Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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Fisiología Cardiovascular & Perfusión Tisular Diego Andrés Díaz Guio Medicina Critica y Cuidado Intensivo

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Fisiología Cardiovascular

&

Perfusión Tisular

Diego Andrés Díaz Guio

Medicina Critica y Cuidado Intensivo

Page 2: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

El Primer Paso Para Aplicar el Método

Científico, es Sentir Curiosidad por el Mundo

Linus Pauling

Page 3: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Evolución de las Especies

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Fisiología

Claude Bernard (1813–1878)

Page 5: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Modelo Hidráulico

Bomba

Circuito

Fluido

Page 6: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Sistema Cardiovascular

• Bomba (contractilidad)

• Circulación Mayor

• Circulación Menor

• Precarga

• Postcarga

• Resistencia

APC

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El Corazón

2/3 1/3

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El Corazón

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El Corazón

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Contracción/Relajación

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Cámaras Cardiacas

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Cámaras Cardiacas

Page 13: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Apical 4 Cámaras

Page 14: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Apical 4 Cámaras

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Propiedades del Corazon

1. Batmotropismo = Excitabilidad

2. Dromotropismo = Conductibilidad

3. Cronotropismo = Frecuencia

4. Inotropismo = Contractilidad

5. Lusitropismo = Relajación

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Ciclo Eléctrico

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Conducción Eléctrica

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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

Page 19: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock
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Ciclo Mecánico

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

Page 21: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Agua Corporal

Page 22: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

PULMÓN PULMÓN

Page 23: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Despopoulos, Color Atlas of Physiology

Page 24: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

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• 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.

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Capacitancia Venosa y Compliance

Venous Compliance : ΔV/ΔP

Anesthesiology 2008; 108:735–48

Page 28: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Volumen Estresado

Anesthesiology 2008; 108:735–48

70%

30%

Page 29: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Modelo de 2 Compartimentos

Anesthesiology 2008; 108:735–48

Page 30: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Modelo de 2 Compartimentos

Anesthesiology 2008; 108:735–48

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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

Page 32: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

Page 33: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

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Arteriola

Venula

Capilar

Unidad Microcirculatoria

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Densidad Capilar

Numero de Capilares Presentes por masa de Órgano

1. Requerimiento de O2

2. Función Fisiológica

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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.

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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)]

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P. Hidrostática P. Oncotica

Equilibrio

Intersticio

Célula

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Gasto Cardiaco

• Cantidad de Sangre que expulsa el corazón

por minuto

GC: VS x Frecuencia Cardiaca

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Desempeño Cardiaco

GASTO CARDIACO

Contractilidad

Precarga

Frecuencia

Postcarga

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Frecuencia Cardiaca

Page 42: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Contractilidad

Postcarga

Precarga

VS

1

2

3

Page 43: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Precarga

Page 44: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

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Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

Page 46: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

Page 47: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Postcarga

Page 48: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Presión Arterial

Page 49: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Contractilidad

Page 50: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Fracción de Eyección

LVED – LVES

___________ x 100

LVED

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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

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Resumen Mecánica Cardiovascular

Page 53: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Gasto cardiaco

Flujo Sanguíneo Regional

Micro circulación

Flujo Sanguíneo de

nutrientes

Metabolismo Celular

Oxigenación Arterial

Oxigenación Tisular

Extracción Celular de O2

Relación Perfusión - Oxigenación

Page 54: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

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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

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Contenido Arterial de O2

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

O2 Unido a Hb O2 Disuelto

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Contenido Venoso de O2

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

O2 Unido a Hb O2 Disuelto

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Contenido Capilar

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

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

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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)

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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

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Relación DO2/VO2

DO2

VO2

1 3

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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.

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Producción de Energía

Glucosa:

Glicolisis

Ciclo de Krebs

Cadena de Transporte de electrones

36 ATP

Page 64: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

N Engl J Med 348; 2003

Page 65: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Eficiencia

Page 66: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

“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

Page 67: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

Page 68: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Cerebral

Piel

Coronaria

Renal

Musculo

Digestiva

Estados de Shock

Compensación

Page 69: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Evaluando la Perfusión Tisular

O2

CO2

Lactato

Becf

IC IDO2

IVO2

Page 70: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Estado Alterado

• Shock

• Sepsis

• Isquemia / Reperfusión

• Microtrombosis

• Regulación Local

• Regulación sistémica

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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.

Page 72: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Perfiles Hemodinamicos

Page 73: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Fisiopatología del Shock

Crit Care Med 2003 Vol. 31, No. 3

Page 74: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

T. Arterial

Piel

Sensorio

G. Urinario

Patrón

Respiratorio

Pulsos

SpO2

Page 75: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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.

Page 76: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Chest 1992;102;208-215

Page 77: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Lactato Sérico

> 2 mmol/l

Page 78: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

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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

Page 80: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Base Exceso

Page 81: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

Page 82: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

Page 83: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

SvO2 SvcO2 Vs

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

Page 84: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

SvO2

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

Page 85: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

SvO2

Page 86: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

Page 87: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Consumo de O2: VO2

Page 88: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock
Page 89: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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.

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Micro circulación

1

2

3

1 2 3

Critical Care 2007, 11:R101

Page 95: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

Page 96: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

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

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Reanimación

Agresiva? Evitar MODS?

…Esa es la Cuestión!

Shock!

Page 98: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del 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

Page 99: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Arch Surg. 2000;135:1323-1327

Monitoria del Paciente en Shock

Page 100: Fisiologia Cardiovascular & Fisiopatologia Del Shock

Resultados

Pacientes Medicos Administrativos