SISTEMA CARDIOVASCULAR

KinesiólogoHernán Jiménez

Introducción

Existen 3 tipos de músculos en el cuerpo Musculo esquelético

Voluntario Permite el movimiento de articulaciones

Musculo Liso Liso o visceral Involuntario Función de vísceras y vasos sanguíneos

Musculo cardiaco

Introducción A pesar de las diferencias

Todos están compuesto de carcomeros Contienen las fibras contráctiles Permiten la relajación y contracción muscular.

Función del corazón Impulsa sangre hacia el cuerpo para satisfacer

de oxigeno a los tejidos del cuerpo, además la circulación de la sangre también sirve para el transporte de hormonas, vitamina, proteínas, etc

Histología del corazón

PERICARDIO

MIOCARDIO

ENDOCARDIO

Musculo cardiaco

Es el musculo que permite el bombeo de sangre hacia y desde el cuerpo

Funcional mente esta dividido en 2 bombas

Bomba derecha

Bomba izquierda

Bomba Derecha

Encargado de bombear la sangre oxigenada del cuerpo

Recorrido Vena cava (superior e

inferior) Sangre de la aurícula al

ventrículo derecho (válvula tricúspide)

Al llegar a ventrículo es eyectada a través de la arteria (tronco) pulmonar

Bomba izquierda

Encargado distribuir la sangre oxigenada hacia el cuerpo

Recorrido La sangre entra a la aurícula

derecha a través de lar arterias pulmonares

La sangre pasa a la aurícula a través de la válvula bicúspide

La sangre pasa del ventrículo a la arteria aorta para distribuirse por el cuerpo.

Resumiendo…

Fibras cardiacas

Son las que componen el musculo cardiaco

Músculo Auricular Músculo Ventricular

Fibras excitadoras y conductoras

Conducción del corazón

Musculo Cardiaco

Actino y miosina Contracción y

relajación muscular Discos intercalares

Separa Uniones comunicantes

(gap junctions) Traspaso libre y pasivo

de Iones. Resistencia eléctrica

de D.I 1/400.

Sincitio

2 sincitios Sincitio auricular Sincitio ventricular

Separados por tejido fibrosos Rodea válvulas auriculares (auriculo o

atriventriculares) En condiciones normales

No permite conducción del potencial de acción. El potencial de acción viaja a través de las

fibras de conducción.

Ciclo cardiaco

El ciclo cardiaco a grandes rasgos esta dividido en 2 periodos. Diastole

Llenado pasivo Llenado activo

Sistole Contracción isovolumetrica Eyección Relajación isovolumetrica

Diástole

Llenado pasivo Diferencia de precio (P° Sangre > P°

Ventrículo) Sangre fluye por aurícula hacia ventrículo Se da por la presión ejercida por la sangre

proveniente de las venas

Diástole

Llenado activo P° Sangre = P° Ventrículo Sangre fluye hacia el ventrículo desde la

aurícula Contracción auricular para completar el

llene ventricular Sístole auricular

Sístole

Precarga Longitud

ventricular previa a la contracción

Contracción isovolumetrica Grandes

cambios de presión sin cambio de volumen

Sistole

Sístole

Precarga Tensión pasiva de paredes ventriculares Desde inicio a final de la contracción Estudios

Longitud inicial Relación con el retorno venoso

Mayor precarga Mayor retorno venoso

Mayor volumen de eyección

Sístole

Precarga Ley de Frank-Starling Longitud directamente proporcional a la fuerza

Sistole

Poscarga Es la

Contracción/Fuerza/resistencia contra la que se “lucha”

Eyección Presión ventricular >

Presión aortica Fracción de eyección%

Sistole

Poscarga Presión contra la que se contrae Componente mas importante es la presión

arterial Mayor presión = menor eyección, mayor

volumen residual. Si no hay alteración del retorno venoso

Mayor volumen residual ayuda a compensar

Sistole

Relajación isovolumetrica Volumen residual Presión baja Relajación de ventrículos

Ciclo cardiaco

Hemodinamia

Volemia Circuito mayor 84%

P°=120/80 mmHg

Circuito menor 9% P°= 25/8 mmHg

Corazón 7%

Distribuye sangre al cuerpo

Otro modelo explicativo

Relación presión volumen

Se divide en 4 fases enumeradas de la 1 a la 4

Relación Presión-Volumen

Fase 1 Periodo de llenado

Inicia con volumen Telesistolico Comienza el llenado

Aumento de presión y volumen

I

Relación presión volumen

Fase II Periodo de contracción

isovolumetrica

II

Relación presión volumen

Fase III Fase de expulsión

Presión sanguínea es mayor a la arterial

Disminuye volumen ventricular

III

Fase IV Relajación isovolumetrica

IV

Apertura de la válvula auricular ventricular

Aumento del volumen ventricular

Cierre de la válvula auricular-ventricular

Aumento isovolumétrico de la Presión ventricular

Apertura de la válvula semilunar arterial

Aumento y disminución posterior de la presión ventricular por la eyección de sangre

Cierre de la válvula semilunar arterial

Disminución isovolumétrica de la Presión ventricular

Aumento de precarga

Aumento de la poscarga

Gasto cardiaco

Cantidad de sangre que bombea el corazón por minuto

Se modifica según la actividad corporal

Calculo

GC = Gasto cardiacoVE = Volumen eyectadoFC = Frecuencia cardiaca

GC = VE x FC

Ecuación de Fick

En los pulmones se absorben 200 ml El VD recibe la sangre con 160 ml El VI eyecta sangre con 200 Ml

GC = ______O2 absorbido_________________________ [ O2 sangre arterial] – [O2 de la sangre venosa)

Consumo de oxigeno

Ecuación de Fick

VO2 = Consumo de O2 GC = Gasto cardiaco D(a-v)O2 = Diferencia arteriovenosa de O2

VO2 = GC*D(a-v)O2

Frente al ejercicio

Durante ejercicio Cumplimiento de 3 funciones al sistema CV

Satisfacer las demandas celulares O2 y combustible

Movilizar productos de desecho metabólico Acido láctico CO2

Contribuir a la termorregulación

Frente al ejercicio

Función cardiaca experimenta cambios para concretar el aumento del Gasto cardiaco Aumenta el gasto cardiaco Aumento del volumen sistólico (Vol.

Eyección) Aumento el arribo de O2 a los tejidos

periféricos

Calcule

1.- FC = 80 Vol TeleDias = 65 ml FE = 80% O2 en VD = 40 ml O2 en VI = 100 ml

2.- FC = 50 Vol TeleDias = 85 ml FE = 80% O2 en VD = 40 ml O2 en VI = 100 ml

3.- FC = 150 Vol TeleDias = 85 ml Vol Telesit = 15 ml O2 en VD = 30 ml O2 en VI = 110 ml

4.- Consumo O2 pulm = 0,07 (L^2)/min O2 en VD = 50 ml O2 en VI = 110 ml

Mecanismos reguladores

Importantes para la función CV Censan diferencias en los sistemas Envían información a distintos sistemas

generar medidas compensatorias

Mecanismos reguladores

¿Como se entera? 3 mecanismo

Mecanismo de tipo nervioso Mecanismos humorales-hormonales Mecanismos hidrodinamicos

Mecanismos no son exclusivos del Ej

Mecanismo Nervioso

Parte del control excéntrico de la función cardiaca

Mecanismos Centrales

Estructuras nerviosas superiores Periféricos

Procesos reflejos iniciado por receptores

Mecanismo central

Regulación cardiovascular Porción ventrolateral

del bulbo Reciben información

desde el hipotálamo Centro vasomotor

bulbo Sistema simpático y

parasimpático

Mecanismo central

Corteza cerebral

EscalaHipotalamo

Bulbo

Cambios vasculares previo

al ejercicio

Aumento actividad simpatica

Mecanismo periférico

Se produce iniciada la actividad Se inicia por impulso en diferentes

estructuras perifericas Articulaciones Musculos Vasos sanguineos

Mecanismo periférico

3 tipos de receptores Mecanorreceptores

Capsula articular Se activan con el movimiento

Deformación mecánica

Mecanismo periférico

Metabolorreceptores Quimiorreceptores Musculoesquelético Informan bulbo sobre cambios metabólicos Se activan a ciertas intensidades de ejercicio

Mecanismo periférico

Barorreceptores Arco aórtico y seno

carotideo Censan presión

sanguínea Modifican su umbral

en ejercicio

Mecanismos humorales

Hay de 2 tipos Tisulares Hormonales

Mecanismos humorales

Tisular Ejercicio genera cambios

Aumento de la PCO2 Disminucion de la PO2 Disminucion del PH

Contracción aumenta vasodilatadores Histamina Adenosina Prostaciclinas

Vasodilatación arteriolar Reflejo nutricio Reflejo de sensibilidad trófica No es efecto directo sobre el corazón

Mecanismos humorales

Hormonales Por activación simpática por ejercicio

aumento de síntesis y liberación catecolaminas de la medula suprarrenal

Activa el eje hipotálamo - hipofisario Péptido natriuretico auricular Hormona antidiurética

Mecanismo hidrodinamico

Efectos sobre el retorno venoso Aumento gasto cardiaco por Frank-Starling

Aumento de retorno por 3 mecanismos Efecto de bombeo muscular Aumento de la inervación simpática general Acción de la bomba de aspiración torácica

Efecto bombeo muscular

Sangre venosa es expulsada de forma extrínseca Contracciones dinámicas ejercen presión

sobre venas

Aumento de la inervación simpática general

Vasoconstricción generalizada 2 efectos

Vasoconstricción venosa Disminucion capacidad venosa

Aumento retorno Vasocontriccion visceral y cutanea

Acción bomba aspiratoria torácica

Presiones negativas del tórax Efecto se succión sobre

vena cava inferior Aumento de frecuencia

respiratoria Aumento de amplitud de

movimientos torácicos Aumento retorno venoso

Fisiología eléctrica cardiaca

Nódulo Sinusal

Nódulo A-V

Rama Haz de

Hiss

Fibras de Purkinje

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:ECG_principle_slow.gif

Musculo Cardiaco

Actino y miosina Contracción y

relajación muscular Discos intercalares

Separa Uniones comunicantes

(gap junctions) Traspaso libre y pasivo

de Iones. Resistencia eléctrica

de D.I 1/400.

Existen 2 tipos de Pot. Ac. cardiacos

Rápido

Red de purkinje y Haz de Hiss

Lento

Nódulo sinusal y A-V

Producción de un potencial Cardiaco

1.- Apertura de los canales rápidos de Na+

2.- Apertura de los canales lentos de Ca++ ( o canales de Ca++ y Na+)

3.- Descenso de unas 5 veces de la permeabilidad del K+

4.- Canales rectificadores de K+ (IK – IK1) que evitan la salida excesiva de K+ durante la despolarizacion

Fase 0

Apertura de los canales rápidos de Na+ produciéndose una rápida despolarización

Fase 1 Al final de la “fase

0” se inactivan los canales rápidos de Na+

Fase 1 repolarización

transitoria se caracteriza por la

salida del K+ mediada por los

canales específicos IK – IK1

que evitan su salida excesiva.

Fase 2

Meseta Equilibrio entre

entrada de Ca++ y K+ Aperturas canales

Ca++ tipo L No se puede

generar un nuevo potencial de acción

Fase 3 Termino del periodo

refractario relativo e inicio periodo refractario absoluto Activado por corrientes

rectificadoras Bomba Na+/K+ ATPasa Intercambiador Na+/Ca+

+ Periodo refractario

relativo Se puede generar un

nuevo potencial de acción

Fase 4

Final de la repolarización e inicio del potencial de reposo cardiaco

Resultante de los procesos de la fase 3

Potencial Lento

No existe Fase 1 Apertura lenta de

canales iónicos Fase 2 es

imperceptible Fase 3 y 4 son

iguales que el potencial de acción rapido

Despolarización Nódulo S-

A

Conducción por fibras

internodales

Comienza despolarización auricular

Además Potencial llega a nódulo A-V

Conducción por el Has de

Hiss

Red de Purkinje

Conducción por pared ventricular

Despolarización

ventricular

Onda de repolarización ventricular

Cronotropismo, inotropismo, dromotropismo y batmotropismo

Cronotropismo Respuesta en función del tiempo

Positivo Aumento de FC

Negativo Disminución de la FC

Inotropismo Respuesta en función de la fuerza

Positivo Aumento de FC

Negativo Disminución de FC

Cronotropismo, inotropismo, dromotropismo y batmotropismo

Dromotropismo Respuesta en función de velocidad de

conducción Positivo

Aumento velocidad de conducción Negativo

Disminución velocidad de conducción

Cronotropismo, inotropismo, dromotropismo y batmotropismo

Batmotropismo Respuesta en función de la excitabilidad

Positivo Aumenta excitabilidad

Negativo Disminuye la excitabilidad

Cronotropismo, inotropismo, dromotropismo y batmotropismo

Inervación cardiaca

Innervación Simpática

Mayor en fibras ventriculares

Parasimpática (vago) Mayor en nódulos

Estimulación parasimpática

De tipo Colinergica Acetilcolina

Disminuye Ritmo del Nódulo S-A

Disminuye excitabilidad de fibras de la unión A-V

Entre musculo Auricular y nódulo A-V

Lenificación del impulso hacia ventrículos

Estimulo Vagal Leve o Mod

Disminución bombo a la mitad

Intensa Detener el impulso A-V

Ventrículos Dejan de latir de 5 a 20

seg En has A-V o Red de purkinje Generan Ritmo

independiente de 15 a 40 LpM

Estimulación parasimpática

Acetilcolina Receptor

muscarínico Liberación de K+ a

extracelular Hiperpolarización de

potencial de membrana

Estimulación parasimpática

Sistema Simpático

Tipo Adrenérgica Norepinefrina Aumenta Tasa de

descarga S-A Aumenta velocidad

de conducción Aumenta la fuerza

de contracción

Sistema Simpatico

Norepinefrina Aumento de la

permeabilidad para el Na y Ca++ Potencial de reposo

mas positivo

CONTRACCION - RELAJACION MIOCITARIA Y MOVIMIENTO DE CALCIO

A

B

C

D

CATECOLAMINAS, CONTRACCION Y RELAJACION MIOCITARIA

A

B

C

D

Presión arterial

Signo de vital importancia clínica P° Ejercida por sangre Aumento de la presión es llamado HTA Valor esta determinado por el flujo y la

resistencia

Presión sanguínea

P

P

P P

P

P

La onda del pulso es una onda de presión y aumento de diámetro arterial que se propaga desde la aorta hacia las arterias periféricas

Flujo sanguíneo

Cantidad de sangre eyectada en función del tiempo Depende de

Resistencia Cambios de presión entre 2 lugares

Resistencia Vascular

Fuerza que se opone al flujo de sangre Depende del radio del lumen vascular

Leyes de la Hemodinamia

Se utilizan las leyes de la Hidrodinámica

2 tipos de flujos sanguíneos Laminar Turbulento

Flujo sanguíneo Laminar

Unidades avanzan de manera lineal Moléculas centrales van mas rápido que

las periféricas

Flujo sanguíneo Turbulento

Moléculas no continúan una línea Cambio de direcciones 2 efectos

Mayor gasto energía Es ruidoso

Determinación de flujo

Numero de Reynolds

η = Viscosidad del fluido v = Velocidad del fluido d = Diámetro del tubo δ = densidad Numero de Reynolds Mayor a 2000 genera flujo

turbulento

n

vdNR

Ley de Poiseulle

Relación entre flujo, presión y resistencia

Forma 1: V = δ P / R

Forma 2: R = δ P / V

V = Flujo, volumen / minuto δ P = Variación de la presión R = Resistencia

Determinación de la resistencia

8 η x l_ π x r4

R =

Músculo liso

Esta compuesto de fibras mas pequeñas que el músculo esquelético

Similitud mecanismos de contracción y Potenciales

Se aplican las mismas leyes Composición física interna es

diferente

Músculo liso

Cada órgano es distinto Dimensión física Organización

Haces o vainas Respuestas a diferentes

estímulos Características de

inervación Función

Tipos de Músculo Liso

Unitario Multiunitario

Músculo Liso Multiunitario

Fibras musculares lisas separadas

Cada fibra es independiente al resto Inervada por una única

terminación nerviosa Revestidas

Colágeno Fibrillas glucoproteicas Ayuda a aislarse entre si

Músculo Liso Multiunitario

Característica principal

Cada una puede contraerse independiente de otra

Rara vez presentan contracciones espontaneas

Músculo liso Multiunitario

Músculo del iris del ojo

Músculo piloerectores

Ambos estimulados por el sistema nervioso simpático

Músculo Liso Unitario

Varias fibras musculares se contraen en conjunto

Fibras asociadas en capas o haces

Músculo Liso Unitario

Membranas celulares se adhieren unas a otras Fuerza generada en

una se transmite a las otras

Unidas por Gap Juntions Traspaso libre de iones

Músculo liso Visceral

Proceso contráctil Músculo Liso

Similar a otros músculos

•Filamentos delgados•Filamentos gruesos•Interacción entre actina y miosina similar•Se activa en la presencia de calcio•La energía esta dada por la degradación de ATP a ADP

Diferencia de otros músculos

•No tiene complejo de troponina de otros tipos musculares•Diferente tipo de contracción•Diferente acoplamiento excitación y contracción•Duración de la contracción•Cantidad de energía necesaria

Proceso contráctil musculo liso

Musculo liso no presenta la disposición estriada del musculo esquelético Por miofilamentos

Filamentos de actina se unen a cuerpos densos Unidos a membrana

celular Dispersos en el interior de

la celular Unión entre celular por

puentes intercelulares

Proceso contráctil músculo liso

Miosina puede traccionar una actina en una dirección y otra en dirección opuesta

Aumenta el acortamiento a 80% de su longitud, en vez de 30%

Filamento Actina

Filamento Miocina

Cuerpo Denso

Comparación contracción musculo liso v/s musculo esquelético

Esquelético•Menor duración ciclos puentes cruzados•Mayor gasto energético para mantener contracción•Menor tiempo entre excitación y contracción•Menor fuerza de contracción

Liso•Mayor duración ciclos cuerpos cruzados•Menor gasto energético para mantener contracción•Mayor tiempo entre excitación y contracción (1/2 Seg)•Mayor fuerza de contracción

Relajación de estrés

Logra mantener fuerza similar independiente de la elongación

Se acomoda entre 15 segundos a 1 minuto

Permite mantenimiento de P° en su luz independiente de la longitud en órganos.

Por llenado – Relajación por estrés En vaciamiento – Relajación por estrés

inversa.

Regulación de la contracción por Iones de Ca++

Se da por estimulo Estimulación nerviosa Estimulación hormonal Distención de la fibra. Cambio en el entorno químico de la

fibra. Musculo liso no tiene Troponina

Regulación de la contracción por Iones de Ca++

Ca++ se une a Calmodulina

Calmodulina se une a 4

Ca++

Complejo CaCal se une

a miocina

Activa enzima miosina cinasa

Se fosforila cadena en cabeza de miosina

Cabeza de miosina es capaz

de unirse a la actina

Se realiza la contracción

Esta es detenida por miosina

fosfatasa

Escinde fosfato de cadena en

miosina

Control neurológico y hormonal

Señal nerviosa

Estimulación hormonal

Distención muscular

Otros diversos

mecanismos

Control neurológico y hormonal Fibras del sistema nervioso autónomo

Ramificaciones difusas. No hay contacto con fibra muscular lisa

Uniones difusas Secreción de NT sólo se inerva capa externa.

Control neurológico y hormonal No presenta terminales ramificados

como el musculo esquelético Presencia de varicosidades

Liberan NT

Sustancias

Excitadoras

•Ach•Na

Inhibitorias

•Ach•Na

¡¡¡¡DIFERENTES RECEPTORES!!!

Potencial de acción

Reposo esta entre -50mV a -60mV Membranas tienen pocos Receptores de

Na+ operados por voltaje Gran cantidad de canales de Ca++ L

operados por voltaje Mismo calcio que se utiliza en contracción

muscular. RS rudimentario -> poco efecto.

Estimulos

“Otros” Hipoxia -> Vasodilatación Aumento [CO2] -> Vasodilatación Aumento [H+] -> Vasodilatación

Hormonas Gran parte de hormonas en organismo

tienen efecto en Musculo Liso Noradrenalina. Adrenalina. Acetilcolina. Angiotensina. Vasopresina. Oxitocina. Serotonina. Histamina. Oxido Nítrico