
La despolarización de células autorítmicas rápidamente se propagan a las células contráctiles adyacentes por medio de las uniones intersticiales
Dr. Edgar Yan Quiroz
• Na+ difunden al interior de la célula → aumento de potencial de membrana → Alcanza voltaje umbral (-40mv) → Activación de canales de Na+ y Ca++ (entrada muy rápida de estos iones) → potencial de acción.
• Responsable de autoexcitación: Na
Autoritmicidad
Umbral para la
descarga
Segundos
Mil
ivo
ltio
s
Fibras del Nodo Sinusal
Fibras del Músculo Ventricular
• Potencial de membrana en reposo -55mv (otras células -85 a -90mv)
• Canales iónicos implicados:
1) Canales lentos de Na+
2) Canales rápidos de Na+ y Ca++
3) Canales de K+
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Centro Vasomotor
Cardiovascular en Bulbo Raquídeo
Neuronas Simpáticas (NE)
Neuronas Parasimpáticas (Ach)
Receptores ß1 del Nodo Sinusal
Receptores Muscarínicos del Nodo Sinusal
↑ entrada de Na+ y Ca2+ ↑ salida de K+ y ↓ entrada Ca2+
↑ Tasa de despolarización
↓ Tasa de despolarización
↑ Frecuencia Cardiaca ↓ Frecuencia Cardiaca
Autoritmicidad: Efecto del SNA
Dr. Edgar Yan Quiroz
Potenciales de acción miocárdico
0
-90mv
Apertura de canales rápidos de
Na+
1
2
3
4
0
Repolarización rápida, cierre de
canales rápidos de Na+ y apertura de
canales de Cl-
Meseta, apertura de canales lentos
de Ca2+ y Na+ controlados por
voltaje
Reposo
Cierre de canales de Ca2+ y apertura
prolongada de canales de K+ (salida rápida)
Dr. Edgar Yan Quiroz
Mecanismo de Excitación del Músculo CardiacoContracción & Relajación
RetículoSarcoplásmico(RS) Ca2+
Ca2+
TroponinaTropomiosina
Filamento grueso de miosina
Cabeza de miosina
Brazo de miosina
Disco M Línea Z
Túbulo T
Actina
Canal – Receptor de Rianodina
Dr. Edgar Yan Quiroz
Ciclo Cardiaco
• Contracción y Relajación del Músculo Cardiaco, periodo que va desde el comienzo de un latido hasta el comienzo del siguiente latido.
• Apertura y cierre coordinados de las válvulas
• Variación de las presiones intracavitarias
• Ruidos cardíacos
• De manera general 2 fases: Sístole y Diástole
Contracción ventricular isovolumétrica – En una primera fase, la contracción ventricular empuja a las válvulas AV cerrándolas pero no genera suficiente presión para abrir las válvulas semilunares
Eyección ventricular – Como la presión ventricular se halla incrementada y excede a la presión de las arterias, las válvulas semilunares se abren y la sangre es eyectada hacia los grandes vasos.
Relajación ventricular isovolumétrica – Cuando el ventrículo se relaja, la presión ventricular cae, el flujo de sangre regresa y cierra las válvulas semilunares y se acumulan grandes cantidades de sangre en las aurículas
Sístole auricular – La contracción auricular impulsa una pequeña cantidad de sangre adicional al interior de los ventrículos (25%)
1
2
3
4
5 Llenado ventricular – Terminada la sístole ventricular, las presiones ventriculares caen a los bajos valores diastólicos y la presiones auriculares moderadamente elevadas (debido a la cantidad de sangre que se ha ido acumulando en las aurículas) abren las válvulas AV y entra la sangre a los ventrículos (fase de llenado rápido)
CICLOCARDIACO
Dr. Edgar Yan Quiroz
DiástoleSístole Sístole
Presión Aórtica
Presión Atrial
Presión Ventricular
Volumen ventricular
Electrocardiograma
Fonocardiograma
Apertura de válvula aórtica
Cierre de válvula aórtica
Cierre de válvulas
A - V
Apertura de válvulas A - V
Contracción isovolumétrica
Relajación isovolumétrica
EyecciónDiástasis
Sístole auricular
Llenado Rápido
Eventos del ciclo cardiaco (Subfases)
Vo
lum
en
(m
L)
Pre
sió
n (
mm
Hg
)
Dr. Edgar Yan Quiroz
AD
VD
AI
VI
Vena cava superior
Vena cava inferior
TP
Válvula AV
A
Venaspulmonares
DIVISIÓN FUNCIONAL DEL CORAZÓN
APD
API
Dr. Edgar Yan Quiroz
Sístole Ventricular Diástole Ventricular
60
90
120
30
Cierre de las Válvulas Auriculoventriculares(Primer Ruido)
Volumen Telediastólico
DIÁSTOLE VENTRICULAR
80
Presión ventricularIZQUIERDA
Se cierraválvula
AV
(0.03 a 0.06 segundos)
(0.02 a 0.03 segundos)
Contracciónisovolumétrica Expulsión
Relajaciónisovolumétrica
Se abre
válvula aórtica
Se cierraválvula aórtica
Se abreválvula
AV
Presión (mmHg)
La Presión que ejerce la sangre sobre el músculo ventricular se denomina PRECARGA
Aumenta la distensión de las fibras musculares ventriculares
Hay mayor acoplamiento de los filamentos de actina y miosina
Mayor será la Fuerza de Contracción y por ende mayor
será la eyección o expulsión del volumen sanguíneo contenido en
la cavidad ventricular
SÍSTOLE VENTRICULAR
Volumen Telesistólico
a) Contracción Isovolumétricab) Eyección o Expulsiónc) Relajación Isovolumétrica
Llenado Rápido Diástasis
Sístoleauricular
Sístoleauricular
Cierre de las Válvulas Auriculoventriculares(Primer Ruido)
Volumen Telediastólico
DIÁSTOLE VENTRICULARSÍSTOLE VENTRICULAR
a) Contracción Isovolumétricab) Eyección o Expulsiónc) Relajación Isovolumétrica
Sístole Ventricular
Diastóle Ventricular
Llenado Rápido Diástasis
Sístoleauricular
Sístoleauricular
(0.02 a 0.03 segundos)
Contracciónisovolumétrica Expulsión
Relajaciónisovolumétrica
65
Volumen ventricular
izquierdo (ml)Se abreválvula
AV
Se cierraválvula
AV
Se abreválvula aórtica
Se cierraválvula aórtica
135
Fonocardiograma
Contracciónisovolumétrica Expulsión
Relajaciónisovolumétrica
Presión (mmHg)
Electrocardiograma (EKG)
Volumen ventricular izquierdo
(mL)
Ruidos cardiacos
Sístole auricular Sístole auricularSístole ventricular
Presión aórtica
Presión ventricularPresión auricular
Se abreválvula aórtica
Se cierraválvula aórtica
Se abreválvula
AV
Se cierraválvula
AV
(0.03 a 0.06 segundos)(0.02 a 0.03
segundos)
Alvéolo pulmonar
Aorta
Tejido Periférico
Vena cava
Art. pulmonar
Circulación Sistémica
Circulación Pulmonar
AD
VD
AI
VI
O2
O2CO2
CO2
O2 CO2
RETORNOVENOSO
GASTOCARDÍACO
Volumen sistólico
Frecuencia Cardiaca
Ley de FranK Starling
PRECARGA
Volumen Telediastólico
RETORNO VENOSO
Vena pulmonar
A
V
Arteria
Presión Arterial
Resis. Periférica
Dr. Edgar Yan Quiroz
Volumen ventricular izquierdo (mL)
Período de llenado
Eyección Ventricular
Contracción Isovolumétrica
Pre
sió
n v
en
tric
ula
r iz
qu
ierd
a (
mm
Hg
)
Relajación Isovolumétrica
Un ciclo cardíaco
Relación entre el volumen ventricular izquierdo y la presión intraventricular
Válvula mitral se cierra
Válvula aórtica se abre
Válvula aórtica se cierra
Válvula mitral se abre
Dr. Edgar Yan Quiroz
Ruidos cardiacos
• Durante la auscultación se percibe un ruido… “Lap, dap...lap, dap…lap, dap”
• Origen:
• Primer ruido cardiaco (lap): cierre de válvulas AV (500 ciclos/segundo)
• Segundo ruido cardiaco (dap): cierre de válvulas semilunares (aórticas y pulmonares).
• Tercer ruido cardiaco: inicio del 1/3 medio de la diástole (flujo turbulento por llenado ventricular).
• Cuarto ruido cardiaco: contracción auricular (muy débil, 20 ciclos/segundo)
Dr. Edgar Yan Quiroz
Manteniendo FIJA la Resistencia y modificando la Oferta
Oferta Resistencia
cm
2 cm
4 cm
6 cm
8 cm
10 cm
12 cm
25 cm
GASTOCARDÍACO
RETORNOVENOSO
LEY DE FRANK STARLING
Resistencia constante
Oferta variable
Volumen sistólico
Frec. Cardíaca
Vol/min.
25 cm
25 cm
25 cm
25 cm
25 cm
25 cm
25 cm
0 cm.
2 cm.
4 cm.
… cm.
… cm.
30 cm.
8 ml
35 cm.
10 ml
12 ml
42 ml
38 ml
… ml
… ml
Dr. Edgar Yan Quiroz
Gasto Cardiaco
• Gasto cardiaco: Volumen de sangre que expulsa el corazón por unidad de tiempo
volumen sistólico (70 ml) x frecuencia cardíaca (70 latidos /minuto )= 4,9 L
• Variación gasto cardiaco:
• Variación volumen sistólico: fracción de eyección
• Variación de la frecuencia
volumen sistólico (70ml )
Dr. Edgar Yan Quiroz
Conceptos de “precarga” y “poscarga”
• Precarga: Depende del volumen de sangre que hay en el ventrículo al final de la diástole (aprox. 130ml).
• Postcarga: Presión arterial contra la cual debe contraerse el ventrículo → volumen ventricular al final de la sístole (aprox. 50ml)
PRECARGARetorno venoso
(diástole)
POSTCARGA por la presión arterial
(sístole)
Dr. Edgar Yan Quiroz
Autoregulación intrínseca de la acción de bomba del corazón: Mecanismo de Frank-Starling
• Capacidad intrínseca del corazón para adaptarse a las cargas variables de sangre que le llegan.
• “Dentro de límites fisiológicos, el corazón impulsa toda la sangre que le llega sin permitir un remanso excesivo de la misma en las venas”.
• Estiramiento → valor de acoplamiento óptimo entre puentes de actina y miosina
Dr. Edgar Yan Quiroz
Regulación extrínseca de la acción de bomba del corazón: Control SNA
• Nervio Vago, Plexo Cardiaco
Efecto Simpático Parasimpático
Cronótropo
(frecuencia cardiaca)
Inótropo
(fuerza de contracción)
Batmótropo
(grado de excitabilidad)
Dromótropo
(velocidad de conducción)
Dr. Edgar Yan Quiroz
Efectos del SNA sobre el gasto cardiaco
10
0
5
15
-4 0 +4 +8
Gas
to C
ardi
aco
(lit
ros/
min
uto)
Presión en aurícula derecha (mmHg)
Corazón Normal
Corazón Hipoeficaz(ejem. Estimulación parasimpática)
Corazón Hipereficaz(ejem. Estimulación simpática)