Fisiología Cardiovascular

&

Perfusión Tisular

Diego Andrés Díaz Guio

Medicina Critica y Cuidado Intensivo

El Primer Paso Para Aplicar el Método

Científico, es Sentir Curiosidad por el Mundo

Linus Pauling

Evolución de las Especies

Fisiología

Claude Bernard (1813–1878)

Modelo Hidráulico

Bomba

Circuito

Fluido

Sistema Cardiovascular

• Bomba (contractilidad)

• Circulación Mayor

• Circulación Menor

• Precarga

• Postcarga

• Resistencia

APC

El Corazón

2/3 1/3

El Corazón

El Corazón

Contracción/Relajación

Cámaras Cardiacas

Cámaras Cardiacas

Apical 4 Cámaras

Apical 4 Cámaras

Propiedades del Corazon

1. Batmotropismo = Excitabilidad

2. Dromotropismo = Conductibilidad

3. Cronotropismo = Frecuencia

4. Inotropismo = Contractilidad

5. Lusitropismo = Relajación

Ciclo Eléctrico

Conducción Eléctrica

Fases del Ciclo Cardiaco

1. Sístole Auricular

2. Contracción Ventricular Isovolumetrica

3. Expulsión Ventricular

4. Relajación ventricular Isovolumetrica

5. Llenado Ventricular

Ganong W. Fisiología Medica, ed 22. 529-538,Manual Moderno

1

2

3 4

5

Ciclo Mecánico

http://library.med.utah.edu/kw/pharm/hyper_heart1.html

Agua Corporal

PULMÓN PULMÓN

Despopoulos, Color Atlas of Physiology

Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

• Venas contienen el 70% del contenido vascular.

• 30 veces mas complacientes que las arterias.

• Cambios en el volumen generan poco cambio en presion.

• Lecho cutaneo y esplacnico

•Lecho esplacnico recibe 25% de GC.

• Impacto importante generado por presión intratoraxica e intrabdominal.

Capacitancia Venosa y Compliance

Venous Compliance : ΔV/ΔP

Anesthesiology 2008; 108:735–48

Volumen Estresado

Anesthesiology 2008; 108:735–48

70%

30%

Modelo de 2 Compartimentos

Anesthesiology 2008; 108:735–48

Modelo de 2 Compartimentos

Anesthesiology 2008; 108:735–48

Aurícula Derecha

Ventrículo derecho

Pulmones

Cerebral

Piel

Coronaria

Renal

Aurícula Izquierda

Ventrículo Izquierdo

Digestiva

Músculo

Esqueletico

15%

5%

25%

25%

5%

25%

100% 100%

Aorta V. Cava

Flujo Sanguíneo Regional

Órgano Peso (Kg) Flujo Sanguíneo (L/min) Flujo Sanguíneo (L/Kg/min)

Riñón 0.3 1.2 4

Hígado 1.5 1.4 0.9

Corazón 0.3 0.25 0.8

Cerebro 1.4 0.75 0.5

Musculo 2.5 0.2 0.08

Piel 30 0.9 0.03

Micro circulación

• Vasos < 100um.

• 10 Billones de Capilares.

• Area de ST de 700m2

• Ninguna Celula esta a mas de 30 um de un capilar

• Gradiente menor de O2.

• < Hematocrito.

• 90% endotelio.

• Liberación de sustancias.

• Procesos de intercambio.

• Difícil evaluar.

• Heterogeneidad

Arteriola

Venula

Capilar

Unidad Microcirculatoria

Densidad Capilar

Numero de Capilares Presentes por masa de Órgano

1. Requerimiento de O2

2. Función Fisiológica

Ley de Starling de los Capilares

• El control del intercambio de agua entre el plasma y

el líquido intersticial se basa en cuatro presiones:

1. la presión coloidosmótica y la presión hidrostática

de la sangre, a un lado de la membrana capilar

2. la presión hidrostática del líquido intersticial y la

presión coloidosmótica, al otro lado.

Q: Flujo Transvascular

K: Permeabilidad de la membrana

Pmv: Presión Hidrostática en micro vasculatura.

Ppmv: Presión Hidrostática en intersticio peri micro

vascular.

πmv: Presión Osmótica en la circulación.

πpmv: Presión Osmótica en intersticio peri micro

vascular.

Q = K[(Pmv−Ppmv) − (πmv−πpmv)]

P. Hidrostática P. Oncotica

Equilibrio

Intersticio

Célula

Gasto Cardiaco

• Cantidad de Sangre que expulsa el corazón

por minuto

GC: VS x Frecuencia Cardiaca

Desempeño Cardiaco

GASTO CARDIACO

Contractilidad

Precarga

Frecuencia

Postcarga

Frecuencia Cardiaca

Contractilidad

Postcarga

Precarga

VS

1

2

3

Precarga

Precarga Derecha

a c

v

x

y

PVC Contracción auricular

continua la contracción con

cierre de la tricúspide

apertura de válvula pulmonar

llenado auricular y sístole

ventricular

vaciamiento auricular con

apertura de tricúspide

Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

Postcarga

Presión Arterial

Contractilidad

Fracción de Eyección

LVED – LVES

___________ x 100

LVED

Monitoria de la Función CV

Determinante Medición

Precarga PVC, PCP, VVS, PP, VFD

Postcarga TAM, PPM, IRVS, IRVP

Contractilidad FEVI, FEVD, ITVI, ITVD, IVS

Frecuencia Pulso, Visoscopio, EKG

Resumen Mecánica Cardiovascular

Gasto cardiaco

Flujo Sanguíneo Regional

Micro circulación

Flujo Sanguíneo de

nutrientes

Metabolismo Celular

Oxigenación Arterial

Oxigenación Tisular

Extracción Celular de O2

Relación Perfusión - Oxigenación

Aporte de O2: DO2

• Es la cantidad de oxigeno que se transporta y

lleva hasta los tejidos.

• Depende del Gasto Cardiaco y el contenido

arterial de Oxigeno ( CaO2)

DO2 = CaO2 x GC x 10

Aporte de O2: DO2

• El transporte de oxígeno es una evaluación

general de la disponibilidad de oxígeno en el

organismo pero no asegura la entrega adecuada

de oxígeno a sistemas orgánicos específicos como

el intestino, el riñón o el músculo-esquelético

DO2 = CaO2 x GC x 10

Contenido Arterial de O2

CaO2 = (1,34 x Hb x SaO2) + (0.0031 x PaO2)

O2 Unido a Hb O2 Disuelto

Contenido Venoso de O2

CvO2 = (1,34 x Hb x SvO2) + (0.0031 x PvO2)

O2 Unido a Hb O2 Disuelto

Contenido Capilar

Presión Alveolar: PAO2 = FiO2 x (PB – 47) – (PaCO2/0.8)

CcO2 = (1.34 x Hb x 1) + (0.0031 x PAO2)

Parámetros Derivados

Cortocircuito (Shunt): Qs/Qt = (CcO2 – CaO2) / (CcO2 – CvO2) x 100

Tasa de Extracción: Text = [(CaO2 – CvO2) / CaO2] x 100

Diferencia Arteriovenosa: Da-vO2 = (CaO2 – CvO2)

Consumo de O2: VO2

• Es la cantidad de oxigeno que consumen los tejidos.

• No se puede medir directamente.

• Inferido del Aporte en el lado arterial y su diferencia en el retorno al lado venoso

VO2 = (Da-vO2) x GC x 10

Relación DO2/VO2

DO2

VO2

1 3

Respiración celular

• Proceso final en el transporte de O2 desde la

Atmosfera hasta la Mitocondria.

• Participacion del O2 final en la Fosforilacion

Oxidativa para Producir ATP.

• Capa Interna de la Mitocondria

• Mayor Eficiencia si hay O2.

Producción de Energía

Glucosa:

Glicolisis

Ciclo de Krebs

Cadena de Transporte de electrones

36 ATP

N Engl J Med 348; 2003

Eficiencia

“El cuidado del paciente crítico y su adecuada

monitorización deben basarse por tanto en la

premisa de la indisolubilidad del vínculo

entre ventilación, intercambio gaseoso,

circulación, respiración celular y producción

de energía”

Eugenio Matijasevic, Cuidado Critico cardiovascular, Pg. 155-173

Mizock BA. Crit Care Med. 1992;20:80-93.

Con

sum

o d

e O

xig

eno

(V

O2)

Aporte de Oxigeno (DO2)

Punto Critico

Región Independiente Región Dependiente

Dependencia Fisiológica del Oxigeno

Deuda de O2

Cerebral

Piel

Coronaria

Renal

Musculo

Digestiva

Estados de Shock

Compensación

Evaluando la Perfusión Tisular

O2

CO2

Lactato

Becf

IC IDO2

IVO2

Estado Alterado

• Shock

• Sepsis

• Isquemia / Reperfusión

• Microtrombosis

• Regulación Local

• Regulación sistémica

Anaerobiosis

• Shock Circulatorio.

• Déficit de Oxigeno.

• Vía de Emergencia: Piruvato a Lactato.

• Menor eficiencia Energética.

• Consumo de Fosfatos de Alta y Media

Energía.

• Producción de Hidrogeniones.

• Acidosis Metabólica.

Perfiles Hemodinamicos

Fisiopatología del Shock

Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

T. Arterial

Piel

Sensorio

G. Urinario

Patrón

Respiratorio

Pulsos

SpO2

Chest 1992;102;208-215

Conclusión:

•Se demuestra la estrecha relación entre la deuda de oxigeno,

la falla de órganos y la mortalidad.

•La sobrevida puede mejorar si se corrige en forma temprana

la deuda con aumento del DO2.

Chest 1992;102;208-215

Lactato Sérico

> 2 mmol/l

TAS > 90 + Lactato > 2.5: Hipo -

perfusión oculta

lactato 2.5 – 4: 2.2 veces probabilidad de

morir.

lactato >4: 7.1 veces probabilidad de

morir.

TAS > 90 no es indicativo de normo

perfusión.

N: 1287

Valores de Perfusión

VARIABLE NORMAL

SvO2 > 70%

Da-vO2 4.5 – 5.5

IDO2 520 – 720ml/min/m2

IVO2 100 – 170 ml/min/m2

IDO2/IVO2 3.3

Text < 30%

Lactato Serico < 2.2mmol/L

Base Exceso

Current Opinion in Critical Care 2006, 12:569–574

Summary:

Despite the large number of endpoints available to the clinician,

none are universally applicable and none have independently

demonstrated improved survival when guiding resuscitation

SvO2

• La SvO2 hace referencia a

la relación entre el aporte y

la demanda de O2.

• Puede ser utilizada para

evaluar la oxigenación

tisular.

Current Opinion in Critical Care 2006, 12:263–268

SvO2 SvcO2 Vs

Reinhart K, Intensive Care Med 2004; 30:1572–1578

SvO2

Reinhart K, Intensive Care Med 2004; 30:1572–1578

SvO2

Oxigenación

•Ventilación.

•Falla Respiratoria

•Falla de Extubacion

Gasto cardiaco

•Precarga

•Postcarga

•FC

•Contractilidad

Consumo de O2

•Quemados

•Fiebre

•Escalofrió

•Convulsiones

•Trabajo respiratorio

•Sepsis

Hemoglobina

•Sangrado Externo

•Sangrado Interno

•Coagulopatia

SvO2

Consumo de O2: VO2

Conclusión:

1. Probablemente las variables macrohemodinamicas (TAM,

SvO2. ScvO2, Lactato, Becf, IC, DO2, DO2/VO2) no sean

suficientes para monitorizar la perfusion tisular.

2. La visualización directa de la micro circulación podría

orientar mejor la reanimación.

Micro circulación

1

2

3

1 2 3

Critical Care 2007, 11:R101

Micro circulación

Características de Imagen Ideal

Punto Detalles

1 Cinco sitios por Órgano

2 Evitar artefactos por presión

3 Eliminar secreciones

4 Ajuste de Foco y contraste adecuado

5 Calidad alta de grabación

Critical Care 2007, 11:R101

Respuesta de alarma ante la injuria.

Mediadores de

Inflamación.

Respuesta Inflamatoria Exagerada.

Daño Orgánico.

Disfunción Inmune.

Disfunción Orgánica.

Muerte

J Intensive Care Med 2007; 22; 63

MODS

Reanimación

Agresiva? Evitar MODS?

…Esa es la Cuestión!

Shock!

SIRS + Infeccion

TAS < 90mmHg

Lactato > 4mmol/L

ABC, M.O.L, SV,

Laboratorios

Cultivos

TAI, CVC

PVC

8 - 12

TAM

> 65

SvO2

> 70%

Metas

Cumplidas

Cristaloides

Coloides

Vasoactivos

GRE si HTO < 30%

Inotropicos

Sedación

IOT

Hospitalizar

N Engl J Med, 2001;345:1368-77

< 8 mm Hg

< 65 mm Hg

< 70 %

Si No

Protocolo de

Reanimación temprana

Guiada por Metas

Arch Surg. 2000;135:1323-1327

Monitoria del Paciente en Shock

Resultados

Pacientes Medicos Administrativos