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2. Sistema cardiovascular Circulación

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SISTEMA

CARDIOVASCULAR

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1. Subsistema cardiaco: Corazón

1.1 Subsistema de conducción, encargado de generar los

impulsos nerviosos que permiten la contracción del

corazón,

1.2. Subsistema mecánico, que cumple con la función de

bomba que expulsa sangre rítmicamente hacia todos los

tejidos del organismo.

2. Subsistema vascular

: Circuito cerrado de canalización y

zona de intercambio con los tejidos. Vasos sanguíneos

encargados de transportar la sangre y distribuirla por todos

los tejidos.

2.1 Sangre

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Los vasos sanguíneos forman un circuito cerrado de tubos que transportan la sangre desde el corazón a todos los tejidos del organismo, para después

volver al corazón; y desde el corazón a los pulmones y de vuelta al corazón

Las arterias son los vasos que transportan la sangre que expulsa el corazón a los pulmones y tejidos. Se pueden clasificar en:

Las arterias elásticas que abandonan el corazón se ramifican en otras de menor calibre, las arterias musculares, que se dirigen hacia determinadas regiones del organismo. Estas se dividen en arterias más pequeñas que a su vez se dividen en las denominadas arteriolas.

Cuando las arteriolas penetran en un tejido se ramifican en numerosos vasos microscópicos denominados capilares. Las sustancias son intercambiadas entre la sangre y los tejidos corporales a través de las paredes capilares.

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•El hueco central de los vasos, a través del cual fluye la sangre se

denomina luz o lumen.

•Las paredes de las

venas son más delgadas que las de las arterias, sobre todo la muscular

•La pared de los vasos consta de tres capas o túnicas: íntima, media y adventicia

Sistema Vascular: Paredes de los vasos

Intima: tejido epitelial o endotelio = puede ser considerado una verdadera célula de secreción interna, que libera mensajeros extracelulares.

Media: músculo circular y fibras elásticas

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Sistema Vascular: Inervación

El músculo liso de los vasos sanguíneos está inervado únicamente

por el SN simpático. Un aumento en la estimulación ocasiona

contracción muscular y disminución del diámetro del lumen

(vasoconstricción).

Otros factores que afectan el lumen de los vasos:

•El daño a una arteria o arteriola causa contracción muscular y

reducción del lumen para reducir la pérdida de sangre

• La disminución de la estimulación simpática, o bien la

presencia de ciertas sustancias químicas causan

vasodilatación:

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Arterias: llevan la sangre del corazón hacia los tejidos. Sus principales propiedades funcionales:

- Elasticidad: gracias a las fibras elásticas de las túnicas media y adventicia - Contractilidad: el músculo de la túnica media les permite aumentar

(vasodilatación) o disminuir (vasoconstricción) su lumen

a) Arterias elásticas. Gracias a su mayor cantidad de fibras elásticas y menor cantidad de músculo, pueden recibir sangre de los ventrículos a muy alta

presión y enviarla por todo el cuerpo. Funcionan como reservorios de presión. Incluyen la aorta y otras arterias de gran calibre.

Vasos sanguíneos

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b) Arterias musculares. Su capa media contiene más fibras

musculares que material elástico; de tamaño medio. Las arterias actúan como distribuidoras, porque

dirigen el flujo sanguíneo.

c) Arteriolas. arterias muy pequeñas. Regulan el flujo

sanguíneo de la arteria al capilar. Cambios en su diámetro afectan significativamente la presión

arterial. Sirven como vasos de resistencia. Pueden permitir o impedir la entrada del flujo

sanguíneo al lecho capilar mediante unos esfíncteres (válvulas) que pueden abrir o cerrar

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d) Capilares. De tamaño microscópico. Tenemos 10,000 millones de capilares. Se localizan cerca de todas las células del organismo. Su abundancia depende de la actividad metabólica del tejido.

. Su función primordial es la de permitir el recambio de nutrientes y

productos de deshecho entre la sangre y las células tisulares. Están

compuestos de una única capa de células (epiteliales) y una membrana basal. Son muy pequeños (< 1 mm), pero si se unieran en serie, abarcarían casi

100,000 km!*

Las sustancias se mueven hacia adentro y hacia afuera de los capilares de 3 formas:

1. Por difusión (mecanismo más frecuente): O2, CO2,

glucosa, aminoácidos,

hormonas, y otras moléculas pequeñas se difunden cuesta abajo de sus gradientes de concentración.

2. Por endocitosis y

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Presión neta de filtración = (PHS + POLI) – (PHLI + POS) •Fuerzas que empujan el líquido hacia afuera del capilar (filtración):

PHS = presión hidrostática de la sangre (capilar) POLI = presión osmótica del liquido intersticial

•Fuerzas que empujan el líquido hacia adentro del capilar (reabsorción) PHLI = Presión hidrostática del líquido intersticial

POS = Presión osmótica de la sangre

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Presión neta de filtración = (PHS + POLI) – (PHLI + POS)

Si la presión neta de filtración

▪ es positiva (> 0): hay filtración

neta (hacia el líquido intersticial)

▪ es negativa (< 0): hay reabsorción neta (hacia el capilar)

Ejercicio:

¿Cuál es la presión neta de filtración del lado arterial y del lado venoso de los capilares?

¿De qué lado hay filtración neta y de qué lado hay reabsorción al capilar?

Presiones en los capilares

Lado arterial

PHS = 35 mm Hg POLI = 1 mm Hg PHLI = 0 mm Hg POS = 26 mm Hg

Lado venoso

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Presión neta de filtración = (PHS + POLI) – (PHLI + POS)

Ley de Starling de los capilares: el volumen de líquidos y solutos reabsorbidos es casi tan grande como el volumen filtrado: 90% del líquido filtrado es regresado al capilar. El resto es recolectado por los capilares linfáticos. La linfa finalmente regresa el líquido a la circulación general.

.

El que los líquidos salgan o entren a los capilares

depende del balance neto de las presiones (Presión neta de filtración) :

- en el lado arterial del capilar, el balance neto hacia afuera: 10 mm Hg

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Edema

= aumento anormal de líquido intersticial cuando la filtración excede la reabsorción.

Esto puede darse:

✓Por aumento de la presión arterial (presión hidrostática de la sangre)

✓Por disminución de la presión osmótica sanguínea

Esto puede ser debido a un aumento de la permeabilidad de los capilares que permite que las proteínas de la

sangre se escapen al LI

O puede ser debido a una disminución de la

concentración de proteínas en la sangre por síntesis inadecuada (enfermedad del hígado), malnutrición, quemaduras, o infecciones por parásitos

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e) Vénulas. De pequeño calibre. Recogen sangre de los capilares. Se convierten en venas

f) Venas: de pared más delgada que las arterias y no tienen tantas fibras elásticas como ellas. Tienen músculo liso que se contrae por señales del

simpático. La contracción de los músculos

esqueléticos ayudan a mantener el flujo de sangre en las venas. La bomba respiratoria también ayuda al flujo venoso. Tienen válvulas que impiden que la sangre se acumule debido a la gravedad y regrese a las piernas.

Funcionan como vasos recolectores y vasos de almacén. Pueden almacenar diversos volúmenes de sangre, desempeñando un papel importante en la conservación de la circulación normal.

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Venas varicosas = venas superficiales dilatadas y torcidas

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Distribución de la sangre en el organismo en reposo

Cerca de 2/3 partes de la

sangre (64%) se encuentra en venas y vénulas. Los vasos sanguíneos venosos reciben el nombre de reservorio

porque tienen gran capacidad de dilatación y sirven como almacenes de sangre;

El resto de la sangre se encuentra:7% en el propio corazón, 9% en vasos

pulmonares,13% en arterias, y arteriolas, 7% en capilares.

.

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El corazón: Dos bombas en una, dos circulaciones: el lado derecho y

el lado izquierdo

Circulación pulmonar o menor: La sangre usada de los tejidos del

cuerpo entra en la aurícula derecha del corazón y es bombeada a los

pulmones por el ventrículo derecho. El paso de la sangre por los

pulmones permite a la sangre recoger oxigeno y desechar dióxido de

carbono.

Circulación sistémica, o mayor: La sangre oxigenada regresa al

lado izquierdo del corazón y es bombeada de nuevo a los tejidos del

cuerpo por el ventrículo izquierdo.

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Trayectoria: la sangre fluye invariablemente en esta dirección: desde el

ventrículo izquierdo hacia las arterias, arteriolas, capilares, vénulas, venas, para llegar a la aurícula derecha, ventrículo derecho, tronco y arterias

pulmonares, capilares pulmonares, venas pulmonares, aurícula izquierda, y de nuevo al ventrículo izquierdo.

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Circulación sistémica: arterias

Todas son ramas de la aorta.

Aorta:

•Ascendiente: salen las coronarias

•Cayado de la aorta: salen la carótida y la subclavia que irrigan cabeza y brazos •Descendiente:

- torácica: pericardio, esófago,

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Circulación sistémica: venas

Drenan la sangre de todo

el cuerpo y la regresan al

lado derecho del corazón

Toda la sangre venosa

drena ya sea a la vena

cava inferior o a la

superior, o al seno

coronario

Las venas profundas

corren paralelo a las

arterias de la región

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Circulación fetal

• La circulación antes del nacimiento difiere de la circulación posnatal porque la sangre fetal obtiene el oxígeno y los alimentos de la sangre materna, y no de los pulmones y los órganos digestivos fetales.

• En el feto hay vasos sanguíneos que transportan la sangre del mismo a la placenta y que de ahí la retornan al cuerpo fetal.

• En la placenta se lleva a cabo el intercambio de gases, alimentos y productos de desecho.

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Circulación o sistema porta hepático Las venas que reciben la sangre del estómago, vesícula biliar, páncreas e

intestinos no la llevan directamente a la vena cava inferior como lo hacen las venas que provienen de los otros órganos abdominales.

En cambio, envían la sangre al hígado por la vía porta. Del hígado, la sangre es llevada por las venas hepáticas hasta la vena cava

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Hemodinámica circulatoria

• Factores que influyen sobre la circulación

– Velocidad del flujo sanguíneo

– Gradientes de presión que impulsan el flujo sanguíneo

– Resistencia al flujo sanguíneo que lo frena

– Volumen de la sangre

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Flujo sanguíneo= volumen de sangre que pasa por un punto determinado de la circulación durante un tiempo fijo. El flujo sanguíneo global es de 5 litros por minuto en el adulto sano en reposo. Coincide con el gasto cardiaco.

El flujo depende directamente del gradiente o diferencia de presión entre dos dos puntos e inversamente de la resistencia (impedimento que ofrece el vaso al avance de la sangre).

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La velocidad del flujo sanguíneo es inversamente proporcional a la

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El efecto de distensión y retracción elástica de las arterias mayores hace que el flujo sea de tipo pulsátil.

A medida que nos alejamos del corazón la amplitud del pulso disminuye y en las ramas arteriales más pequeñas y arteriolares, desaparece el pulso del flujo para convertirse en un flujo uniforme, ya que en estas secciones arteriales ha disminuído considerablemente el componente distensible y elástico.

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Presión sanguínea = fuerza ejercida de forma perpendicular sobre las paredes vasculares, que depende de la energía cardíaca, la gravedad y la energía cinética del fluído. Se expresa en mm de Hg. Si se trata de las arterias, se denomina presión arterial.

Presión arterial = Gasto cardiaco x resistencia periférica

. En el sistema circulatorio la sangre va a fluir desde las zonas de mayor a las de menor presión.

▪ La sangre que sale del corazón hacia la circulación mayor lo hace a una presión de 120 mm Hg y vuelve a la aurícula derecha a través de las venas cavas donde la presión es aproximadamente de 0 mm Hg.

▪ La sangre que sale del ventrículo derecho, a una presión de 22 mm Hg

hacia los pulmones, vuelve a la aurícula izquierda con una presión aproximada de 10 mm Hg.

▪ En resumen, en la circulación mayor hay 120 mm Hg de diferencia de presión y en la circulación menor hay unos 12 mm Hg

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A medida que nos alejamos del corazón la presión va disminuyendo. Esta disminución se relaciona directamente con el tamaño y la resistencia de los vasos. La resistencia aumenta a medida que el

diámetro del lumen del vaso disminuye.

▪En la aorta la presión es de 120 mm Hg y ésta va disminuyendo a medida que nos acercamos a las arterias de menor calibre.

▪ La mayor resistencia la oponen las arteriolas, por tanto es ahí donde la caída de presión es máxima. La presión es de 35 mm Hg al llegar a los capilares.

▪En los capilares venosos la presión es de 16 mm Hg, al igual que en las vénulas.

▪A nivel de las venas encontramos una presión de 4 mm Hg y al llegar a la aurícula derecha de 0 mm Hg.

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Los tejidos del cuerpo necesitan un flujo sanguíneo adecuado y, por tanto, una presión arterial adecuada.

Además del corazón, otros sistemas dependen fuertemente de una presión arterial adecuada:

El cerebro: si el flujo de sangre se ve afectado, las células del cerebro dejan de funcionar y se pierde la conciencia. En la posición sentada o parada, el cerebro se encuentra arriba del corazón. El corazón tiene que bombear la sangre “hacia arriba”. En condiciones normales, en la posición sentada o parada, la presión en las arterias del cerebro es 30-40 mm Hg más baja que a nivel del corazón. Esta diferencia desaparece en posición supina

Los riñones: Necesitan un presión sanguínea adecuada que provea la

energía necesaria para filtrar la sangre y producir orina. Se deja de producir orina cuando la presión arterial cae por debajo de un cierto nivel.

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Resistencia periférica: Oposición de un vaso al flujo sanguíneo debida a la fricción entre la sangre y las paredes de los vasos sanguíneos. Esta resistencia depende de varios factores:

RP ~ L η (r)4

La resistencia periférica representa la dificultad que la sangre tiene al paso por un vaso sanguíneo de radio r, longitud L y coeficiente de viscosidad η

Viscosidad= se debe principalmente a los eritrocitos de la sangre y a las

proteína que se encuentran en ella. En circunstancias normales, la viscosidad permanece constante.

La viscosidad de la sangre es de casi 3 veces la del agua. Si se remplazara la sangre con solución normal de salina, la RP sería igual a un tercio de la normal y la presión arterial sería de sólo 37 mmHg. En anemia notable o en

hemorragia, la disminución de la viscosidad puede ser el factor decisivo que disminuye RP y la presión arterial, incluso al extremo de insuficiencia

circulatoria.

Longitud: a mayor longitud del vaso mayor resistencia

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RP = 8L η π(r) 4

Hemodinámica Circulatoria: resistencia periférica

A mayor radio del lumen del vaso, menor resistencia. Si el radio se duplica, la resistencia disminuye 16 veces, y el flujo aumenta 16 veces.

El radio, al estar elevado a la cuarta potencia, es quien realmente determina la resistencia hemodinámica, por lo que el sistema vivo lo utiliza como único

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Al aumentar el volumen sanguíneo, la mayor parte de esta sangre va a alojarse en las venas y aumenta ligeramente la presión venosa, por lo que llega más sangre al corazón (retorno venoso) y aumenta el volumen del ventrículo al final de la diástole.

El estiramiento de las fibras del miocardio hace que éstas se contraigan con más fuerza (Ley de Frank-Starling), con lo que aumentan el volumen

sistólico, el gasto cardiaco (= volumen sistólico x frecuencia) y la presión arterial.

La retención de agua aumenta el volumen sanguíneo y la presión de la sangre

Si hay un descenso del volumen sanguíneo mayor del 10%, cae la presión sanguínea

Referencias

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