III.2.- El Corazón

El corazón: músculo cardíaco y bomba de impulsión y succión. Anatomíadel corazón. El ciclo cardíaco: sístole y diástole. Excitación rítmica delcorazón y regulación. El electrocardiograma. Factores que afectan a lacardiodinamia

Rafael Sirera Fisiología Humana

1. Conocer la anatomía cardíaca

2. Conocer el ciclo cardíaco

1. Excitación rítmica del corazón y regulación

2. El electrocardiograma

3. Conocer los factores fisiológicos y patológicos que regulan el ciclo cardíaco

Objetivos de aprendizajeRafael Sirera Fisiología Humana

1. Aproximadamente el tamaño de un puño

2. Localización1. En el mediastino entre la 2ª

costilla y el espacio intercostal2. Sobre la superficie superior

diafragma3. Dos tercios a la izquierda línea

medioesternal4. Anterior a la columna vertebral,

posterior al esternón

3. Englobado en el pericardio, un saco con dos capas

Anatomía del corazónRafael Sirera Fisiología Humana

Anatomía del corazónRafael Sirera Fisiología Humana

Estructura cardíaca externaRafael Sirera Fisiología Humana

Estructura cardíaca internaRafael Sirera Fisiología Humana

Tejidos del Corazón, PericardioRafael Sirera Fisiología Humana

Pericardio fibroso

Capa parietal del

pericardio seroso

Cavidad pericardica

Epicardio

(capa visceral

del pericardio

seroso)Miocardio

Endocardio

Tronco

pulmonar

Cámara cardíaca

Pared

cardíaca

Pericardio

Miocardio

1. Pericardio superficial o fibroso

• Función

• Protectora, anclaje al diafragma, previene el sobrellenado cardíaco

2. Pericardio profundo seroso

• Capa parietal:

• limita la superficie interna del pericardio fibroso

• Capa visceral (epicardio)

• sobre la superficie externa del miocardio

• Separadas por una cavidad pericárdica llena de fluido (disminuye la fricción)

Tejidos del Corazón, MiocardioRafael Sirera Fisiología Humana

2. Miocardio

• Espiral de haces de células de músculo liso

• Esqueleto fibroso del corazón: tejido conectivo entrelazado que atraviesa el corazón.

• Anclajes de fibras musculares cardíacas

• Soporta grandes vasos y válvulas

• Límites de propagación de potenciales de acción

3. Endocardio

• capa que continúa con la línea de endotelio vascular de los vasos

Cardiac

muscle

bundles

Aurícula: Las Salas de RecepciónRafael Sirera Fisiología Humana

• Las paredes están surcadas por músculos pectinados (peine)

• Vasos que entran por la aurícula derecha

• Vena cava superior

• Vena cava inferior

• Seno coronario

• Vasos que entran por la aurícula izquierda

• Venas pulmonares izquierda y derecha

Ventrículos: Las Cámaras de DescargaRafael Sirera Fisiología Humana

• Las paredes están surcadas por trabéculas carnosas (TC)

• Los músculos papilares (PM)

• se proyectan dentro de las cavidades ventriculares

• Se engarzan a las cuerdas tendinosas (CT) y aurículas

• Vasos que salen del ventrículo derecho

• Tronco pulmonar

• Vasos que salen del ventrículo izquierdo

• Aorta

Válvulas CardíacasRafael Sirera Fisiología Humana

• Garantizar el flujo de sangre unidireccionala través del corazón

• Valvulas auriculoventriculares (AV)

• Evitar el reflujo hacia las aurículas cuando se contraen los ventrículos

• Válvula tricúspide (derecha)

• Válvula mitral (izquierda)

• Válvulas semilunares (SL)

• Prevenir el reflujo hacia los ventrículos cuando los ventrículos se relajan

• La válvula aórtica semilunar

• La válvula pulmonar semilunar

Válvula pulmonarVálvula aórticaÁrea de corte

Válvula mitralVálvula tricuspide

Miocardio

Valvula tricuspide

(auriculoventricular

derecha)

Válvula mitral

(auriculoventricular

izquierda)

Válvula

aórtica

Válvula pulmonar

Válvulas Cardíacas, FuncionamientoRafael Sirera Fisiología Humana

Arquitectura del MiocardioRafael Sirera Fisiología Humana

Torrent-Guasp F et al. Eur J

Cardiothorac Surg 2005;

27:191-201

Camino de la sangre por el corazónRafael Sirera Fisiología Humana

• El corazón es una bomba doble. La anatomía de los ventrículos refleja estas diferencias

• Por el lado derecho es la bomba para el circuito pulmonar

• Vasos que llevan sangre hacia y desde los pulmones

• Es corto y con baja presión

• Lado izquierdo es la bomba para el circuito sistémico

• Vasos que transportan la sangre desde y hacia los tejidos del cuerpo

• Es más largo y encuentra una resistencia mayor

• Volúmenes iguales de sangre son bombeados a los circuitos pulmonares y sistémicos

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Circulación CoronariaRafael Sirera Fisiología Humana

• El suministro de sangre funcional al propio músculo cardíaco

• Irrigación arterial varía considerablemente y contiene muchas anastomosis (uniones) entre las ramas

• Las rutas colaterales ofrecen caminos adicionales para la entrega de la sangre

Anatomía Microscópica del Músculo CardíacoRafael Sirera Fisiología Humana

• Discos intercalados en cardiomiocitos

• juntas entre células ancladas a las células cardíacas

• El músculo cardíaco se comporta como un sincitio funcional

• Anclajes de actina

• Desmosomas

• impiden que las células se separen durante la contracción

• Juntas Gap

• permiten el paso a los iones

• conectan eléctricamente a las células adyacentes

La Contracción del Músculo CardíacoRafael Sirera Fisiología Humana

• La despolarización del corazón es rítmica y espontánea

• Aproximadamente el 1% de las células cardíacas tienen automatismo (son auto-excitables)

• Las juntas Gap aseguran que el corazón se contraiga como una unidad

• Ciclo cardíaco: todos los eventos asociados con el flujo sanguíneo a través del corazón durante un latido completo

• Sístole—contracción

• Diástole—relajación

Fisiología del Corazón: Secuencia de ExcitaciónRafael Sirera Fisiología Humana

• Nodo sinoauricular (SA) (marcapasos)

• Genera impulsos cerca de 75 veces por minuto (ritmo sinusal)

• Despolariza más rápido que cualquier otra parte del miocardio

• Nodo auriculoventricular (AV)

• Retrasa los impulsos aproximadamente 0.1 segundos

• Despolariza 50 veces por minuto en ausencia de entrada de nodo SA

• Haz auriculoventricular (AV) (Haz de His)

• Conexión eléctrica única entre la aurícula y los ventrículos

• Ramas derecha e izquierda del Haz

• Dos vías en el tabique interventricular que llevan los impulsos hacia el ápice del corazón

• Fibras de Purkinje

• Completar la vía en el ápice y las paredes ventriculares

• El Haz AV y las fibras de Purkinje despolarizan sólo 30 veces por minuto en ausencia de entrada del nodo AV

Regulación del Ciclo CardíacoRafael Sirera Fisiología Humana

• Regulación del Sistema Nervioso Autónomo

• Sistema nervioso parasimpático se opone a efectos simpáticos

• La acetilcolina hiperpolariza las células marcapasos mediante la apertura de canales de K +

• El corazón en reposo exhibe el tono vagal(parasimpático)

• El sistema nervioso simpático se activa por factores de estrés emocional o físico

• La norepinefrina causa el incremento de actividad del marcapasos (al mismo tiempo incrementa la contractilidad)

• Otros factores

• Edad, Sexo, Ejercicio, Temperatura corporal

Regulación Química de la Frecuencia CardíacaRafael Sirera Fisiología Humana

• La adrenalina de la médula suprarrenal aumenta la frecuencia cardiaca y la contractilidad

• La tiroxina aumenta la frecuencia cardíaca y aumenta los efectos de la norepinefrina y la epinefrina

• Iones intra- y extracelulares (e.g., Ca2+ y K+) deben ser controlados para una función correcta cardíaca.

NorepinephrineAdenylate cyclase

Ca2+ uptake

pump

Ca2+

channel

b1-Adrenergic

receptor G protein (Gs)

Ca2+

Sarcoplasmic

reticulum (SR)

Activeproteinkinase A

Extracellular fluid

Cytoplasm

Phosphorylates SR Ca2+

pumps, speeding Ca2+

removal and relaxation

Phosphorylates SR Ca2+ channels, increasing intracellular Ca2+

release

Phosphorylatesplasma membraneCa2+ channels,increasing extra-cellular Ca2+ entry

Inactive proteinkinase A

Ca2+

Ca2+Enhancedactin-myosininteraction

Cardiac muscleforce and velocity

ATP is converted

to cAMP

binds

to

SR Ca2+

channel

GDP

Troponin

a

b c

Los Desequilibrios HomeostáticosRafael Sirera Fisiología Humana

• Angina de pecho• Dolor torácico causado por una

deficiencia en el riego de sangre al miocardio

• Las células se debilitan

• Infarto de miocardio (ataque al corazón)• Bloqueo coronario crónico

• Áreas de muerte celular se reparan con tejido cicatricial no contráctil

• FIBROSIS CARDÍACA

• Los defectos en el sistema de conducción intrínseca pueden dar lugar a:• Arritmias: ritmo cardíaco irregular

• Contracciones auriculares o ventriculares descoordinadas

• Fibrilaciones: contracciones irregulares rápidas; incapaces de bombear sangre

• Taquicardia: frecuencia cardíaca anormalmente rápida (> 100 lpm)

• Si se mantiene, puede conducir a la fibrilación

• Bradicardia: ritmo cardíaco más lento de 60 latidos por minuto

• Puede dar lugar a un aporte sanguíneo deficiente

• Puede ser deseable como resultado de entrenamiento físico