III. Gasto Cardiaco y Retorno Venoso-EnD

Fisiología cardiacaFisiología cardiaca

Inma Castilla de Cortázar LarreaInma Castilla de Cortázar [email protected]@ceu.es

Gasto cardiacoGasto cardiacoRetorno venosoRetorno venoso

1. Gasto cardíaco: el corazón como bomba de propulsión. 1.1. Valores normales. Índice cardiaco. 1.2. Control del gasto cardiaco:

• Por el retorno venoso: Mecanismo de Frank-Starling. Autorregulación o regulación intrínseca del corazón

• Por el flujo sanguíneo local total 1.3. Curvas de gasto cardíaco: límites en el gasto cardiaco posible.1.4. Control nervioso del gasto cardíaco1.5. Alteraciones el gasto cardiaco

Gasto cardiaco y retorno venoso

2. Retorno venoso: el corazón como bomba de succión. 2.1. Presión venosa: central y periférica. Presión de llenado sistémico. 2.2. Flujo venoso. Ley de Ohm. Curva de Retorno Venoso2.3. Bomba cardiaca. Bomba muscular. Bomba respiratoria.

3. Análisis de la Regulación del Gasto Cardíaco. Medición

Fenómenos mecánicos

Fenómenos volumétricos

Fenómenos eléctricos

El corazón como bomba de propulsión

Volumen minuto o gasto cardíaco: volumen de sangre que el corazón expulsa en un minuto.

Gasto cardíaco= Volumen sistólico x Frecuencia cardiaca

Arterias elásticas

arteriolas

El corazón como bomba de propulsión

Asegura un aporte de sangre continuo en los capilares gracias a la elasticidad y resistencia de las arterias que actúan

como una bomba hidraúlica.

El gasto cardíaco es el factor principal de la circulación.

Arterias: vasos de resistencia

Venas: vasos de capacitancia

El flujo depende de la diferencia de presión entre los extremos del tubo, no de su valor absoluto

P1

P2

(P1 – P2)

Gasto cardíaco y flujo sanguíneo

Aunque la resistencia de las arterias es alta, el flujo está garantizado porque la diferencia de presión es importante

entre el corazón y los capilares

P2

P1

Flujo =(P1 – P2)

R

Gasto cardíaco y flujo sanguíneo

El corazón como bomba

Bomba depropulsión: Gasto cardiaco (Cantidad de sangre que es bombeada por el corazón hacia la aorta cada minuto.)

Bomba de succión: Retorno venoso (Cantidad de sangre que fluye desde las venas a la aurícula derecha cada minuto)

Gasto cardiaco: Valores normales

Depende de la actividad corporal:

En reposo, 4-6 L/min (70 mL x 75 latidos/min): 5-6 L/min en varones, un 20% menos en mujeres

1. Se incrementa con: Ansiedad y excitaciónEjercicioEmbarazo

2. Disminuye con:EdadCardiopatías, Arritmias

Dinámica cardíaca

Gasto cardíaco = Volumen minuto (Vm)

Vm = Vs x FVs: volumen sistólicoF: frecuencia cardíaca

El gasto cardiaco aumenta en proporción a la superficie corporal. Se suele expresar también como:

Índice cardiaco: Gasto cardiaco / mÍndice cardiaco: Gasto cardiaco / m22 de superficie corporal de superficie corporal

Índice cardíaco

El gasto cardiaco varía considerablemente con el tamaño corporalÍndice cardiaco: Gasto cardiaco / mÍndice cardiaco: Gasto cardiaco / m22 de superficie corporal de superficie corporal

Adulto de 70 Kg pc ~ 1,7 m2 de superficie corporalÍndice cardiaco: 3 L / mÍndice cardiaco: 3 L / m22 de superficie corporal de superficie corporal

El Gasto Cardíaco se regula a lo largo de la vida: es directamente proporcional a la actividad metabólica:

10 años edad ~ 4 L/ m2 de superficie corporalMás 80 años edad Más 80 años edad ~ 2,4 L/ m m22 de superficie corporal de superficie corporal

Gasto cardíaco en función de la presión auricular

Control del Gasto Cardiaco

El Gasto cardiaco está regulado, en CN, por el Retorno venosoEl Gasto cardiaco está regulado, en CN, por el Retorno venoso

El corazón bombea toda la sangre que llega a la AD: Retorno venoso

1. El corazón es capaz automáticamente de bombear toda la sangre que le llega: Ley de Frank- Starling


1. El corazón es capaz automáticamente de bombear toda la sangre que le llega: Ley de Frank- Starling

↑ distensión del corazón

↑ fuerza de contracción

Autorregulación o regulación intrínseca del corazón


2. Además, la distensión del corazón (nódulo sinusal) influye sobre el automatismo cardíaco:

↑ distensión del corazón

↑ frecuencia cardíaca

Autorregulación o regulación intrínseca del corazón

3. Adicionalmente, la distensión de la AD desencadena el “reflejo de Bainbrige” (centro vasomotor): SNA ► ↑ frecuencia cardíaca


El Gasto cardiaco está regulado, en CN, por el Retorno venosoEl Gasto cardiaco está regulado, en CN, por el Retorno venoso

Ahora bien, los principales “controladores” del Retorno venoso son los factores periféricos que lo modula

El retorno venoso es la suma de todos los flujos sanguíneos locales del conjunto de la circulación periférica

El metabolismo tisular regula el flujo sanguíneo local


En condiciones patológicas, si llegara al corazón más sangre de la que el corazón es capaz de bombear…

…sí sería el propio corazón el controlador limitante del Gasto Cardíaco


Gasto cardíaco=Gasto cardíaco= Volumen sistólico x Frecuencia cardiacaVolumen sistólico x Frecuencia cardiaca

1. Precarga

2. Poscarga

3. Contractilidad

1. SNA

2. Otros factores


PrecargaPrecarga

PoscargaPoscarga

~ grado de tensión del músculo cuando empieza a contraerse:

Presión telediastólica (depende del Retorno venoso)

~ carga contra la que el músculo ejerce su fuerza contractil ~

presión en la arteria (resistencia que se opone a la salida en

sentido amplio )

Relación Gasto cardíaco – Presión arterial

El Gasto cardiaco se mantiene constante en

límites normales de presión arterial

Relación Gasto cardíaco – Presión arterial

Si ↑ presión arterial decrece bruscamente

Gasto cardiaco: Límites

El máximo gasto cardiaco soportado por un corazón normal es de hasta 13 L/min: 2,5 veces más que el gasto cardiaco basal normal

Regulación del Gasto cardiacoRegulación del Gasto cardiacoRegulación extrínseca

Control del corazón por el Sistema Nervioso Autónomo:

La eficacia del bombeo cardiaco va a estar controlada por los nervios simpáticos y parasimpáticos que inervan al corazón:

La estimulación simpática ► ↑gasto cardiaco.

La estimulación parasimpática ► ↓ gasto cardiaco.

Regulación extrínseca del Gasto cardiacoRegulación extrínseca del Gasto cardiaco

Simpático:

Aumenta la contractilidad

Aumenta la frecuencia cardíaca (Cronotrópico +)

Parasimpático:

Disminuye la contractilidad (20-30%)

Disminuye la frecuencia cardíaca (Cronotropico -)

Control del corazón por el Sistema Nervioso Autónomo:

Regulación extrínseca del Gasto cardiacoRegulación extrínseca del Gasto cardiaco

Estímulo simpático Máximo

Estímulo simpático Normal

Ausencia de estímulo simpático

Estimulación parasimpática

Influencia del SNA sobre el gasto cardíaco

Aplicación de la Ley de Ohm:

P2

P1

Flujo =(P1 – P2)

R

Gasto cardíaco y resistencia Periférica Total

=GCPresión Arterial

Resistencia Periférica Total

Gasto cardiaco en diferentes situaciones patológicas

↓ Resistencia periférica Total

El corazón como bomba

Bomba depropulsión: Gasto cardiaco (Cantidad de sangre que es bombeada por el corazón hacia la aorta cada minuto.)

Bomba de succión: Retorno venoso (Cantidad de sangre que fluye desde las venas a la aurícula derecha cada minuto)

La presión va disminuyendo a lo largo del tubo, dependiendo de la resistencia en cada tramo

P1

P3

P2

P4


Si la diferencia de presión entre un extremo y otro es pequeña, es necesario que disminuya la resistencia para asegurar el flujo

P1 P2

Flujo =(P1 – P2)

R


Arterias: vasos de resistencia

Venas: vasos de capacitancia

Presión media de llenado sistémico (PLS)

Presión media de llenado circulatorio Efecto sobre el Retorno Venoso

Concepto: presión a la que todas las presiones circulatorias (en todos los puntos) se igualarían si el flujo sanguíneo cesara: “Presión de equilibrio sin flujo”. Ocurriría 1 minuto después del fracaso cardiaco.

Ocurriría 1 minuto después del fracaso cardiaco.

A mayor volumen de sangre ► mayor PLS.

Presión media de llenado sistémico

Factor relevante en el Retorno Venoso

Circulación normal

Volumen normal: 5 L7 mm Hg

Si ↑ volumen ↑ casi linealmente

Presión media de llenado sistémico: Curvas presión-volumen

7 mm Hg

15 mm Hg

4 mm Hg

Con 4 L de volumen la PLS ~ 0

Curva de Retorno venoso

PLS~ 7 mm Hg

Curva de Retorno venoso

PLS~ 7 mm Hg ►RV = 0 porque

AD ~

Curvas de retorno venoso:

Presión media de Llenado Sistémico (PLS)

Circulación venosa y retorno venoso

Mayor diámetro: reservorio sanguíneo

Baja resistencia.

La presión venosa es más baja que la arterial.

El sistema venoso está más ramificado: plexos venosos.

En las venas existen válvulas con sus bordes orientados hacia el corazón.

Tono venoso: músculo liso, inervado por SNS, produciendo vasoconstricción.

Fuerzas responsables del retorno venoso

Bomba cardiaca Bomba muscularBomba respiratoria

Mecanismos de ayuda que incrementan el pequeño gradiente de presión entre la periferia (16 mmHg) y la aurícula derecha (0 mmHg) para impulsar la sangre hasta su destino:

Venas

Vénulas

Fuerzas que contribuyen al Retorno venoso

Corazón

Contribución de la Bomba cardiaca al Retorno Venoso

El retorno venoso aumenta en dos momentos del ciclo cardíaco:

Sístole ventricular: diástole auricular y por otra, aporte desde el VI al “llenado sistémico”

En la fase de llenado ventricular (diástole): Bomba de succión

El corazón contribuye al Retorno Venoso

Contribución de la Bomba Muscular al Retorno Venoso

Contracción del músculo esquelético

Válvulas venosas


Contracción del músculo esquelético: comprime a las venas facilitando el flujo hacia el corazón


Contracción del músculo esquelético


Válvulas venosas:impiden el retroceso de la sangre facilitando el retorno al corazón


Insuficiencia de las válvulas en las varices

Contribución de la Bomba Respiratoria al Retorno Venoso

En la inspiración el tórax se distiende y desciende el diafragma:

1. La presión intratorácica disminuye, haciéndose inferior a la atmosférica, lo que produce que las venas a nivel torácico se distiendan y hacen un efecto de succión de la sangre.

2. Al descender el diafragma la presión intraabdominal aumenta, lo que facilita que el flujo venoso retorne hacia el tórax.

En la inspiración se facilita el retorno venoso


En la inspiración se facilita el retorno venoso


En la espiración ocurre lo contrario: se dificulta el retorno venoso:

porque umenta la presión intratorácica y disminuye la presión intraabdominal al relajarse el diafragma.






3. Análisis de la Regulación del Gasto Cardíaco. Medición del Gasto Cardíaco.

Análisis cuantitativo para distinguir de forma precisa eindependiente los dos factores fundamentales implicados en laregulación del Gasto Cardíaco:

1. La capacidad de bombeo del corazón: representada por las “Curvas de Gasto Cardiaco”

2. Los Factores periféricos que afectan al retorno venoso:representadas en las “Curvas de Retorno Venoso”.

Análisis de la Regulación del Gasto Cardíaco.

Cómo se afectan las Curvas de Gasto Cardíaco con lasvariaciones de presión externa al corazón (intrapleural)

Combinación de Curvas de GC y de Retorno Venoso paraestudiar la relación entre GC, RV y presión en AD

Curvas de Gasto Cardiaco

a diferente presión intrapleural

Análisis del gasto cardíaco y presión aurícula derecha con Gasto Cardiaco y Retorno Venoso normales: punto A

Transfusión de sangre (+ 20%) incrementa la PLS a 16 mm Hg y la curva de retorno venoso. Como consecuencia los valores de gasto cardíaco y presión AD se desplazan de A a B

Edema: fracaso retorno venoso

Medición del Gasto cardiacoMedición del Gasto cardiaco

• La sangre venosa se obtiene mediante cateter en vena humeral ►vena subclavia ►AD ►VD o arteria pulmonar.• La sangre arterial: de cualquier arteria.• La tasa de absorción de O2 por los pulmones se obtiene midiendo oxígeno en

aire inspirado y espirado (restando): medidor de Ó2 (cualquier tipo).

Se estima que por los pulmones pasan 5 L sangre /min

[O2 sangre arterial] - [O2 sangre venosa] (mL/L sangre)

1. Método de oxígeno de Fick

Gasto Cardiaco =[O2 ] absorbido pulmones (mL/min)

2. Método de la dilución de un indicador:

• Inyección de cantidades pequeñas de un indicador (colorante) en la aurícula derecha (o en una vena grande)• Registro de la concentración de indicador al paso por una arteria periférica: cada 10 seg.

3. Método de la Termodilución:

El cambio de temperatura es inversamente proporcional a la cantidad de sangre que fluye a través de la arteria pulmonar.

Medición del Gasto cardiaco:Medición del Gasto cardiaco:

[colorante] media/ mL sangre x duración de curva en segGasto Cardiaco =

mg colorante inyectado x 60

http://www.cienciasnaturales.es/PORTADA.html

“… “… es importante reducir las es importante reducir las cosas al máximo, cosas al máximo,

pero no más …”pero no más …”

Libro de texto de Libro de texto de referenciareferencia

http://www.dalealplay.com/informaciondecontenido.php?con=152578

http://www.bioygeo.info/AnimacionesBG3.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/recursos_animaciones2.htm

QCP3 Fisiología clínica cuantitativa. Simula con precisión situaciones multiparamétricas fisiológicas como circulación,…

Simulaciones y animaciones

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