Dra. Aileen Fernández Ramírez M.Sc.Dra. Aileen Fernández Ramírez M.Sc.Profesora catedráticaProfesora catedrática

Departamento de FisiologíaDepartamento de FisiologíaEscuela de MedicinaEscuela de Medicina

Universidad de Costa RicaUniversidad de Costa Rica

Regulación del gasto cardíacoCapítulo 23

Sistema Sistema cardiovascular:cardiovascular:

GC = FC x VS

Factores que influyen sobre FC:

actividad marcapaso

Factores que influyen sobre

VS: rendimiento

del miocardio

PAM

Volumen diastólico final

120 ml

Volumen sistólico

70 ml/latido

Gasto cardíaco4900 ml/min

Volumen sistólico final50 ml

-

xFrecuencia

cardiaca70 lat/min

=

=

Control de la frecuencia cardiaca

Vías eferentes:Vías eferentes:Sistema simpáticoSistema simpáticoSistema parasimpáticoSistema parasimpático

Centro cardiovascular

Niveles superiores del cerebro

Corazón: SA y AV

Vías aferentes:

GC= VS x FC

Factores intrínsecos

Hormonas

Drogas

Edad

Maltsev, V. A. et al. Cardiovasc Res 2008 77:274-284;

Control de la FC:corrientes iónicas

Potencial de acción del nodo SA

• Potencial diastólico Potencial diastólico máximomáximo

• Pendiente de la Pendiente de la despolarización despolarización diastólicadiastólica

• Umbral del potencialUmbral del potencial

• Intervalo diastólico Intervalo diastólico

Estímulo vagal Latencia corta:

KAch ↓rápida

respuesta Acetilcolinestera

sa

Estímulo simpático

Latencia larga: Liberación NA

lenta Sistemas de

2dos mensajeros ↓ gradual resp

Recaptación NA

Control reflejo de la frecuencia cardíaca

BarorreflejosBarorreflejos Receptores de alta P Receptores de alta P

((PAM)PAM)

Receptores de baja PReceptores de baja P Atriales (VCE y RV)Atriales (VCE y RV) Ventriculares Ventriculares

(estiramiento)(estiramiento)

QuimiorreflejosQuimiorreflejos Quimiorreceptores Quimiorreceptores

periféricos: (periféricos: (POPO2,2, PCO PCO22 y y

pH)pH)

Reflejo presor muscularReflejo presor muscular Metaborreceptores Metaborreceptores

y y mecanorreceptoresmecanorreceptores

Cambios en la presión arterial inducen una respuesta inversa refleja en FC

• Cambios recíprocos en Cambios recíprocos en actividad eferente vagal actividad eferente vagal y simpática y simpática

Barorreceptores de Barorreceptores de baja Pbaja P

Atriales: fibras BAtriales: fibras B Distensión de los Distensión de los

receptores depende del receptores depende del RV (PVC)RV (PVC)

Sensores de volumen Sensores de volumen que regulan el volumen que regulan el volumen circulante efectivocirculante efectivo

Regulación del FC y Regulación del FC y volumen (PAM indirecta)volumen (PAM indirecta)

volumen de orina

Distensión de los barorreceptores atriales de baja presión

Corazón (nodo SA) ↓tono vagal ↑ tono

simpático

↑ PRESION ATRIAL

FC

Volumen circulante efectivo P venosa central

Riñón↓ Tono simpático ↑PNA ↓ADH

Vasodilatación renalReflejo de Bainbridge

Efectos opuestos en la frecuencia cardíaca por aumento del volumen venoso

FC es bajaFC es baja

FC es FC es altaalta

Si Si ↓↓ V predomina el barorreflejo V predomina el barorreflejo

Predomina cuando Predomina cuando ↑↑ VV

Arritmia sinusal respiratoria

↓Pi

-

↑RV

+

↑GC

↑PAM

+

-

Efecto de los quimiorreceptores

Efecto primario Efecto primario

Quimiorreceptores Quimiorreceptores arterialesarteriales

Estímulo sobre los Estímulo sobre los centros vagalescentros vagales

Estímulo sobre el Estímulo sobre el área vasomotoraárea vasomotora

Hipoxia severa taquicardia

Estímulo directo de los centros Estímulo directo de los centros respiratorios bulbares → ↑ VErespiratorios bulbares → ↑ VE

+ Receptores de estiramiento + Receptores de estiramiento pulmonarpulmonar

↓↓PCOPCO2 2

Centro de control cardiovascular Centro de control cardiovascular bulbarbulbar ↓ ↓ tono vagaltono vagal

↑↑ tono simpático (↑VS y tono simpático (↑VS y vasoconstricción)vasoconstricción)

Volumen diastólico final

120 ml

Volumen sistólico

70 ml/latido

Gasto cardíaco4900 ml/min

Volumen sistólico final50 ml

-

xFrecuencia

cardiaca70 lat/min

=

=

P de llenado atrial Fuerza de contracción: inotropismo

Volumen final diastólico

Volumen sistólico

Volumen final sistólico

GC= VS x FC

Control del volumen sistólicoControl del volumen sistólico

Precarga Mecanismo de

Frank-Starling

Retorno venoso

Poscarga

El tamaño inicial de la fibra muscular determina el trabajo realizado por el

ventrículo

Volumen Volumen telediastólicotelediastólico

Presión de llenado Presión de llenado ventricularventricular

Presión atrio Presión atrio derecho derecho

Efecto de la precarga Efecto de la precarga (estiramiento(estiramiento inicial de la fibra inicial de la fibra miocárdica) sobre el volumen miocárdica) sobre el volumen

sistólicosistólico

Retorno venoso Frecuencia Retorno venoso Frecuencia cardiacacardiaca

↑↑VFD VFD →→↑↑VSVS

Frank-Frank-StarlingStarling

Factores determinantes del volumen Factores determinantes del volumen final diastólico: presión de llenado final diastólico: presión de llenado atrialatrial

PVC

Δ P: entre extremo venoso de capilares (12 a 18 mmHg) y atrio derecho (2 mmHg)

Bomba respiratoria y muscular

Válvulas venosas

Tono venoso

P llenado atrial

RV

P llenado ventricularVFD

Ley de Starling: Ley de Starling: curva de función ventricular curva de función ventricular

Fuerza que el Fuerza que el ventrículo supera al ventrículo supera al bombear la sangrebombear la sangre

PAMPAM Si Si ↑↑ poscarga: poscarga:

↑ ↑ P ventricularP ventricular ↓ ↓ VS (leve y transitoria) VS (leve y transitoria)

Poscarga sobre el VFS Poscarga sobre el VFS

Efecto de la FC Efecto de la FC sobre el VS y el GCsobre el VS y el GC

Fenómeno de escalera

↑ ↑ GC= ↑↑ FC x ↓VS

↓ GC= ↑↑↑↑ FCx↓↓VS

↑↑FC FC →→ ↑↑ contractilidad contractilidad ↑↑FC FC → → ↓↓ precarga precarga

↓↓ duración de la diástole duración de la diástole Si ↑ FC afecta el GC → Si ↑ FC afecta el GC →

PAM (poscarga)PAM (poscarga)

Inotrópicos Inotrópicos

positivospositivos Agonistas adrenérgicosAgonistas adrenérgicos

Alta [CaAlta [Ca++++ ] ] extracelularextracelular

Baja [NaBaja [Na++] extracelular: ] extracelular: inhibe intercambio inhibe intercambio Na Na++-Ca-Ca++++

↑ ↑ FC (FC (fenómeno de fenómeno de escalera)escalera)

Glicósidos cardíacosGlicósidos cardíacos

Baja [Ca++] extracelular

Agonistas colinérgicos

Alta [Na+] extracelular

Hipoxia severa

Bloqueadores de los canales de Ca++

Inotrópicos negativos

• GC del VD = GC del VIGC del VD = GC del VI

• RV del AD = GC del VIRV del AD = GC del VI

• RAP determina VFDRAP determina VFD

• RAP depende de RV y del GC RAP depende de RV y del GC

Detención del bombeo: paro• F se mantiene (ΔP) hasta que P sea igual en

todos los vasos• P media de llenado sistémico: 7 mm Hg

(no es 0)

Modelo de circulación Modelo de circulación simplificadosimplificado

Pmedia llenado sistémico

Si el bombeo se reinicia:

• ↑GC →↓RAP↓RAP• Bomba toma la sangre del AD

• ↑ ΔP (AD-caps) y ↑ RV

• ↑ presión arterial sistémica

Curva de función Curva de función vascularvascular

El retorno venoso depende de la El retorno venoso depende de la presión atrial derechapresión atrial derecha

PAD= 0 mmHgPAD= 0 mmHg ↓↓PAD→PAD→↑↑ΔP ↑↑RV →RV →↑↑GC

PAD= -2 mmHg PAD= -2 mmHg PVC negativaPVC negativa ColapsoColapso Limita RV y GCLimita RV y GC

Curva de función Curva de función vascularvascular

Los cambios en el volumen sanguíneo Los cambios en el volumen sanguíneo alteran la curva de función vascularalteran la curva de función vascular

Hipervolemia →↑RV

Hipovolemia → ↓RV

↑tono venomotor →↑RV

↓ tono venomotor→ ↓

RV

Hipervolemia

Euvolemia

Hipovolemia

Efecto del tono vasomotor Efecto del tono vasomotor arteriolar en la curva de función arteriolar en la curva de función vascularvascular

Vasodilatación: • ↑ Presiones venosas →↑ ΔP venas-AD

Vasoconstricción: • ↓ Presiones venosas →↓ ΔP venas-AD

• Volumen de sangre constante

Curva de función cardíaca

Curva de función vascular

Interrelación entre el gasto cardiaco y Interrelación entre el gasto cardiaco y el retorno venoso: el retorno venoso:

↑↑ GC en VD GC en VD →→ ↑↑GC GC en VIen VI

equilibrioequilibrio

Mecanismo de Mecanismo de Frank –Starling: Frank –Starling: adapta adapta

el GC al RVel GC al RV

Pequeñas Pequeñas diferencias diferencias transitoriastransitorias

GC = RV GC = RV

↑ ↑ GCGC

↑ ↑ RVRV↑ ↑ VSVS

↑ ↑ GCGC

Curva de función vascular y curva de función cardiaca

1. PAD

2. Pv

Ley de Starling

ΔP

Mecanismo intrínseco que contrarresta desequilibrios pequeños y transitorios entre el GC y el RV

Los cambios permanentes suceden cuando se modifica alguna de las 2 curvas (recalibración)

ΔP

Anexos

Arritmia sinusal respiratoria

I

Inspiración: ⇧ FC Distensión pulmonar

↓actividad vagal

Reflejo Bainbridge: E: ↑ RV (↓ P

intratorácica) R: ↓actividad vagal

Espiración: ⇩ FC Barorreflejo:

E: ↑ PA (GC) R: ↑actividad vagal

↓ tono simpático

I

E

↑leve VE o bloqueo de la

respuesta

Quimiorreflejo

Cambios en el gasto cardíacoCambios en el gasto cardíaco

Aumento de GC Disminución de GC

Estrés, ansiedad, excitación, emociones

Posición supina

Ejercicio Sentarse y levantarse

Aumento de la temperatura

Arritmias rápidas

Alimentación Enfermedades cardíacas

Embarazo Hemorragias y deshidratación