SISTEMA CARDIOVASCULAR

El aparato cardiovascular está compuesto por una bomba y un sistema de distribución El corazón es un órgano muscular hueco que exprime las cavidades cuando se excita y fuerza a ir a la sangre en la dirección permitida por las válvulas El corazón NO es un único órgano. Está compuesto por 2 bombas separadas funcionalmente diferentes. 

 El Flujo sanguíneo (FS) es el MISMO a través de cualquier sección transversal de la circulación: 5 litros / minuto FS = Velocidad sanguínea x área de sección transversalVelocidad: Cuán lejos se mueve una partícula FS: Cuantas partículas (el volumen de estas partículas) pasan por un área de sección transversal en un minuto. Se mide en ml / minutoFS: Diferencia de presión / Resistencia Volumen sanguíneo de arterias sistémicas: volumen stressed. Volumen sanguíneo de venas: volumen unstressed 

Arteriolas: -         Sitio de mayor resistencia en el sistema cardiovascular-         Su resistencia regulada x SNA

 Capilares:

-         Mayor área de superficie y de sección transversal (el área de sección transversal va aumentando desde la aorta hacia los capilares porque si bien va disminuyendo su diámetro va aumentando su número). El área de sección transversal va disminuyendo desde el capilar hacia el corazón derecho-         Sitio de intercambio de nutrientes, agua, gases

 Venas:

-         Contiene la mayor proporción de sangre en el sistema cardiovascular-         Presión + baja

 Velocidad sanguínea:

-         Directamente proporcional al Flujo sanguíneo (FS)-         Inversamente proporcional al área de sección transversal-         Alta en aorta (la “gran madre” de todas las arterias que tiene una pequeña área de sección transversal) -         Baja en suma  de capilares: La velocidad es + lenta en los capilares porque el FS es constante y el área de sección es mayor en capilares (y FS = velocidad sanguínea x área de sección total). Este descenso de la velocidad es muy importante porque los capilares son muy cortos (1 mm) y si la sangre no disminuyera su velocidad no habría tiempo para el intercambio de gases (si pasara a la velocidad aórtica pasaría x el capilar en 0.001 seg: 1000 veces menos que el segundo que tarda en pasar el capilar)

Gradiente de presión empuja la FS Flujo Sanguíneo:El FS es inversamente proporcional a la:

-         Resistencia vascular-         Viscosidad de la sangre

 Resistencia vascular:La Resistencia al flujo ocurre por las fuerzas de fricción que se oponen al movimiento de 2 capas de fluido que se deslizan una sobre la otra. En un vaso sanguíneo la capa de sangre adyacente a la pared capilar es retrasada a mediad que se adhiere a la pared. Esta hilera retrasa a la próxima y ésta a la próxima. Esto genera capas telescopadas de fluido. El fluido central es el que + rápido se mueve mientras que el está en contacto con la pared no se mueve. La R total al flujo proviene de la interacciones de estas fricciones entra las capas a medida que se deslizan unas sobre otras. La caída en la presión que

ocurre cuando la sangre fluye x un vaso refleja la E perdida en estas interacciones de fricciones. La Resistencia vascular es directamente proporcional a la:

-         viscosidad de la sangre (Hematocrito)-         Longitud del vaso

La Resistencia vascular es inversamente proporcional a la 4ta potencia  del radio del vaso (r a la 4). ¡Relación MUY poderosa! Si el radio del vaso disminuye por un factor de 2 entonces la R aumentará x un factor de 16 y el FS disminuirá x un factor de 16 Flujos laminar y turbulentoFlujo turbulento genera ruidos vibraciones audiblesTurbulencia aumentada x

-         Caída de viscosidad sanguínea (anemia, descenso del Hto) -         Aumento de la velocidad sanguínea (estrechamiento del vaso)

 Compliance vascular:Capacitancia: Distensibilidad de los vasosDirectamente proporcional al volumenInversamente proporcional a la presiónExplica como se modifica el volumen en función de un cambio en la presión: A mayor presión – menor compliance – menor volumenCompliance Mayor para venas que para arterias, como resultado de esto más volumen sanguíneo se encuentra en las venas que en las arteriasUna disminución del compliance venoso disminuye el volumen venoso y aumenta el arterial x movilizar sangre desde las venas hacia las arteriasEl compliance arterial disminuye en gerontes: sus arterias se vuelven menos distensibles (HTA) Presión ArterialA medida que la sangre navega x la circulación sistémica la presión cae progresivamente x la resistencia al FS. Por esto la presión es máxima en la aorta y mínima en la vena cavaLa caída de la presión + importante ocurre al atravesar las arteriolas x que es el sitio de máxima resistencia.Las arteriolas son el cuello de botella de la circulación por esto son lugares estratégicos para la regulación. La presión arterial es pulsátil, o sea que NO es constante durante el ciclo cardíaco Presión sistólica: es la presión arterial (TA) + alta durante el ciclo cardíaco.  Ocurre cuando el corazón se contrae y la sangre es eyectada al sistema arterial

Presión diastólica: es la TA + baja (ocurre cuando el corazón está relajado y la sangre retorna al corazón x las venas). Presión de pulso: es la diferencia entre la sistólica y la diastólica El determinante + importante de la presión de pulso es el stroke volume: The amount of blood pumped by the left ventricle of the heart in one contraction. (Volumen de eyección?) A medida que la sangre es eyectada desde el ventrículo izquierdo hacia el sistema arterial la presión sistólica aumenta en forma dramática x la baja compliance de las arterias. Como la presión diastólica se mantiene sin cambios durante la sístole ventricular la PP aumenta lo mismo que la presión sistólica Descenso de la compliance: Aumento de la PP. Como el que ocurre en la vejezPresión arterial ½ (TAM): Presión arterial promedio: Presión diastólica + 1/3 de la PP Las 5 propiedades de las células miocárdicas

1.    Excitabilidad – Batmotropismo (Depende del sarcolema)2.    Conductibilidad – Dromotropismo (Depende del sarcolema)3.    Frecuencia de descarga – Cronotropismo4.    Contractilidad – Inotropismo (Depende del Sarcómero)5.    Relajación – Lusitropismo (Depende del Sarcómero)

 Diferencias entre músculo esquelético y cardíaco:

-         PA cardíaco es 100 veces + largo-         Período refractario cardíaco + largo-         Por lo anterior no hay contracción constante porque el periodo refractario largo permite que se relaje entre latido y latido y esto es esencial para un correcto llenado-         Músculo cardíaco conectado por gap junctions: TODO el corazón participa en cada contracción. Las células del músculo esquelético están eléctricamente aisladas.-         Músculo cardíaco se autoexcita

 Bioelectricidad - Excitabilidad Potencial de Membrana (PM): Definición: Diferencia de potencial entre el interior y el exterior de TODAS las células del organismoDictado por cambios en concentración transmembrana del ion más permeable (K intra Na extra)Permeabilidad alta al K, baja al NaGradientes químico – eléctricosEl PM es como el cineBomba de Na/K Dos tipos de Potencial de Acción:

1.    De respuesta rápida (PARR): Aurícula, Ventrículo, Sistema de Purkinje2.    De respuesta lenta (PARL): Nodos Sino-auricular (SA) y Aurícula-ventricular (AV)

 Aurícula – Purkinje - Ventrículo:

-         Potencial de membrana estable plano en -90 mv-         Potencial de acción: Largos especialmente en ventrículo (300 msec)

 Potencial de Acción (PA) ventricular Fase cero: Subida (despolarización) x aumento de la permeabilidad al NaFase 1: Breve periodo de repolarización x salida de K (x gradientes químico-eléctrico) y por descenso de permeabilidad del NaFase 2 (es la meseta): Empate entre el aumento de permeabilidad del Ca (entra) y del K (sale)Fase 3: Caída (repolarización). Conductancia al K aumenta, la del calcio disminuyeFase 4: Potencial de membrana Nodo sinoauricular: MarcapasosExhibe durante la la fase 4 automaticidad. No tiene un PM constanteEl nodo AV y el sistema de His Purkinje son maracapsos latentes que pueden exhibir automaticidad y dominar si el nodo SA no está funcionandoLa velocidad de despolarización de la fase 4 es superior el nodo SA seguido por el Nodo AV y el sistema de His-PurkinjeFase 0: Subida (despolarización). Aumento de permeabilidad al CaFase 3: Caída (repolarización). Aumento de permeabilidad al KFase 4: Aumento de permeabilidad al Na que corresponde a la actividad marcapasos. Se observa una despolarización lentaFases 1 y 2: No están presentes en PA del nodo SA Velocidad de conducción: Depende del tamaño de la despolarizaciónEl + rápido es el sistema de Purkinje. Las fibras de Purkinje son una autopista que comunica el impulso del marcapaso a todo el V para que todo el V lata al unisono y le de la máxima fuerza a la sangreEl más lento es el nodo AV lo que permite un correcto llenado ventricular en forma previa a su contracción. El nodo AV es un puente entre la A y el VSi aumenta velocidad de conducción en el nodo AV se puede comprometer el llenado ventricular Periodo refractario: Es el periodo del PA en el cual por más que se aplica un estímulo despolarizante la fibra no responderá con un nuevo PA 

Cuando el PM asciende (se despolariza) y/o el valor umbral (PU) desciende, o sea cuando el PM y el PU se acercan, el miocardio es más excitable.La hiperpotasemia extracelular asciende el valor del PMLa hipocalcemia extracelular desciende el PU Clave del control de la excitabilidad cardiaca: Balance entre salida de K (hiperpolarización) y entrada de Ca y Na (despolarización) ConductibilidadLa velocidad de conducción del PA depende fundamentalmente de:

1.    La pendiente de la fase cero: A mayor pendiente mayor velocidad2.    El valor del PM: A más negatividad (hiperpolarización) del PM existe una mayor velocidad de conducción porque existen más canales disponibles para ser abiertos. Como el PM depende fundamentalmente del K, la concentración extracelular del K es un determinante de la velocidad de conducción. La hipopotasemia extracelular aumenta la salida de K del miocito negativizando el PM y aumentando la velocidad de conducción.

 La Ach disminuye la frecuencia cardiaca al aumentar la permeabilidad al K en el nodo SA (por proteína G directa sin 2dos mensajeros)La NA:

-         Aumenta la FC al aumentar la pendiente del PA del marcapaso. Activa los receptores beta, aumenta el AMPc que fosforila canales de CA abriéndolos: acorta tiempo para llegar al umbral aumentando la FC.-         Aumenta la contracción V al aumentar la permeabilidad al Ca

 ECG La actividad eléctrica cardiaca puede ser registrada por electrodos de superficie. Células con PA: LEC negativoCélulas en PMR: LEC positivoEs como la ola en los estadios de fútbolEl ECG representa la suma de todos los PA de todas las células cardíacas durante un latido- Onda P: Esta “ola” representa la difusión de la despolarización del músculo auricular y el comienzo del latidoLa repolarización auricular no se ve porque está enterrada en el complejo QRS Intervalo PR:

Intervalo desde la 1era despolarización auricular hasta el comienzo de la onda Q (despolarización inicial ventricular)A pesar de que en este periodo el corazón puede estar eléctricamente silencioso una ola de despolarización se propaga por el nodo AV, el haz AV y la red de PurkinjeSe prolonga si la velocidad de conducción x el nodo AV se vuelve más lenta (Como en el bloqueo cardiaco: disociación entre la excitación A y V por impedimento de propagación x nodo AV. Los marcapasos toman el comando y el A y el V laten en forma independiente)Cambia con la frecuencia cardiaca, si la FC aumenta el intervalo PR disminuye Complejo QRS: Despolarización ventricular. Es la invasión del músculo ventricular por el PA. Mayor altura que P por mayor masa ventricular. Duración más corta que P x que la conducción x Purkinje ventricular es + rápida Intervalo QT:Despolarización y repolarización ventricular. Segmento ST Isoeléctrico: Período durante el cual todo el ventrículo está despolarizado. El ECG registra cero a pesar de estar despolarizado todo el V porque el electrodo no registra diferencias eléctricas Onda T: Repolarización ventricular         Onda P Despolarización Auricular

Intervalo PR Conducción del PA de la A al V

Complejo QRS Despolarización ventricular

Intervalo QT Despolarización y repolarización ventricular

Segmento ST Todo el ventrículo está despolarizado

Onda T Repolarización ventricular

 Efectos autonómicos:  Sobre la frecuencia cardiaca (FC): Se denominan efectos cronotrópicos: Un efecto cronotrópico negativo disminuye la FC                 Simpático Parasimpático

FC AumentaReceptor B1

DisminuyeReceptor Muscarínico

Velocidad de Conducción del Nodo AV

AumentaReceptor B1

DisminuyeReceptor Muscarínico

Contractilidad AumentaReceptor B1

Disminuye (sólo aurícula) Receptor Muscarínico

Músculo liso vascular: Piel -Esplácnico

Contracción Alfa  

Músculo liso vascular: Músculo esqulético

Contracción Alfa Relajación B2

 

 Efecto Dromotrópico (Especialmente nodo AV): Sobre la velocidad de conducciónEfecto negativo: Disminuye velocidad de conducción x el nodo AV haciendo más lenta la conducción del PA desde la aurícula al ventrículo Efectos de Simpático y parasimpático sobre el corazón: FC y VC (velocidad de conducción).  Parasimpático (Vago):Neurotransmisor: Acetilcolina Receptor: MuscarínicoInerva nodo SA, aurícula y nodo AV pero no los ventrículosDisminuye la FC x disminuir la entrada de Na en la fase 4 (menos PA ocurren x que la llegada al umbral es + lenta).  Simpático: Neurotransmisor: Noradrenalina Receptor: Beta 1 Inerva todo el corazón Aumenta permeabilidad al Na, el umbral se alcanza + rápido y acorta el PR (este acortamiento puede llegar a comprometer llenado ventricular) Músculo cardiaco El corazón es:

-         Una doble bomba aspirante e impelente para dos circulaciones. -         Músculo estriado hueco que vacía su contenido viscoso contra resistencias visco elásticas y que tiene un sistema de válvulas que funcionan como un anti vomitivo (evitan la regurgitación de sangre)-         Una batería (o una bujía) que se descarga periódicamente (automatismo: las fibras musculares practican el “autoerotismo”, o sea que se “excitan” a ellas mismas!) que se encuentra integrada al resto del organismo por diferentes influencias psico-neuro-endocrinas-         Un órgano endocrino ya que secreta hormonas (Péptido natriurético auricular)

 Es útil visualizar cada fibra muscular como una pequeña salchicha tridimensional con rayas negras que la atraviesan (estriaciones) por

haber sido cocinadas en una parrilla. A esta salchicha le ponemos escarbadientes que la atraviesan de lado a lado y luego se los sacamos quedando una serie de tubos transversales que la atraviesan (sistema tubular) Las fibras musculares cardiacas están compuestas por filamentos gruesos (meromiosina) y filamentos finos (actina, tropomiosina, troponina) que tienen un papel estructural y enzimático en la contracción musuclar La actina parece 2 cadenas de perlas enrolladas entre si.El conjunto troponina – tropomiosina parece una hebra oscura de cuero enrollada en forma doble (la larga y fina molécula de tropomiosina) con unas pocas bolitas oscuras, parecidas a los ojos de un insecto, (las moléculas redondas de troponina) unidas a sus costados. Esta combinación semeja a un par de serpientes, cada una con tres ojos, que yacen en las ranuras del collar de actina (cubriendo los sitios de unión de la actina para la miosina). Estos ojos (troponina) serán el sitio de acción del calcio que hará que la serpiente (la tropomiosina) cambie su forma y deje libres los sitios del collar de perlas (actina) para su unión con la miosina. La meromiosina (filamento grueso) es el motor molecular de la contracción muscular. Tiene una cabeza y un bastón (tiene la forma de un palo de golf con 2 cabezas).La cabeza tiene una forma de pera y como es una ATPasa (activada por la actina) hidroliza el ATP (fuente de energía) Acortamiento del músculo x deslizamiento de filamentos de actina sobre los de miosina rompiendo y reformando (unión – desunión cíclica) puentes cruzados entre actina y miosina Uniones estrechas: Vías de baja resistencia que permiten el rápido pasaje del PA (actúan como una especie de puente intercelular) y que transforman al corazón en un sincitio eléctrico. Las fibras musculares serían entonces como los tres mosqueteros (uno para todos y todos para uno) ya que se contraen en forma sincrónica. Túbulos T: Son una continuación de la membrana. Son invaginaciones que llevan al PA al interior de la fibra muscular Retículo Sarcoplasmático: Próximos a los elementos contráctiles.Sitio de depósito y liberación del Ca para excitación y acoplamiento de contracción. Sexo, Sexo y más Sexo ¡Un acoplamiento MUY excitante!Pasos del acoplamiento excitación-contracción-relajación (Un verdadero menage a trois):

1.    PA va x Túbulo T

2.    Durante el plateau del PA aumenta la permeabilidad y entrada de Ca3.    Esta entrada de Ca gatilla la liberación de Ca del RS4.    Resultado: Calcio intracelular aumenta5.    Se une a la Troponina C removiendo la inhibición a la U actina -miosina por parte del complejo Troponina – Tropomiosina6.    La meromiosina se une a la actina como el mordisco de un perro de presa, se activa su actividad de ATPasa, hidroliza el ATP (que le da energía) y la cabeza de Miosina puede dar el “golpe de remo”7.    Ahora los filamentos pueden moverse y ocurre la contracción.

 La magnitud de la tensión desarrollada es proporcional al aumento de Calcio intracelular. El Calcio actúa como un segundo mensajero intracelular disparador de la contracción muscular.Fuerza de contracción: Depende de la concentración de Ca intracelularVelocidad de contracción: Depende de la velocidad de hidrólisis del ATP de la ATPasa de la Meromiosina.La relajación ocurre porque el Ca es recaptado x el RS x una bomba ATPasa y porque al entrar el ATP en contacto con la Meromiosina esta suelta de su mordisco a la Actina. Vivir es relajarse y morir es contraerse (rigor mortis). Las fibras musculares tienen tres tipos diferentes de isomiosinas cuya velocidad de la ATPasa son diferentes y se modifican en función del tipo de sobrecarga (Normal: ejercicio. Patológico: hipertensión arterial). La capacidad del corazón de modificar su composición proteica según el tipo de sobrecarga es el resultado de cambios en su expresión génica.Pero además de este tipo de cambio cualitativo ante una sobrecarga normal o patológica las fibras musculares también pueden desarrollar cambios cuantitativos como lo es la hipertrofia muscular que consiste en añadir nuevos sarcómeros. Esta hipertrofia en situaciones patológicas (hipertensión arterial) es una espada de doble filo ya que si bien por un lado tiene efectos beneficiosos a corto plazo (al aumentar los sarcómeros puede equilibrar la sobrecarga) por el otro tiene también efectos perjudiciales en el largo plazo (muerte de miocitos)  Contractilidad (Inotropismo): Inotropismo + lo aumenta.Capacidad de desarrollar fuerza a una longitud dadaLa concentración intracelular del Calcio está directamente correlacionada con la contractilidad ventricular. Factores que aumentan la contractilidad (Inotropismo positivo):

1. Aumento de FC por activación del Simpático o por DigitálicosAumento de FC aumenta contractilidad porque serán + PA x unidad de tiempo, lo que significa + Calcio y esto implica mayor tensión durante la contracción2. SimpáticoLa activación de los receptores beta aumenta la contractilidad x 2 mecanismos:

-         Aumenta la entrada de Ca durante el plateau-         Aumenta la actividad de la bomba del RS acumulando + calcio

3. Digitálicos: Tienen un efecto indirecto:Inhiben la bomba de Na-K aumentando así el Na intracelular y por lo tanto disminuyendo su gradiente lo que disminuye su intercambio con Calcio aumentando este ion su concentración en el intracelular Factores que disminuyen la contractilidad (Inotropismo negativo):1. Parasimpático mediante receptores MuscarínicosDisminuye la contractilidad auricular al disminuir entrada de Calcio durante el plateau Efecto de la longitud celular ventricular sobre la fuerza de contracción1. Precarga (o volumen de fin de diástole – presión de llenado venoso): cuando se aumenta el llenado ventricular las fibras musculares se estiran2. Poscarga: equivalente a presión aórtica. Aumenta x aumento de presión aórtica3. Longitud del sarcómero: determina el número máximo de puentes que se pueden formar y la máxima fuerza de tensión de la contracción4. Velocidad de contracción a una longitud muscular fija: disminuye si aumenta la poscarga5. Relación de Frank-Starling: Describe el aumento de la salida cardiaca (output cardíaco) cuando aumenta la precargaBasada en la relación longitud-tensión: aumentos en la precarga aumentan la longitud de las fibras aumentando la tensiónEs el mecanismo que empareja el retorno venoso con el output cardíacoAumento de contractilidad sube la curva de Starling (y viceversa) y aumenta el output cardíaco (y viceversa)

The mechanical basis for this mechanism is found in the length-tension and force-velocity relationships for cardiac myocytes. Briefly, increasing the sarcomere length increases troponin C calcium sensitivity, which increases the rate of cross-bridge attachment and detachment, and the amount of tension developed by the muscle fiber (see Excitation-Contraction Coupling).  The effect of increased sarcomere length on the contractile proteins is termed length-dependent activation. 

The Frank-Starling relationship is an intrinsic property of myocardium by which increased length (or ventricular volume) results in enhanced performance during the subsequent contraction. This relationship appears to be very important in cardiac function because increased venous return and the corresponding increase in end-diastolic volume result in greater stroke volume during the next beat. The ventricles can thus accommodate increased venous return by means of a more vigorous contraction that ejects the greater volume of blood from the heart. One hypothesis is that more cross-bridges interact with actin at longer sarcomere lengths due to length-dependent reductions in lateral spacing between thick and thin filaments, ie, due to closer proximity to actin more crossbridges bind and thereby increase contractile force

The mechanical basis for this mechanism is found in the length-tension and force-velocity relationships for cardiac myocytes. Briefly, increasing the sarcomere length increases troponin C calcium sensitivity, which increases the rate of cross-bridge attachment and detachment, and the amount of tension developed by the muscle fiber.  The effect of increased sarcomere length on the contractile proteins is termed length-dependent activation. 

Volumen minuto  promedio: 5 l/ minuto pero puede aumentar hasta 30 l/minuto en el ejercicio.

En el ejercicio el stroke volume puede aumentar moderadamente pero la FC puede aumentar 3 veces. Estos cambios pueden ser por mecanismos intracardíacos (respuesta de la maquinaria contráctil al estiramiento) y por mecanismos extracardiacos (SNA).

Mecanismos intracardíacos: en reposo la longitud  de una fibra muscular es sólo del 20% de su longitud óptima para lograr una fuerza máxima. El estiramiento de la fibra revela una reserva de poder adicional: Frank Starling. Ajusta cambios por aumento del RV o de la presión aórtica

Curvas presión ventricular – volumenCombina curvas de presión sistólica - diastólicaCurva de presión diastólica: relación presión diastólica – volumen diastólico en el ventrículoCurva de presión sistólica: relación presión sistólica – volumen sistólico en el ventrículoUn ciclo de contracción ventricular – eyección – relajación y rellenado puede ser visualizado combinando las 2 curvas en un loop de presión volumen 1. Contracción isovolumétrica (b): Empieza en la diástole en el punto 1.

El ventrículo se ha llenado y su volumen es de 140 ml (precarga). La presión es baja x que el músculo ventricular está relajado. Cuando el ventrículo se contrae la presión ventricular aumenta. Como todas las válvulas están cerradas no sale sangre del ventrículo (isovolumétrico) 2. Eyección ventricular (c): Se abre válvula aórtica cuando la presión ventricular supera a la aórtica. La sangre es eyectada y el volumen ventricular cae. El volumen eyectado en un latido es el volumen de eyección 3. Relajación isovolumétrica (d): El ventrículo se relaja. Cuando la presión ventricular cae x debajo de la aórtica se cierra la válvula. Como las válvulas están cerradas el volumen ventricular es constante (isovolumétrico) 4. Llenado ventricular (a): Cuando la presión ventricular cae x debajo de la auricular la válvula mitral se abre y se llena el ventrículoEl significado de ésta última parte de la curva es que el ventrículo es fácil de llenar (la curva es prácticamente plana o sea que el volumen ventricular aumenta sin aumentar mucho su presión) pero difícil de “sobre” llenar (observe el aumento de la presión ventricular luego de los 140 ml de llenado ventricular) Curva de función cardiaca o de volumen minuto: Es la relación entre el flujo x el sistema vascular (o retorno venoso) y el volumen minuto con la presión de la aurícula derecha o volumen de fin de diástoleEl Output cardíaco aumenta en función del volumen de fin de diástole (precarga) como consecuencia de la relación longitud – tensión en las fibras musculares (ley de Frank-Starling). Los cambios en el volumen de fin de diástole son el mecanismo de mayor importancia para alterar el volumen minuto Curva de retorno venoso: La curva de retorno venoso está determinada x la R vascular. El descenso de la R periférica total aumenta el retorno venoso (la vasodilatación arteriolar permite a la sangre pasar de las arterias a las venas y de vuelta al corazón) (y viceversa) El punto donde las 2 curvas se intersecan es el punto de equilibrio: output cardíaco = a retorno venoso. El retorno venoso es el flujo que vuelve al corazón. En condiciones de equilibrio el retorno venoso debe ser igual al volumen minuto porque el sistema cardiovascular es esencialmente un sistema cerrado (William Harvey versus Galeno) Efectos inotrópicos (contractilidad):Modifican la curva  de output cardíaco. Los Digitálicos aumentan la contractilidad y el output cardíaco. Por esto el punto de equilibrio

cambia a un output cardíaco + alto y a una correspondiente presión auricular derecha + baja porque + sangre es eyectada desde el corazón con cada latido (aumenta stroke volume). Y viceversa Descenso del volumen sanguíneo (hemorragia)Disminuyen la presión arterial media corriendo la curva de retorno venoso hacia la izquierda en forma paralela. El output cardíaco y la presión auricular derecha disminuyen. Y si el volumen sanguíneo aumenta: viceversa  Aumento de la RPT (resistencia periférica total): Disminuye output cardíaco y retorno venoso. El descenso del retorno venoso es x retención (secuestro) de sangre en el lado arterial. Caída del volumen minuto x aumento de la presión aórtica (aumento de la poscarga), el corazón bombea contra una mayor presiónY viceversa. Como resultado se logra un nuevo punto de equilibrio en el que el volumen minuto y el retorno venoso están disminuidos El consumo cardíaco de oxígeno está directamente relacionado con la cantidad de tensión desarrolladaConsumo aumenta con aumento de

-         Poscarga (presión aórtica) -         Tamaño cardíaco (ley de Laplace: tensión proporcional al radio)-         Contractilidad -         FC

 Ácidos grasos: fuente primaria de E para el trabajo cardiaco     Ciclo cardíaco 

 ¡Durante la segunda mitad del ciclo todas las cámaras cardíacas están durmiéndose una siestita!

 A.    Sístole auricular

Comienza luego de la onda P.Contribuye, pero no es esencial para el llenado ventricularEl aumento en la presión auricular (presión venosa) causado x el sístole auricular es la onda a del pulso venosoEl llenado ventricular x la sístole auricular causa el 4to sonido cardíaco que no es audible en adultos normales 

B.    Contracción ventricular isovolumétricaComienza luego del inicio del QRSCuando la presión ventricular se vuelve mayor que la presión auricular las válvulas AV se cierran (que corresponde al 1er ruido cardíaco). Como la válvula mitral se cierra antes de la válvula tricúspide el 1er sonido puede estar dividido La presión ventricular aumenta isovolumétricamente como resultado de la contracción pero nada de sangre deja el ventrículo porque la válvula aórtica está cerrada 

C.    Eyección ventricular rápidaLa presión ventricular alcanza su valor máximo

La presión ventricular supera a la presión aórtica por lo que se produce la apertura de la válvula aórticaSe produce una rápida eyección de sangre hacia la aorta x el gradiente de presión ventrículo – aortaEl volumen ventricular cae dramáticamente por la eyecciónComienza el llenado auricularEl comienzo de la onda T marca el fin de la contracción y el fin de la eyección ventricular rápida 

D.   Eyección ventricular reducidaContinua eyección ventricular (V) pero + lentamente.Cae la presión V Cae también la presión aórtica x que la sangre pasa + rápidamente desde la aorta hacia las arterias + pequeñas que desde el V a la aortaContinúa el llenado auricular 

E.    Relajación ventricular isovolumétricaRepolarización V completa (onda T)Cierre de la válvula aórtica seguido x el cierre de la válvula pulmonar. El cierre de las válvulas semilunares corresponde al 2do ruido.La válvula AV permanece cerrada.Cae la presión Ventricular x la relajación VVolumen V constante x que las válvulas están cerradasIncisura en presión aórtica sigue al cierre de válvula aórtica 

F.    Llenado ventricular rápidoLa presión Ventricular cae x debajo de la Auricular: Se abre válvula mitral y el V izquierdo comienza a llenarseLa presión Aórtica continúa cayendo porque la sangre continúa yendo hacia las arterias + pequeñas. El flujo rápido de sangre desde la A al V genera el 3er ruido que es normal en niños pero anormal en adultos 

G.   Llenado ventricular reducido (Diastasis)Continúa el llenado V pero más lentamenteLa duración de la diastasis depende de la Frecuencia Cardiaca (FC)El aumento de la FC disminuye el tiempo de llenado V    Inicio Presió

nVálvula Volume

nRuidos

Sístole A

Post onda P

A: Sube Onda a

    4to: Llenado V

Contracc V isovol

Post inicio QRS

V > A Cierre AV

Isovol x cierre valvular

1ero: Cierre AV

Eyección V rápida

Presión V > aórticaFin: Onda T

V máxima

Abre aórtica

V cae A sube

 

Eyección V lenta

  Cae V y aórtica

  V caeA sube

 

Relaj. V isovol

Fin de onda T

Cae V Cierre de semilunares AV cerradas

V cte x válvulas cerradas

2do: Cierre de semilunar

Llenado V rápido

  V < AAórtica cae

Mitral abre

Llenado V

3ero: Flujo AV

Llenado V reducido

      Llenado V lento Depende de FC

 

  Regulación de la Presión Arterial (TA) Mecanismo Rápido: Baroreceptor neuronal. Es un reflejo que regula la TA minuto a minuto. Genera actividad vasoconstrictora tónica por lo que es la base del tono vasomotorSon receptores de estiramiento en las paredes del seno carotídeo y se encuentran ubicados cerca de la bifurcación carotídeaSon más sensibles a cambios de la PA que a una PA alta pero estableHay Baroreceptores adicionales situados en el Arco aórtico: Responden ante aumentos pero no ante descensos de la TAPasos del reflejo baroreceptor:

1.    Un aumento de la presión arterial estira las paredes del seno carotídeo2.    El estiramiento aumenta la frecuencia de descarga del nervio del seno carotídeo (IX) que lleva información al centro vasomotor en el tronco. Este centro vasomotor descarga con un punto de ajuste de 100 mm HG de TA media (TAM): Si la TAM es más alta la reduce, si es más baja la eleva3.    Si la TAM se eleva x encima de 100 mm HG: El sistema Parasimpático actúa a través del nervio vago sobre el corazón4.    Si la TAM disminuye x debajo de 100 mm HG: El sistema Simpático actúa sobre el corazón y los vasos5.    El Parasimpático disminuye:a.    La FCb.    La contractilidad cardiaca

c.    La vasoconstricción arteriolar (como resultado de éstos disminuirá la resistencia periférica)d.    La vasoconstricción de las venase.    Como resultado de todos estos mecanismos disminuye la TAM

Este es un sistema de feedback negativo: Como resultado de la caída de la TAM disminuye el estiramiento de las paredes del seno carotídeo disminuyendo así la activación del centro vasomotor troncalEl sistema de Baroreceptores ante una hemorragia (disminución de la TAM) aumentan la TAM a través de un mecanismo inverso al ya explicado Mecanismo Lento: Sistema renina angiotensina aldosterona (RAA) hormonalEste sistema funciona como una regulación de la TA a largo plazo mediante ajustes de volumenLa Renina cataliza la conversión de angiotensinógeno en angiotensina I (inactiva). La Angiotensina II es la molécula activaEl descenso de la presión de perfusión renal (PPR) causa la liberación de la Renina por las células yuxta glomerulares de la arteriola aferenteEl Angiotensinógeno es convertido en Angiotensina I en el palsma mediante la Renina. La Angiotensina I es convertida en Angiotensina II por la enzima convertidota de Angiotensina fundamentalmente en el pulmón. Esta enzima convertidora de angiotensina es el blanco de algunos antihipertensivos. La Angiotensina II tiene 2 efectos:

1.    Liberación de aldosterona por la corteza adrenal: La Aldosterona aumenta la reabsorción de Na x el túbulo distal del nefrón (acción lenta x que requiere de síntesis proteica) lo que aumenta la reabsorción de agua y aumenta el volumen sanguíneo y la TA2.    Vasoconstricción arteriolar y por lo tanto aumento de la resistencia periférica

 Regulaciones regionales de la TA 

1.    Isquemia Cerebral: Se produce un aumento tisular de CO2 e H detectado por los quimio-receptores del centro vasomotor que responden aumentando las descargas del Simpático (aumento de la contractilidad cardiaca y de la resistencia periférica que genera un gran aumento de la TAM) y del Parasimpático (descenso de la frecuencia cardiaca).El aumento de la resistencia genera un descenso del flujo sanguíneo en otros órganos (como por ejemplo el riñón) para redireccionar la sangre hacia el cerebro en un intento de preservar el flujo sanguíneo cerebral (FSC). A esta respuesta de bradicardia + elevación de la TAM se la conoce con el nombre de respuesta

de Cushing. Ejemplo: Cuando un tumor cerebral comprime vasos cerebrales y genera isquemia se observa  un aumento de la TAM acompañado de bradicardia.2.    Quimio-receptores en el cuerpo carotídeo y el aórtico: Presentan una muy alta tasa de consumo de O2 por lo que son muy sensibles a la hipoxia (son una especie de “finos sabuesos” de la hipoxia). Una caída de la TAM genera un descenso del O2 lo que activa los centros vasomotores para restaurar la TAM3.    Hormona Antidiurética (HAD): Regula la TA en respuesta a la hemorragia pero NO en la regulación minuto a minuto de la TA normal. Los receptores auriculares responden ante el descenso del volumen o de la TA y producen la liberación hipofisaria de HAD que tiene 2 efectos para aumentar la TA:

a.    Es un potente vasoconstrictor activando los receptores V1 en arteriolasb.    Aumenta la reabsorción de agua en los túbulos distales y ductos colectores del nefrón activando receptores V2.

4.    Factor atrial natriurético (FAN): Liberado x la aurícula ante aumentos de la presión auricular. Sus acciones son múltiples:

a.    Es un potente vasodilatador. b.    Aumenta la excreción renal de sal y agua disminuyendo el volumen sanguíneo. c.    Inhibe la liberación de renina

 Microcirculación Capilares: Tienen poros (sólo en el 0,1 % de la superficie total) entre las células endoteliales que permiten el pasaje de las sustancias solublesEl flujo capilar es controlado x la contracción – relajación de las arteriolas y los esfínteres precapilaresLas sustancias liposolubles cruzan la membrana endotelial x difusión simple (O2 – CO2)Las sustancias pequeñas hidrosolubles pueden cruzar x los poros (agua, AA, glucosa)En la barrera Hemato-encefálica (BHE) los poros son muy estrechosEn el Hígado e Intestino los capilares (sinusoides) tienen poros muy grandes que dejan pasar proteínasSustancias hidrosolubles grandes pasan x pinocitosis Intercambios de fluidos a través de los capilares: Favorecen la salida de sustancias desde el capilar hacia el LEC:

-         El aumento de la presión capilar hidrostática (x aumento de la presión y/o resistencia arterial o venosa) -         El aumento de la presión oncótica del fluido intersticial (que depende de la concentración proteica del

LEC). Su valor es normalmente bajo porque pocas proteínas se filtran desde los capilares hacia el LEC-         La presión capilar es mayor en el extremo arteriolar que en el venoso (Salvo en capilares glomerulares en donde es constante)

 Dificultan la salida de sustancias desde el capilar hacia el LEC:

-         El aumento de la presión hidrostática del fluido intersticial (Generalmente es cero o negativa). -         El aumento de la presión capilar oncótica: Su aumento disminuye la salida del capilar. Aumenta x aumento de la concentración proteica

 Factores que aumentan la filtración capilar:

-         Aumento de Presión capilar hidrostática (PCH) causado por aumento de presión arterial y aumento de la presión venosa.-         Descenso de la Presión Intersticial Hidrostática (PIH).-         Descenso de la Presión capilar oncótica (POC) (causado por descenso de la concentración de proteínas plasmáticas). -         Aumento de la Presión intersticial oncótica causado x función linfática inadecuada)

 Salida del capilar Entrada al capilarAumento de Presión hidrostática capilarEjemplo: Aumento de presión arterial o venosa

Descenso de Presión hidrostática capilarEjemplo: Descenso de presión arterial o venosa

Aumento de Presión oncótica intersticialEjemplo: Función linfática inadecuada

Descenso de Presión oncótica intersticial 

Descenso de Presión hidrostática intersticial

Aumento de Presión hidrostática intersticial

Descenso de Presión oncótica capilarEjemplo: Descenso de concentración proteica plasmática

Aumento de Presión oncótica capilarEjemplo: Aumento de concentración proteica plasmática

  

LinfaEl sistema linfático cumple con las funciones de una “cañería” de drenaje de excedentes que el sistema capilar no puede reabsorber.Normalmente la filtración del fluido que sale de los capilares es superior a la absorción de fluidos x los capilares. Este excedente de fluidos vuelve a la circulación vía la linfa. La linfa también vuelve a la circulación las pocas proteínas filtradas

La Linfa posee un flujo unidireccional x un sistema de válvulas que permiten que el fluido intersticial entre pero no pueda salir de los vasos linfáticosEdema: Se forma cuando el volumen del fluido intersticial excede la capacidad de los linfáticos de llevarlo nuevamente hacia la circulación generalCausas y ejemplos de formación de edema:  Edema x Aumento de PCH

Dilatación arteriolar Constricción venosa Aumento de presión venosa Falla cardíacaExpansión del LEC - Parado

Edema x Descenso de PCO

Caída de concentración plasmática de proteínasInsuficiencia hepática DesnutriciónSíndrome nefrótico

Edema x Aumento de permeabilidad capilar

QuemadurasInflamación (Histamina – Citoquinas)

 Factor relajante derivado del endotelio (FRDE): Es producido por las células endoteliales y genera vasodilatación x relajación del músculo liso vascular. Una forma del FRDE sería el Oxido nítrico. La  Acetilcolina circulante genera vasodilatación x estimulación de la producción de FRE Control local del flujo sanguíneoEl FS varía de órgano en órgano. El FS está regulado x la variación de la resistencia arteriolar y ésta última varía en función de las demandas metabólicas.Por lo tanto existiría un “menage a trois”: Flujos sanguíneo – Resistencia arteriolar – Demanda metabólica Ejemplos de control local: 1. Autorregulación: Implica que el FS a un órgano permanecerá constante a pesar de los cambios en la presión de perfusión (PP):

si PP cae habrá una vasodilatación compensatoria. Órganos con autorregulación: corazón, cerebro, músculo, riñón Ejemplos de controles de circulaciones especialesCirculación

Control metabólico local

Metabolitos vaso activos

Control Simpático

Efecto mecánico

Coronaria (5%)

Mecanismo + importante

Hipoxia Adenosina

Mecanismo - importante

Compresión mecánica en sístole

Cerebral (15%)

Mecanismo + importante

CO2H

Mecanismo - importante

Aumenta si SHE disminuye FSC

Músculo (20%)

Mecanismo + importante en ejercicio

LactatoKAdenosina

Mecanismo + importante en reposoAlfa contrae Beta dilata

Actividad muscular causa descenso temporario del FS

Piel (5%) Mecanismo - importante

  Mecanismo + importante

 

Pulmonar (100%)

Mecanismo + importante

Hipoxia vasocontrae

Mecanismo - importante

Al pulmón

 2. Hiperemia activa: El FS a un órgano es proporcional a su metabolismo (para satisfacer su demanda) 3. Hiperemia reactiva: Es el aumento del FS de un órgano post oclusión de su flujo. A mayor duración de la oclusión mayor será la hiperemia reactiva Mecanismos que explican el control local del flujo sanguíneo 1. Miogénica: Explica la autorregulación pero no explica la hiperemia activa. El músculo liso se contrae cuando es estirado. Por ejemplo cuando la PP aumenta el músculo liso arteriolar es estirado y se contrae, la vasocontracción mantiene el FS constante.

2. Metabólica: El “delivery” de O2 hace juego con las demandas de O2 tisulares. Existen metabolitos vaso-dilatadores que son producto de la actividad tisular. Si aumenta actividad metabólica tisular habrá un incremento en la demanda de O2 y un aumento de la producción de metabolitos vasodilatadores, lo que aumentará el FS y el aporte de O2. Explica hiperemia activa Control hormonal extrínseco del flujo sanguíneo 1. Inervación vascular simpática: Genera vasoconstricción. La piel presenta la mayor inervación simpática. Las coronarias, los vasos pulmonares y cerebrales presentan poca inervación simpática  

2.    Hormonas vaso-activas: a.    La Histamina y la Bradiquinina causan vasodilatación arteriolar y vasoconstricción de las venas, aumentando así la presión capilar hidrostática lo que aumenta la salida del capilar de líquido. Esto genera edema local. Son liberadas por los tejidos en respuesta al trauma.b.    La Serotonina causa vasoconstricción arteriolar y es liberada por los vasos en respuesta a lesiones vasculares para evitar la hemorragia. Estaría relacionada con los espasmos vasculares que causan la Migrañac.    Prostaglandinas: La Prostaciclina y las Prostaglandinas E son vasodilatadores. Las Prostaglandinas F y el Tromboxano A2 son vasoconstrictores

 Circulación CoronariaEstá controlada casi absolutamente x factores metabólicos locales (+ importantes: hipoxia y adenosina). Tiene autorregulación e hiperemia activa y reactiva. La inervación vascular Simpática tiene poca importancia.Durante la sístole la compresión mecánica de los vasos coronarios reduce el FS. Hay hiperemia reactiva post oclusión para pagar la deuda de O2 Circulación cerebralControlada casi enteramente x factores metabólicos locales (CO2, pH). Presenta autorregulación, hiperemia activa y reactiva. Las sustancias vaso-activas sistémicas no pasan la Barrera Hemato-encefálica (BHE) Músculo esquelético Controlado x factores metabólicos locales (durante el ejercicio) y el simpático (durante el reposo) (los receptores alfa generan vasoconstricción y los beta vasodilatación). La vasoconstricción de las arteriolas musculares es un importante contribuidor de la Resistencia Periférica x la gran masa muscular. El músculo

esquelético presenta también autorregulación, hiperemia activa y reactivaEfectos mecánicos durante el ejercicio comprimen en forma temporaria las arterias y disminuyen su FS. La hiperemia reactiva aumenta el FS postoclusión para pagar la deuda de oxígeno Piel Tiene una extensa inervación simpática y su FS está bajo el control extrínseco. Principal función simpática: Control de la regulación de la temperatura. Aumento del calor ambiental genera una vaso- dilatación que permite perder el exceso de calor corporal.Trauma produce la triple respuesta en piel. El edema es el resultado de la liberación local de Histamina que aumenta la filtración capilar. Funciones integradoras del Sistema cardiovascular Cambios en las fuerzas de gravedad: Cuando uno pasa de acostado a parado mucha sangre acumulada en piernas x la compliance venosa. Como resultado de esto aumenta la presión capilar en las piernas y pasa fluido al intersticio que, si sobrepasa la capacidad linfática de reabsorción, forma edema. Por la pérdida de volumen disminuye el retorno venoso y el volumen minuto.Mecanismos compensatorios:

-         En el seno carotídeo los baroreceptores disminuyen la descarga del nervio del seno carotídeo -         Aumenta la descarga del centro vasomotor que incrementa la descarga del sistema Simpático: Aumentan la FC, la RPT y la TA

La hipotensión ortostática (breve desmayo cuando una persona cambia bruscamente de posición) se debería a un trastorno del baroreceptor Ejercicio:

1.    Mecanismos de anticipación: Mediados por la Corteza motora y los receptores propioceptivos, para generar cambios cardiovasculares adaptativos en forma previa al inicio del ejercicio:a.    Aumento del Simpático que genera un aumento de la FC, la Contractilidad y el Volumen minutob.    Aumenta el Retorno Venoso: Aumenta x la actividad muscular. Este aumento provee + sangre para el volumen sistólicoc.    En Piel, órganos Esplácnicos, Riñón y Músculo inactivo AUMENTA la resistencia vascular disminuyen su flujo 2.    Aumento del metabolismo del músculo esquelético en ejercicio: Esto genera un incremento de los Metabolitos dilatadores, del

FS y del delivery de O2. Todo esto genera una caída de la RPT (que sino el simpático elevaría)

 Hemorragia Disminuye la TAM y el Volumen minuto. Los baroreceptores del seno carotídeo detectan el descenso de la TA: Esto causa un aumento de la descarga del simpático generando aumentos de la FC, la contractilidad y la RPT.Ocurre una Vasoconstricción en Músculo, tejidos esplácnicos y PielPero NO hay vasoconstricción en cerebro o coronarias para mantener el flujo sanguíneo en estos 2 órganosLos quimiorreceptores de los cuerpos carotídeos y aórticos son MUY sensibles a hipoxia. Trabajan en equipo con los baroreceptores aumentando la descarga simpáticaLa isquemia Cerebral (si es que aparece durante la hemorragia por caída del Flujo Sanguíneo Cerebral) genera un aumento de CO2 que activa a los quimioreceptores en el centro vasomotor para aumentar la descarga simpáticaLa constricción arteriolar disminuye la presión hidrostática capilar lo que favorece la absorción capilar y el aumento del flujo circulanteLa médula adrenal libera Noradrenalina y Adrenalina que apoyan las acciones del simpáticoEl sistema RAA (renina - angiotensina - aldosterona) se activa x disminución de la PP (presión de perfusión) renal. La Angiotensina II es un potente vasoconstrictor que aumenta la RPT. La Aldosterona aumenta la reabsorción de agua y sal renal aumentando así el volumen sanguíneo circulanteHAD se libera cuando los receptores auriculares detectan la caída del volumen sanguíneo causando aumento de la reabsorción de H2O y vasoconstricción lo que aumenta la TA             Parars

eEjercicio Hemorragi

aTA Cae Sube poco  

FC Sube Sube Sube

Volumen minuto

Cae Sube  

Volumen Cae Sube  

sistólicoResistencia periférica

Sube Cae x dilatación muscular

Sube

PVC Cae    

Presión de pulso

  Sube  

Diferencia O2 AV

  Sube x subida de consumo

 

Contractilidad     Sube

Volumen unstressed

    Cae

RAA     Sube

HAD     Sube

NA Adrenalina     Sube