¿ Cómo funciona nuestro corazón?
Circulación Sanguínea
La circulación sanguínea se da de dos maneras diferentes, el llamado circuito pulmonar y el circuito sistémico
La circulación sistémica o circulación mayor se recarga de CO2 de todos los órganos del cuerpo porque es el producto metabólico principal, y estos lechos capilares que recogen esta sangre, se van agrandando a venas que son mas grandes y gruesas, las cuales empiezan por la vía cava derecha y entra hacia el corazón y mediante un vaso sanguíneo llamado arterias sale la sangre del corazón, en este caso hacia la circulación pulmonar, pues esta circulación pulmonar lleva hacia los pulmones la sangre, cuando esta llega a los pulmones en los alveolos ocurre un intercambio gaseoso de CO2 a O2 por ayuda de la respiración del medio ambiente.
Posteriormente regresa la sangre al corazón llevando la sangre oxigenada por medio de la vena pulmonar, luego pasa por la aurícula, luego por el ventrículo y por ultimo por la aorta, de aquí se va hacia todos lados de los órganos de mi organismo.
Recordemos que las venas son los vasos sanguíneos que le llevan sangre al corazón permitiéndole el llenado de sangre
Las aorta es la única arteria que lleva sangre oxigenada, pues la arteria pulmonar lleva CO2
Una vena es el vaso sanguíneo que permite el llenado del corazón y la arteria es un vaso sanguíneo que saca la sangre de corazón y la lleva hacia los lechos capilares.
Propiedades cardiacas
- Batmotropismo (excitabilidad de las células marcapasos, donde de manera automática generan los PA)
- Dromotropismo (conductibilidad por los nodos sinoauricular y auriculoventricular y as de Hiss y fibras de purkinje—conducen los potenciales marcapasos)
- Cronotropismo (automatismo posibilidad del miocardio de generar su propio potencial y su propia contractibilidad en el tiempo—Variable asociada—Frecuencia cardiaca)
- Inotropismo (contractilidad)
- Lusitropismo (relajación)------- velocidad con la que se relaja el corazón de manera sincrónica con respecto a la velocidad con la que se contrae
¿En qué consiste el ciclo cardiaco?
- Diastasis
- Sístole auricular
- Contracción ventricular isovolumétrica
- Eyección máxima
- Relajación ventricular isovolumétrica
Ahora tenemos que saber que nuestro corazón se llena de sangre, pero... ¿Cuál es el volumen que se almacena?
Volumen diastólico final – 135 ml
Volumen sistólico final –65 ml
Volumen de latido 135-65=70 ml
Bueno y ¿Cuál es la importancia del corazón en la homeostasis del cuerpo?
Es demasiado importante, pero ¿por que? tomemos en consideración a la gravedad, si lanzamos agua de un vaso, nos daremos cuenta que cae al piso, lo mismo le pasa a nuestra sangre, la gravedad la lleva hacia nuestras extremidades inferiores, osease hasta nuestros pies, sin embargo sabemos que a todo nuestro cuerpo le llega sangre, hasta nuestro cerebro, y esto es gracias a nuestro corazón, el cual genera la presión necesaria para transportar sangre por todo nuestro cuerpo. es por eso que también se le conoce como bomba de eyección con efectos antigravitacionales.
Gasto cardiaco
El gasto cardiaco estandar para un adulto es de 5 L/min de donde se sustituyen los siguientes valores:
GC=70 lat/min*70ml/lat = 4,900 ml/min = 5L/min
Aunque tenemos que saber que influye también el peso y la estatura.
¿Cómo circula la sangre?
La arteria pulmonar expulsa sangre rica en CO2 de donde el 100% del gasto sanguíneo se dirige hacia los pulmones, donde se lleva acabo el intercambio gaseoso de CO2 a O2, este CO2 es expulsado por vía respiratoria, y al mismo tiempo por esta vía captamos O2 de la atmosfera, el cual es capturado y se lleva a nivel pulmonar, los pulmones se encargan de darle este O2 a los lechos capilares, saliendo ya por la vena pulmonar, esta se encarga de llenar la aurícula izquierda, asociada a la circulación mayor donde la aorta manda sangre oxigenada hacia todos los órganos de la manera siguiente.
CANTIDAD DE SANGRE
100%-------pulmones
3%----------músculo cardiaco
14%--------cerebro (lechos capilares que nutren al cerebro)
15%--------músculo esquelético
5%----------hueso
21%--------Tracto gastrointestinal
6%----------Hígado
22%--------Riñón
6%----------Piel
8%----------Otros
Ahora ¿por qué el miocardio tiene únicamente un 3% si se llena?
Esta es la proporción de sangre que necesita cada órgano para funcionar, pues el corazón también tiene venas que le dan ese aporte de oxígeno tan necesario.
¿Y por qué necesitan estos órganos de un gran aporte sanguíneo?
El cerebro tiene una actividad muy importante, pues hay muchas neuronas, las cuales necesitan oxígeno y glucosa para desempeñar sus funciones.
Para el caso del músculo
esquelético cuando estamos en estado de vigilia hay tono muscular, aunque no estemos haciendo actividad física hay tono muscular, además la
locomoción necesita energía química, glucosa y oxígeno.
El tracto gastrointestinal sobre todo en la fase digestiva se necesita sangre, debido a los procesos digestivos y absortivos (en el sistema porta donde almacena energía en forma de glucógeno en el hígado y el hígado es donde regresa la sangre hacia el corazón, pues el TGI es el único que no regresa la sangre al corazón)
El riñón que lleva a cabo la filtración y absorción obligada de nutrientes, debe de estar muy irrigado sanguíneamente para realizar este proceso.
La piel y órganos accesorios del tracto gastrointestinal tienen poco aporte sanguíneo.
Además el SNA es capaz de inervar simultáneamente el sistema de conducción y al corazón, entonces vamos a ver que pasa tanto en la vía simpático como en la parasimpática.
Vía parasimpática
NO se pueden inervar las células
ventriculares/cardiacas/apantalonadas
NOTA: La
pérdida de la fuerza contráctil es debida a una baja frecuencia en la actividad y
no por la inervación parasimpática
El bulbo raquídeo se tendrá como centro cardioinhibitorio.
Recordemos que tenemos en los nodos y en las células miocárdicas receptores adrenérgicos de tipo b1.
El nervio vago se puede ramificar e inervar al nodo SA y al AV, de donde estas células presentan receptores muscarínicos de tipo 2 induciendo a un efecto cronotrópico negativo, con esta descarga vagal se ve disminuida la actividad cardiaca, y por lo tanto también el gasto cardiaco.
Vía simpática
El bulbo contiene un centro cardioacelerador de donde
nacen neuronas de forma descendente haciendo sinapsis en el asta ventral de la
medula espinal asociada al origen de la rama simpática, de donde la neurona
preganglionar del SNAs, sale por las astas ventrales y hace sinapsis en la cadena
paravertebral de ganglios asociada a la rama simpática, donde la neurona
catecolaminérgica (postganglionar) que libera noradrenalina, donde este axón ya establece
contacto con los nodos AV y SA como con las células del miocardio (miocardio
ventricular).
Sin embargo además de tener noradrenalina (NE) también podremos tener adrenalina, donde esta hormona nos ayuda a mantener por horas controlado a nuestro corazón en situaciones de estrés
En condiciones de estrés, el Hipotálamo activa la vía simpática y frena la parasimpática, de donde se activa al centro cardioacelerador del bulbo, ocurre un cronotropismo positivo en las aurículas e inotropismo positivo en los
ventrículos.
LEY FRANK-STARLING (estiramiento)
Las aurículas se van llenando de
sangre, posteriormente se abren las válvulas auriculo ventriculares y empieza
el llenado ventricular, entonces las paredes del ventrículo se empiezan a
llenar de sangre y las células miocárdicas se comienzan a estirar por el
almacenamiento de esa sangre contenida en la cavidad ventricular
¿Y si llenamos mucho de sangre el
corazón que pasaría? ¿Seria igual de eficiente? ¿Si está ya muy estirado ya no
tendrían fuerza para contraerse?
Para eso esta la LEY DE FRANK-STARLING
Consideremos que durante la diástole (mientras los ventrículos están relajados) donde ocurre el llenado.
Si ocurre un llenado con alta cantidad de sangre la presión diastólica intraventricular va a aumentar.
Ahora… ¿Qué ocurre con la presión sistólica intraventricular? Pues esta esta fuertemente relacionada con la fuerza de contracción por lo que si hubiera mayor cantidad de sangre intraventricular
Altas cantidades de sangre en el llenado intraventricular llevan a una mayor contracción.
A mayor volumen de sangre mayor fuerza de contracción para expulsar la sangre del corazón.
Más contracción cuando estas en peligro, y esta propiedad es inherente a las células miocárdicas, no tiene nada que ver con la inervación simpática ni parasimpática
Inotropismo positivo cuando se llega hasta su volumen máximo
Llenado ventricular en la punta de la gráfica y esto puede ser con estrés o por ejercicio
Receptores beta 2 llevan a una vasodilatación
Receptores alfa 1 llevan a una vasoconstricción
La sangre que recorre al cuerpo aumenta con ejercicio extenuante, donde se va 10 veces más hacia musculo esquelético, 3 veces mas hacia el corazón, igual en el cerebro, disminuir a la mitad la sangre del riñón, aumenta 4 veces hacia la piel, aumenta la mitad hacia órganos esplácnicos. Pues hay mayor retorno venoso, mayor frecuencia cardiaca, mayor contracción cardiaca, más requerimiento de O2, nutrientes y salida de CO2
A continuación les presento una tabla comparativa tanto en reposo como con ejercicio extenuante de algunos valores.
|
|
Reposo |
Ejercicio extenuante |
|
Gasto cardiaco |
6 L/min |
18 L/min |
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Frecuencia cardiaca |
70 lat/min |
160 lat/min |
|
Fracción de expulsión |
60% |
80% |
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Presión arterial |
120/80 mmHg |
150/80 mmHg |
|
Presión venosa central |
2 mmHg |
2 mmHg |
Mecanismos de los procesos adaptativos ante situaciones de estrés
El músculo liso vascular presenta receptores alfa1 y beta2
Aunque hay más receptores beta2 expresados para musculo esquelético, donde las arteriolas de la cavidad abdominal y pélvica expresan receptores alfa1 donde al tener noradrenalina y adrenalina nos llevaría a este redireccionamiento, donde reciben menor flujo sanguíneo con respecto a la vasculatura del musculo esquelético, con la finalidad de priorizar la funcionalidad del musculo esquelético llevándole O2, ATP y glucosa.
Circulación coronaria
Las coronarias vienen de la aorta, exactamente del callado aórtico.
Las arterias coronarias dan origen a la circulación sanguínea.
Las arteriolas dan origen a los lechos capilares que darán irrigación sanguínea al miocardio, tanto a las aurículas como a los ventrículos.
En la diástole (donde hay luz libre) hay mayor irrigación sanguínea, lo que hace que llegue mas glucosa y O2, sin embargo cuando esta en sístole (luz disminuida) deberían de estar ocluidas, lo que lo haría contra producente, sin embargo. hay un mecanismo vasodilatador que se opone a esto.
Por lo cual la célula apantalonada (ventricular de musculo cardiaco) al aumentar su actividad aumenta el consumo de ATP metabolizado a AMP el cual se degrada a adenosina, considerada hasta como neurotransmisor, la cual sale hacia los lechos capilares de manera directa sobre el musculo liso arteriolar, donde da su efecto vasodilatador, donde en la sístole se da este procedimiento evitando que haya una contracción de las coronarias y con esto una apertura de luz en las coronarias.
Las coronarias expresan receptores beta3 que nos llevan a un efecto vasodilatador.
Los efectos de las catecolaminas son:
Cronotropico +
Inotropico +
Gasto Cardiaco +
Lusitropico +
Este efecto ayuda a las coronarias en ejercicio extenuante
Flujo sanguíneo, presión arterial y ultrafiltración capilar
En la diástole el valor de la presión de los ventrículos izquierdos llega a cero, mientras que en sístole llega a valores de 120 al estar contraído
En arterias de alto calibre como la aorta en sístole de 120 y diástole de 80, no cae a 0 como los ventrículos debido a que contienen elastina, la cual les da la propiedad de distenderse, por lo cual hay una pequeña presión mientras van empujando la sangre, por esto se le conoce como “bombas pequeñas de presión” y por eso cuando nos toman la presión arterial nos miden la presión de 120/80
Para las arteriolas disminuye la presión pues depende de que tan lejos tiene que llegar la sangre.
Capilares
Tipos de capilares
Ahora para la parte venosa ocurre que como ya hubo una presión de 17mmHg en el capilar ahora sigue descendiendo la presión y aquí ya es de 10 mmHg, sin embargo, ahora gana la presión del LIC, por lo cual va a ingresar hacia la vena, el cual la lleva al corazón ya rica en CO2 pues hubo un cambio de O2 a CO2
En la insuficiencia cardiaca hay poco oxigeno, porque los capilares no transportan la suficiente cantidad de oxigeno hacia sus tejidos y hay daño tisular
Regulación de la presión arterial
Necesitamos la ayuda de la arteria humeral pues el flujo sanguíneo choca con los vasos sanguíneos, generando ruidos, por lo que al colocar el brazalete y inflarlo se ocluye la arteria y por ende el paso de sangre a través, lo que hará este baumanometro será desplazar la columna del mercurio para ejercer una presión sobre el brazo, y al mismo tiempo cuando la presión llega a un intervalo tal que llegamos a la oclusión de la arteria dejaremos de escuchar los ruidos en el estetoscopio.
Los pasos para medir la presión arterial son:
1. Colocar el brazalete en el brazo izquierdo con el estetoscopio sobre la arteria humeral y debajo del brazalete
Presión de pulso (Pp)
Esta se mide con las manos con los dedos índice y medio tocando en la parte anterior de la muñeca, de donde cada pulso que se siente es algo significativo con respecto a un latidoRecuerda que las arterias funcionan como reservorio de presión por la elastina, además, matemáticamente podemos representar a la presión de pulso como:
Pp=Ps-Pd=120 mmHg-80 mmHg = 40 mmHg
Presión arterial media (PAm)
Esta variable es considerada como regulada porque no oscila como la sistólica y diastólica lo cual es característica de las variables controladas
PAm=Pd + 1/3 Pp = 1/3 Ps + 2/3 Pd
Mecanismo de regulación a corto plazo de la presión arterial
Centro integrador –Bulbo raquídeo
Vía eferente
Efector –Corazón
Donde si disminuye el gasto cardiaco disminuye la presión arterial
- La actividad del nervio vago, en presiones bajas disminuyen notoriamente su actividad en el tracto solitario
- Se eleva el tono simpático
Catecolaminas ejercen su efecto cronotrópico positivo, inotrópico positivo, mayor gasto cardiaco
Arterias y arteriolas tienen musculo liso, el cual esta inervado por el SNAs, donde ocurre una vasoconstricción que aumenta la frecuencia cardiaca
Las venas de gran calibre tienen musculo liso, que también es inervado por el musculo liso que generan venoconstricción, permitiendo que lleve mas sangre al corazón à retorno venoso. Aumentando el llenado ventricular, y con esto incrementar el volumen latido y el trabajo o gasto cardiaco
¿RETORNO VENOSO?
Se da por 3 bombas pequeñasBomba muscular
Contracción muscular abre las válvulas de las venas
Bomba torácica
Por la contracción de los músculos inspiratorios e intercostales
Bomba cardiaca
En la diastasis en el llenado ventricular las aurículas se contraen, lo cual hace que el corazón genere una presión de succión
MECANISMOS DE CONTROL
Endocrino y nervioso—vasoconstricción por las catecolaminasLechos capilares—meta arteriolas, y controlan los esfínteres capilares los cuales nos darán o no un aporte de sangre hacia los lechos capilares, pues de los esfínteres puede que irrigue a todos los lecho o no lo haga y con ello la irrigación sanguínea hacia el órgano se ve afectada.
El endotelio libera las llamadas sustancias vasoactivas
SUSTANCIAS PRODUCIDAS POR EL ENDOTELIO
Sustancias vasoactivasVasodilatadores
NO
EDHF
PGI2
Brandicinina, acetilcolina, serotonina, histamina, sustancia P, péptido natiurético tipo C
Vasoconstrictores
Endotelina
Angiotensina II
Tromboxano A2, endoperóxidos, prostaglandina H2, Superóxido
Moduladores o mediadores del crecimiento
Promotores del crecimiento
Factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF)
Factor de crecimiento básico derivado de fibroblastos (bFGF)
Endotelina 1 (ET-1)
Angiotensina II
Inhibidores del crecimiento
Heparansulfatos
Factor de transformación b (TGF-b)
Reguladores de la hemostasia
Heparansulfatos
Trombomodulina
Activador tisular del plasminógeno (t-PA)
Inhibidor del activador del plasminógeno tipo 1 (PAI-1), NO, PGI2
Mediadores o moduladores de la respuesta inflamatoria
NO
Moléculas de adhesión
Selectinas
Molécula de adhesión intracelular (ICAM)
Molécula de adhesión de la célula vascular (VCAM)
Antígenos
Complejo mayor de histocompatibilidad II (MHC-II)
Mecansmo de la regulación arterial a largo plazo
APARATO YUXTAGLOMERULAR—Paralelo al glomérulo Receptores beta1
Renina sale a torrente sanguíneo y en el plasma se encuentra a la angiotensina formando la angiotensina 1, esta sigue por circulación sistémica y luego a la pulmonar y ya en los alveolos se encuentra a la enzima convertidora de la angiotensina (ECA) formando angiotensina 2 (vasoconstrictor potente)
Normalmente en el plasma sanguíneo tenemos angiotensina (sintetizado por el hígado)
Angiotensina 2 (la mejor vasopresina---Vasoconstricción---Aumento en la presión arterial) >ADH>ADR (principales vasoconstrictores)
Estos mecanismos tanto a corto como a largo plazo son complementarios entre si
Además toman en cuenta que el sistema nervioso inerva a la medula suprarrenal para aumentar la liberación de adrenalina
1. Incremento del volumen sanguíneo causa el incremento del estiramiento auricular >>> Estímulo<<<
2. Las células del miocardio auricular se estiran y se liberan >>>Centro integrador<<<
3. Péptido Natriurético Atrial >>>Vía eferente<<<
a. Hipotálamo >>>Efector<<<
i. Inhibe la vasopresina >>>Respuesta en el tejido<<<
b. Riñón >>>Efector<<<
ii. Disminuye Renina >>>Respuesta en el tejido<<<
c. Corteza adrenal >>>Efector<<<
i. Inhibe la aldosterona >>>Respuesta en el tejido<<<
d. Bulbo raquídeo >>>Efector<<<
i. Disminuye la presión sanguínea al activar la via parasimpática al aumentar la ACh >>>Respuesta en el tejido<<<
4. Aumento en la excreción de NaCl y H2O >>>Respuesta sistémica<<<
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