FISIOLOGÍA DEL APARATO CARDIOVASCULAR (circulatorio)

(1)

FISIOLOGÍA DEL APARATO

CARDIOVASCULAR

(2)

APARATO CARDIOVASCULAR

FUNCIONES:

Este aparato o sistema

funcional cumple con el

trabajo de imprimir

movimiento a la sangre

para que esta pueda, a su

vez, llevar a cabo todas

las funciones de

transporte que le

caracterizan. Ese

movimiento que le

imprime a la sangre se

conoce con el nombre de

CIRCULACIÓN

SANGUÍNEA.

(3)

APARATO CARDIOVASCULAR

CONSTITUCIÓN:

Está constituido por un Está constituido por un órgano central, el CORAZÓN órgano central, el CORAZÓN

y por un conjunto de y por un conjunto de conductos “

conductos “conectadosconectados” a ” a éste denominados

éste denominados VASOS VASOS SANGUÍNEOS

SANGUÍNEOS. El corazón es . El corazón es la

la bomba impulsora bomba impulsora de la de la sangre

sangre que propicia el que propicia el movimiento circulatorio

movimiento circulatorio y los y los vasos sanguíneos

vasos sanguíneos constituyen extensas e constituyen extensas e intrincadas redes por todo el intrincadas redes por todo el

organismo y por el interior organismo y por el interior

de las cuales circula la de las cuales circula la sangre

sangre para llevarle a todas para llevarle a todas las células O

las células O22, nutrientes y , nutrientes y demás sustancias necesarias

demás sustancias necesarias

para su metabolismo, así para su metabolismo, así como

como para retirar de ellas los para retirar de ellas los productos de desecho.

productos de desecho. ARRIBA: CORAZÓN Y VASOS ARRIBA: CORAZÓN Y VASOS SANGUÍNEOS PRINCIPALES

SANGUÍNEOS PRINCIPALES. . ABAJO: ABAJO: RED CAPILAR.

(4)

APARATO CARDIOVASCULAR

CORAZÓN: ALGUNAS CARACTERÍSTICAS

ANÁTOMO FUNCIONALES.

El corazón es el órgano central El corazón es el órgano central del aparato cardiovascular. Es un del aparato cardiovascular. Es un órgano de paredes constituidas órgano de paredes constituidas por un tejido muscular especial, por un tejido muscular especial, que delimitan cuatro cavidades que delimitan cuatro cavidades

en su interior destinadas a en su interior destinadas a recibir e impulsar la sangre a lo recibir e impulsar la sangre a lo

largo del sistema vascular largo del sistema vascular mediante contracciones rítmicas mediante contracciones rítmicas

(latidos), haciendo posible la (latidos), haciendo posible la circulación. En el corazón, ciertos circulación. En el corazón, ciertos

mecanismos especiales

determinan el ritmo y transmiten

potenciales de acción por todo el

músculo cardíaco

músculo cardíaco, para dar lugar , para dar lugar al latido rítmico del corazón. Ese al latido rítmico del corazón. Ese

sistema de control rítmico y sistema de control rítmico y

otros detalles anátomo- otros detalles anátomo-

fisiológicos los iremos abordando fisiológicos los iremos abordando

(5)

APARATO CARDIOVASCULAR

Las cuatro cavidades del Las cuatro cavidades del

corazón constituyen en realidad corazón constituyen en realidad dos bombas separadas: un

dos bombas separadas: un corazón derecho

corazón derecho, que bombea , que bombea sangre a los pulmones y un sangre a los pulmones y un corazón izquierdo

corazón izquierdo, que bombea , que bombea sangre a los órganos

sangre a los órganos

periféricos. A su vez, cada uno periféricos. A su vez, cada uno de estos corazones es una

de estos corazones es una bomba pulsátil de dos

bomba pulsátil de dos

cavidades compuesta por una cavidades compuesta por una aurícula

aurícula y un ventrículoy un ventrículo. El . El ventrículo, a su vez,

ventrículo, a su vez,

proporciona la principal fuerza proporciona la principal fuerza que propulsa la sangre a través que propulsa la sangre a través de los pulmones, en el caso del de los pulmones, en el caso del ventrículo derecho, o por la ventrículo derecho, o por la circulación general, en el caso circulación general, en el caso del ventrículo izquierdo.

(6)

APARATO CARDIOVASCULAR

FLUJO SANGUÍNEO DEL VENTRÍCULO DERECHO

A LOS PULMONES Y DEL VENTRÍCULO

IZQUIERDO A LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA

(7)

APARATO CARDIOVASCULAR

LOCALIZACIÓN DEL CORAZÓN:

El corazón se encuentra El corazón se encuentra ubicado en la cavidad ubicado en la cavidad torácica ocupando la

torácica ocupando la parte parte central del mediastino

central del mediastino, , espacio real delimitado a espacio real delimitado a ambos lados por los

ambos lados por los

pulmones, por detrás por la pulmones, por detrás por la columna vertebral dorsal, por columna vertebral dorsal, por delante por el esternón y

delante por el esternón y peto esterno-costal.

peto esterno-costal.

Descansa por su base sobre Descansa por su base sobre el centro frénico del

el centro frénico del diafragma, músculo diafragma, músculo

inspiratorio que divide la inspiratorio que divide la cavidad torácica de la cavidad torácica de la abdominal.

(8)

APARATO CARDIOVASCULAR

(9)

APARATO CARDIOVASCULAR

El corazón está contenido en una especie de bolsa de El corazón está contenido en una especie de bolsa de

tejido conectivo muy fino llamada pericardio, que le tejido conectivo muy fino llamada pericardio, que le

(10)

APARATO CARDIOVASCULAR

CAPAS DE LAS PAREDES

DEL CORAZÓN:

Las paredes del corazón Las paredes del corazón

están constituidas por tres están constituidas por tres capas de tejidos diferentes capas de tejidos diferentes

(ver figura). La más (ver figura). La más externa de todas, el externa de todas, el

epicardio

epicardio, está constituida , está constituida por tejido conectivo, el

por tejido conectivo, el miocardio

miocardio, la más gruesa e , la más gruesa e importante constituida por importante constituida por

tejido muscular estriado tejido muscular estriado

especial (ver más especial (ver más

adelante) que ocupa una adelante) que ocupa una

posición intermedia entre posición intermedia entre el epicardio y la siguiente el epicardio y la siguiente

capa, el

capa, el endocardio endocardio

formada por tejido epitelial formada por tejido epitelial

plano de revestimiento, plano de revestimiento,

muy liso, semejante al muy liso, semejante al

(11)

APARATO CARDIOVASCULAR

En esta figura se puede apreciar como está constituida En esta figura se puede apreciar como está constituida cada capa de la pared del corazón e inclusive las células cada capa de la pared del corazón e inclusive las células que integran el

que integran el tejido pericárdicotejido pericárdico. En realidad el . En realidad el pericardio tiene

pericardio tiene dos “hojas”, dos “hojas”, una una visceralvisceral, adherida al , adherida al miocardio (ver fig.) y otra

miocardio (ver fig.) y otra parietalparietal, existiendo un , existiendo un estrecho espacio

estrecho espacio entre ambas (entre ambas (espacio o cavidad espacio o cavidad pericárdica

(12)

APARATO CARDIOVASCULAR

CAVIDADES, VÁLVULAS Y VASOS DEL CORAZÓN:

El corazón consta de cuatro

cavidades: dos aurículas (derecha

e izquierda) y dos ventrículos

(derecho e izquierdo). En las

aurículas desembocan

importantes venas: las

importantes venas: las venas cava venas cava superior e inferior

superior e inferior en la aurícula en la aurícula derecha y

derecha y cuatro venas cuatro venas pulmonares

pulmonares (ver fig.) en la (ver fig.) en la

aurícula izquierda. Las aurículas

son más pequeñas que sus

respectivos ventrículos y se

comunican con estos mediante los

orificios aurículo-ventriculares en

los que existen válvulas (una para

cada uno) denominadas

cada uno) denominadas válvulas válvulas aurículo-ventriculares

aurículo-ventriculares. La válvula . La válvula aurículo-ventricular derecha

aurículo-ventricular derecha

presenta

presenta tres hojas o valvastres hojas o valvas, por , por lo que recibe el nombre de

lo que recibe el nombre de válvulaválvula tricúspide

tricúspide, y la izquierda sólo , y la izquierda sólo consta de dos valvas, recibiendo

consta de dos valvas, recibiendo

por ello el nombre de

por ello el nombre de válvula válvula mitral.

(13)

APARATO CARDIOVASCULAR

CAVIDADES, VÁLVULAS Y VASOS DEL CORAZÓN (cont.):

Ambas válvulas, tricúspide y

mitral (en blanco en la fig.)

están fijas al borde de sus

respectivos orificios

aurículo-ventriculares y

poseen

poseen cuerdecillas cuerdecillas tendinosas

tendinosas que les fijan a que les fijan a unos pequeños apéndices

unos pequeños apéndices

musculares de las paredes

ventriculares llamados

músculos papilares

músculos papilares. Las . Las válvulas

válvulas

aurículo-ventriculares (

ventriculares (A-VA-V) cuando ) cuando se abren permiten la

se abren permiten la

entrada de sangre a los

ventrículos, procedente de

sus respectivas aurículas.

Los ventrículos son

cavidades más grandes

que las aurículas y de paredes más gruesas que las de éstas. Del

ventrículo derecho parte la

ventrículo derecho parte la arteria pulmonar o tronco pulmonar arteria pulmonar o tronco pulmonar y del y del ventrículo izquierdo parte la

ventrículo izquierdo parte la arteria aortaarteria aorta; ambas arterias disponen cada ; ambas arterias disponen cada una, de una válvula especial, en su segmento inicial, denominadas

una, de una válvula especial, en su segmento inicial, denominadas

válvulas semilunares

válvulas semilunares oo sigmoideassigmoideas,, pulmonarpulmonar yy aórticaaórtica, respectivamente. , respectivamente.

(14)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA EL MÚSCULO

CARDÍACO:

Las fibras musculares del corazón son

fibras musculares estriadas, especiales

en varios aspectos. Desde el punto de

vista estructural guardan algunas

similitudes con las del tejido muscular

estriado esquelético pero también

difieren de aquellas en otras

características. En la figura superior se

muestra el aspecto histológico del tejido

muscular cardíaco. Obsérvese que las

fibras musculares presentan estriaciones

transversales muy semejantes a las

esqueléticas que están formadas

también por miofibrillas, integradas a su

vez por miofilamentos de actina y

miosina, dispuestos de manera que

forman sarcómeras casi iguales a las de

las fibras esqueléticas. Pero también

muestran

muestran ramificaciones de su ramificaciones de su

citoplasma y fusiones entre las

membranas de fibras adyacentes

formando

formando una verdadera red de fibras una verdadera red de fibras “entrelazadas” unas con otras

“entrelazadas” unas con otras. A esta . A esta

forma de disponerse las células de un

tejido se le denomina

tejido se le denomina sincitiosincitio. En la fig. . En la fig. inferior se observan las fusiones entre

inferior se observan las fusiones entre

fibras cardíacas.

(15)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO

CARDÍACO (cont.).

En la siguiente composición se observa abajo y a la

izquierda corte histológico de músculo cardíaco

donde se señalan las fusiones entre membranas de

fibras, que se denominan

fibras, que se denominan discos intercalaresdiscos intercalares. Lo . Lo mismo se muestra en el dibujo de arriba a la

mismo se muestra en el dibujo de arriba a la

derecha, con los

derecha, con los discos intercalares discos intercalares en líneas en líneas negras. También en el dibujo se ven

negras. También en el dibujo se ven núcleos núcleos centrales en número de 1 o 2 por fibra

centrales en número de 1 o 2 por fibra, a diferencia , a diferencia de los de las fibras esqueléticas que son periféricos

de los de las fibras esqueléticas que son periféricos

y numerosos. En el corte histológico inferior

derecho, se señalan

derecho, se señalan fibras ramificándosefibras ramificándose, al igual , al igual que en el dibujo de arriba.

(16)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO

CARDÍACO (cont.).

DISCOS INTERCALARES

DISCOS INTERCALARES Y Y “UNIONES PERMEABLES”“UNIONES PERMEABLES” O O “COMUNICANTES”.

“COMUNICANTES”.

Los

Los discos intercalares son verdaderos complejos de unión intercelulardiscos intercalares son verdaderos complejos de unión intercelular, mediante los , mediante los cuales se unen y conectan las membranas de fibras musculares cardíacas contiguas.

cuales se unen y conectan las membranas de fibras musculares cardíacas contiguas.

Obsérvese en la microfotografía electrónica de la derecha, un disco intercalar entre la

fibra de la mitad inferior y la de la mitad superior de la foto, representada por una serie

de interdigitaciones (“entrantes y salientes”) de los sarcoplasmas de ambas fibras. A la

izquierda, en gran aumento, se observa más detalladamente una de las interdigitaciones.

Las zonas obscuras son

(17)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL MÚSCULO

CRDÍACO (cont.).

En esta figura se representan dos fibras musculares cardíacas

unidas por un complejo de disco intercalar que garantiza

fijación y conductancia iónica fácil y rápida entre las

membranas de ambas fibras. Obsérvese el aspecto

festoneado del disco en toda su extensión.

(18)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO

CARDÍACO (cont.).

En la mitad izquierda de En la mitad izquierda de la figura se representan la figura se representan 2 de los componentes 2 de los componentes del disco intercalar: el del disco intercalar: el desmosoma

desmosoma, arriba, que , arriba, que es un organelo que

es un organelo que ayuda a unir

ayuda a unir

membranas de células membranas de células adyacentes y abajo, la adyacentes y abajo, la unión permeable

unión permeable o o comunicante

comunicante. Es . Es

precisamente en estas precisamente en estas uniones permeables

uniones permeables

donde radica la donde radica la

importancia funcional de los discos intercalares. Estas uniones importancia funcional de los discos intercalares. Estas uniones permeables (

permeables (gap junctions gap junctions en inglés) son unos cilindros huecos de en inglés) son unos cilindros huecos de

proteína, verdaderos canales intermembranas

proteína, verdaderos canales intermembranas, que como , que como “remaches “remaches huecos”,

huecos”, permiten unir en esos puntos las membranas de dos fibras permiten unir en esos puntos las membranas de dos fibras musculares adyacentes comunicando ambos sarcoplasmas.

musculares adyacentes comunicando ambos sarcoplasmas. A través de A través de estas uniones difunden con gran facilidad los iones Na

estas uniones difunden con gran facilidad los iones Na++ y Ca2+ y Ca2+ que llevan que llevan

la propagación del potencial de acción de una a otra fibra muscular

cardiaca

(19)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO

CARDÍACO (cont.).

En la

En la figura de la izquierda figura de la izquierda se muestra un dibujo de cómo es, se muestra un dibujo de cómo es,

tridimensionalmente, un disco intercalar que une y comunica entre sí dos tridimensionalmente, un disco intercalar que une y comunica entre sí dos sectores de membranas y sarcoplasmas de dos fibras musculares

sectores de membranas y sarcoplasmas de dos fibras musculares

cardíacas contiguas. Obsérvese las interdigitaciones de sarcoplasma y cardíacas contiguas. Obsérvese las interdigitaciones de sarcoplasma y sarcolema. Toda la superficie de cada interdigitación está “sembrada” sarcolema. Toda la superficie de cada interdigitación está “sembrada” de uniones permeables (no está representado esto último en el dibujo). de uniones permeables (no está representado esto último en el dibujo). A A la derecha

la derecha una microfotografía electrónica que muestra un sector de una microfotografía electrónica que muestra un sector de disco intercalar con una unión permeable (flecha) y uniones adherentes disco intercalar con una unión permeable (flecha) y uniones adherentes. .

(20)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO

CARDÍACO (cont.).

La figura de la extrema izquierda representa La figura de la extrema izquierda representa las membranas sarcolémicas de dos fibras las membranas sarcolémicas de dos fibras musculares cardíacas contiguas unidas por canales proteicos de

musculares cardíacas contiguas unidas por canales proteicos de

conexina que constituyen las llamadas uniones permeables a través de

las cuales difunden con facilidad los iones Na+ y Ca2+

las cuales difunden con facilidad los iones Na+ y Ca2+, responsables de , responsables de la

la propagación del potencial de acción de fibra a fibra; nótese como propagación del potencial de acción de fibra a fibra; nótese como

estos canales se extienden entre las

estos canales se extienden entre las membranas de las dos fibras como membranas de las dos fibras como si fueran “remaches” de unión entre dos láminas. En la composición si fueran “remaches” de unión entre dos láminas. En la composición gráfica de la derecha se muestra la representación de unos de esos gráfica de la derecha se muestra la representación de unos de esos canales de conexina abierto y al lado, en el estadío cerrado

(21)

APARATO CARDIOVASCULAR

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO

CARDÍACO (cont.)

BASES FISIOLÓGICAS DE LA EXCITABILIDAD Y

CONDUCTIVIDAD DEL TEJIDO MUSCULAR CARDÍACO:

El tejido muscular del corazón esta formado por

El tejido muscular del corazón esta formado por dos tipos de fibras dos tipos de fibras musculares: fibras musculares cardíacas (estriadas) contráctiles

musculares: fibras musculares cardíacas (estriadas) contráctiles y y fibras

fibras autorrítmicas del sistema de excitación y conducción autorrítmicas del sistema de excitación y conducción

cardíaca. Las primeras forman la masa del miocardio

cardíaca. Las primeras forman la masa del miocardio y esta y esta constituido, como ya expusimos, por fibras musculares estriadas constituido, como ya expusimos, por fibras musculares estriadas especiales organizadas formando una red “sincitial”, que a través especiales organizadas formando una red “sincitial”, que a través

de los discos intercalares que presentan permiten una rápida de los discos intercalares que presentan permiten una rápida difusión iónica (de Na+ y Ca2+) y por ende del potencial de acción, difusión iónica (de Na+ y Ca2+) y por ende del potencial de acción,

a toda la masa de músculo cardíaco, haciendo posible su a toda la masa de músculo cardíaco, haciendo posible su

contracción. El tejido muscular del corazón forma una red sincitial contracción. El tejido muscular del corazón forma una red sincitial en las paredes de

en las paredes de las aurículas las aurículas y en y en los ventrículoslos ventrículos, pero de forma , pero de forma tal que

tal que son independientes son independientes y están separadas por los anillos y están separadas por los anillos fibrosos de los orificios A-V; de esta forma,

fibrosos de los orificios A-V; de esta forma, el músculo auricular es el músculo auricular es independiente del músculo ventricular

independiente del músculo ventricular, pudiéndose contraer y , pudiéndose contraer y relajar las aurículas en tiempos diferentes al empleado por los relajar las aurículas en tiempos diferentes al empleado por los

(22)

APARATO CARDIOVASCULAR

CONDUCTIVIDAD CARDÍACAS:

El segundo tipo de fibra cardíaca lo El segundo tipo de fibra cardíaca lo

constituyen las llamadas

constituyen las llamadas fibras fibras

autorrítmicas del sistema de

excitación y conducción del corazón

excitación y conducción del corazón. . Este tipo de fibra ha sufrido una Este tipo de fibra ha sufrido una modificación

modificación estructural y funcionalestructural y funcional, , mediante la cual

mediante la cual han perdido han perdido prácticamente todas sus miofibrillas

prácticamente todas sus miofibrillas

contráctiles

contráctiles, motivo este por el cual , motivo este por el cual no no están especializadas en contraerse

están especializadas en contraerse, , sino que su especialización ha sino que su especialización ha consistido en convertirse en fibras consistido en convertirse en fibras autoexcitables que se despolarizan y autoexcitables que se despolarizan y

repolarizan constantemente y de repolarizan constantemente y de forma rítmica, transmitiendo esta forma rítmica, transmitiendo esta actividad excitable a las verdaderas actividad excitable a las verdaderas

fibras contráctiles estriadas de fibras contráctiles estriadas de aurículas y ventrículos haciendo aurículas y ventrículos haciendo posible que las mismas se contraigan, posible que las mismas se contraigan,

a su vez, rítmicamente a su vez, rítmicamente. .

(23)

APARATO CARDIOVASCULAR

CONDUCTIVIDAD CARDÍACAS:

Estas células autorrítmicas, como se

muestra en la microfotografía

electrónica de barrido de la derecha,

están en íntimo contacto con las fibras

estriadas cardíacas

estriadas cardíacas, constituyendo un , constituyendo un

sistema único de autoexcitación de un

órgano para garantizar su continuo

funcionamiento.

funcionamiento. Los potenciales de Los potenciales de acción generados espontáneamente en

acción generados espontáneamente en

las fibras autorrítmicas

las fibras autorrítmicas de este de este sistema

sistema son transmitidos a las fibras son transmitidos a las fibras contráctiles miocárdicas mediante

contráctiles miocárdicas mediante

uniones permeables

uniones permeables, semejantes a las , semejantes a las que unen a las fibras contráctiles entre

que unen a las fibras contráctiles entre

sí, como ya se explicó, de forma que

las ondas despolarizantes de los

potenciales de acción pasan de las

células autorrítmicas del sistema de

excitación-conducción, a los sincitios

de fibras contráctiles auriculares y

seguidamente a los sincitios de fibras

ventriculares.

(24)

APARATO CARDIOVASCULAR

SISTEMA DE AUTOEXCITACIÓN Y

CONDUCCIÓN DEL CORAZÓN:

COMPONENTES:

Este

Este sistema electrogénico sistema electrogénico

especializado del corazón especializado del corazón consta de varios componentes consta de varios componentes

constituidos por fibras constituidos por fibras auorrítmicas excitadoras que auorrítmicas excitadoras que consisten en dos agrupaciones consisten en dos agrupaciones

nodulares, así como varios nodulares, así como varios tractos o haces de fibras (ver tractos o haces de fibras (ver

fig.), que señalamos a fig.), que señalamos a

continuación. Primero, está la continuación. Primero, está la agrupación principal de este agrupación principal de este

sistema que

sistema que rigerige su su

funcionamiento rítmico, es el funcionamiento rítmico, es el nódulo sinusal o sinoauricular

nódulo sinusal o sinoauricular, , localizado en la aurícula localizado en la aurícula derecha, muy cerca de la derecha, muy cerca de la desembocadura de la vena desembocadura de la vena

cava superior y a nivel cava superior y a nivel

(25)

APARATO CARDIOVASCULAR

SISTEMA DE AUTOEXCITACIÓ Y CONDUCCIÓN

DEL CORAZÓN.

COMPONENTES (continuación)

Del nódulo sinusal parten varios haces de

fibras: las que forman el

fibras: las que forman el fascículo fascículo interauricular de Bachmann

interauricular de Bachmann y las fibras de y las fibras de

las

las vías internodales. El primero transmite vías internodales. El primero transmite

rápidamente la onda despolarizante desde

el nódulo sinusal hacia las fibras

musculares de la aurícula izquierda, las

otras, permiten que dicha onda llegue

rápido hasta las fibras del

rápido hasta las fibras del nódulo aurículo-nódulo aurículo-ventricular

ventricular, que es la siguiente estructura , que es la siguiente estructura

de este sistema, localizada en la pared

posterior de la aurícula derecha,

inmediatamente por detrás de la válvula

tricúspide. De este nódulo, formado

también por fibras de

excitación-conducción, parte el

conducción, parte el haz aurículo-haz aurículo-ventricular

ventricular, formado por fibras que , formado por fibras que

atraviesan el tejido fibroso que separa

aurículas de ventrículos, para pasar hacia

el tabique interventricular donde se divide

en dos ramas (derecha e izquierda)

constituidas por un tipo de fibra grande,

de muy rápida velocidad de conducción

llamadas

llamadas fibras de Purkinje, que son las fibras de Purkinje, que son las

responsables de transmitir la

despolarización a todo el sincitio muscular

de los ventrículos posibilitando así la

contracción de los mismos

(26)

APARATO CARDIOVASCULAR

SISTEMA DE AUTOEXCITACIÓN Y CONDUCCIÓN

DEL CORAZÓN.

Las fibras del nódulo sinusal

son las que generan los

potenciales de acción que

origina la onda

despolarizante

despolarizante que viaja por que viaja por todo este sistema

todo este sistema

diseminándose por la masa diseminándose por la masa de músculo cardíaco. Como de músculo cardíaco. Como son estas fibras del nódulo son estas fibras del nódulo sinusal, las que

sinusal, las que

espontáneamente se espontáneamente se despolarizan

despolarizan y repolarizan y repolarizan de forma rítmica a una

de forma rítmica a una

frecuencia de

frecuencia de 70-80/min70-80/min., ., imponen su ritmo de

imponen su ritmo de

descarga a todos los demás

componentes el sistema y al

músculo cardíaco; por este

motivo se le conoce como

marcapaso natural

marcapaso natural del del corazón.

corazón.

LA SIGUIENTE ANIMACIÓN MUESTRA LOS

COMPONENTES DEL SISTEMA DE

EXCITACIÓN-CONDUCCIÓN DEL CORAZÓN EN ACCIÓN

(27)

APARATO CARDIOVASCULAR

ANIMACIÓN QUE ILUSTRA COMO LOS POTENCIALES DE ACCIÓN

ORIGINADOS EN LAS CÉLULAS AUTORRÍTMICAS CARDÍACAS CREAN

ONDAS DE DESPOLARIZACIÓN QUE SE EXPANDEN HACIA LAS FIBRAS

CONTRÁCTILES POR VÍA DE LAS UNIONES PERMEABLES

DESENCADENANDO LA CONTRACCIÓN DE LAS MISMAS.

(28)

APARATO CARDIOVASCULAR

POTENCIALES DE ACCIÓN EN EL MÚSCULO

CARDÍACO:

Las fibras musculares Las fibras musculares

contráctiles cardíacas, son fibras contráctiles cardíacas, son fibras excitables que despolarizan su excitables que despolarizan su membrana originando

membrana originando

potenciales de acción de manera potenciales de acción de manera semejante a como lo hacen las semejante a como lo hacen las fibras musculares esqueléticas y fibras musculares esqueléticas y las fibras nerviosas. Como se ve las fibras nerviosas. Como se ve en la parte inferior de la figura, en la parte inferior de la figura, los

los potenciales de acción potenciales de acción registrados de las fibras

registrados de las fibras

musculares ventriculares

musculares ventriculares tienen tienen una amplitud de unos

una amplitud de unos 105 105 milivoltios

milivoltios, lo que significa que , lo que significa que con cada latido cardíaco el

con cada latido cardíaco el

potencial de membrana de cada potencial de membrana de cada fibra se eleva desde

fibra se eleva desde -80milivolts -80milivolts

hasta

hasta +20 milivolts+20 milivolts; tras la espiga inicial, la membrana permanece ; tras la espiga inicial, la membrana permanece despolarizada por 0,3 seg., haciendo entonces una “

(29)

APARATO CARDIOVASCULAR

Las fibras autorrítmicas del nódulo sinusal

tienen la característica de

tienen la característica de despolarizarse despolarizarse espontáneamente

espontáneamente ellas solas (como se señaló ellas solas (como se señaló anteriormente),

anteriormente), repolarizándose a repolarizándose a continuación y repitiendo este ciclo

continuación y repitiendo este ciclo

alternante, de manera continua

alternante, de manera continua, ,

garantizando así la transmisión mantenida de

impulsos hacia las fibras contráctiles del

corazón. El motivo por el cual dichas fibras se

autodespolarizan y repolarizan

continuamente por si solas es el siguiente:

continuamente por si solas es el siguiente: la la membrana de estas

membrana de estas fibras esfibras es

extraordinariamente permeable al Na+

extraordinariamente permeable al Na+ lo que hace que durante el período de lo que hace que durante el período de potencial de reposo de la membrana

potencial de reposo de la membrana estén penetrando una cantidad de iones estén penetrando una cantidad de iones Na+ considerablemente más alta que lo que ocurre en las fibras contráctiles

Na+ considerablemente más alta que lo que ocurre en las fibras contráctiles

cardíacas, nerviosas y musculares esqueléticas

cardíacas, nerviosas y musculares esqueléticas; por tanto esto ocasiona que ; por tanto esto ocasiona que durante el potencial de reposo

durante el potencial de reposo se vaya elevando sostenidamente el voltaje se vaya elevando sostenidamente el voltaje hasta -40 milivoltios (ver trazado en rojo del gráfico), cifra esta del umbral de

hasta -40 milivoltios (ver trazado en rojo del gráfico), cifra esta del umbral de

descarga del potencial de acción, produciéndose espontáneamente la

despolarización de la fibra del nódulo sinusal

despolarización de la fibra del nódulo sinusal. Una vez terminada, se inicia la . Una vez terminada, se inicia la repolarización y el potencial de acción desciende rápidamente bajando hasta

repolarización y el potencial de acción desciende rápidamente bajando hasta

valores inferiores a -40 milivoltios de nuevo; pero como sigue entrando una

moderada cantidad de Na+(

moderada cantidad de Na+(pues la membrana de estas fibras es muy permeable pues la membrana de estas fibras es muy permeable a este ión aún durante el reposo

a este ión aún durante el reposo), de nuevo se inicia el ascenso del potencial ), de nuevo se inicia el ascenso del potencial hasta el valor de umbral repitiéndose otra descarga y así sucesivamente.

hasta el valor de umbral repitiéndose otra descarga y así sucesivamente. En En verde

verde se ve la descarga del potencial de acción de una fibra muscular cardíaca. se ve la descarga del potencial de acción de una fibra muscular cardíaca. Obsérvese

Obsérvese la meseta la meseta del potencial después de culminada la fase de del potencial después de culminada la fase de despolarización.

despolarización.

AUTOEXCITABILIDAD DE FIBRAS NÓDULO S-A

(30)

APARATO CARDIOVASCULAR

POTENCIALES DE ACCIÓN EN EL MÚSCULO

CARDÍACO (cont.).

La presencia de esta

La presencia de esta meseta del potencial de acciónmeseta del potencial de acción, hace que la , hace que la contracción del músculo cardíaco

contracción del músculo cardíaco dure hasta 15 veces más dure hasta 15 veces más que la que la del músculo esquelético.

del músculo esquelético.

La meseta del potencial de acción en las fibras cardíacas

La meseta del potencial de acción en las fibras cardíacas se se

debe a que al terminar la entrada de Na+ a la fibra por cierre de

los canales rápidos de Na+, se abren una serie de canales

lentos de Ca

lentos de Ca22++ que provocan la entrada de cantidades que provocan la entrada de cantidades moderadas de este ión

moderadas de este ión casi al mismo tiempo que se abren casi al mismo tiempo que se abren

canales de K+ que dejan escapar K+ al exterior para repolarizar

la membrana; la resultante de estos dos desplazamientos de

iones positivos, Ca

iones positivos, Ca22+ hacia el interior y K+ hacia el exterior, + hacia el interior y K+ hacia el exterior, dan por resultado la meseta del potencial

dan por resultado la meseta del potencial arriba mostrada (ver arriba mostrada (ver la siguiente animación).

la siguiente animación).

Obsérvese en el gráfico de

la figura, las curvas de los

potenciales de acción de

una fibra contráctil

ventricular, y se notará

una meseta al final de la

fase de despolarización.

(31)

APARATO CARDIOVASCULAR

ANIMACIÓN QUE MUESTRA COMO SE ORIGINA LA MESETA DEL POTENCIAL

DE ACCIÓN DE LA FIBRA MUSCULAR CARDÍACA. OBSÉRVESE COMO SE ABREN

CASI SIMULTÁNEAMENTE CANALES LENTOS DE Ca2+ Y DE K+,

OCASIONANDO ENTRADA DE Ca2+ Y SALIDA DE K+, CAUSANDO LA MESETA

EN LA CURVA EL POTENCIAL DE ACCIÓN.

(32)

APARATO CARDIOVASCULAR

REGISTRO DE LA ACTIVIDAD ELECTRICA RITMICA

DEL MIOCARDIO Y DE SU PROPAGACIÓN:

ELECTROCARDIOGRAMA.

La actividad eléctrica del La actividad eléctrica del

miocardio, manifestada como una miocardio, manifestada como una onda despolarizante de las fibras onda despolarizante de las fibras musculares cardíacas, originada a musculares cardíacas, originada a su vez por una onda

su vez por una onda

despolarizante espontánea despolarizante espontánea

surgida en el marcapaso (nódulo surgida en el marcapaso (nódulo sinusal) y transmitida a intervalos sinusal) y transmitida a intervalos rítmicos a las fibras contráctiles rítmicos a las fibras contráctiles miocárdicas, constituye un

miocárdicas, constituye un

fenómeno bioeléctrico registrable mediante un instrumento fenómeno bioeléctrico registrable mediante un instrumento llamado electrocardiógrafo que puede imprimir en una

llamado electrocardiógrafo que puede imprimir en una pantalla y/o en papel especial un trazado, como el que se pantalla y/o en papel especial un trazado, como el que se muestra en la figura, denominado

(33)

APARATO CARDIOVASCULAR

Las ondas del Las ondas del

electrocardiograma (ECG), electrocardiograma (ECG),

suelen tener normalmente una suelen tener normalmente una morfología característica. La morfología característica. La primera onda del ECG es la

primera onda del ECG es la onda onda P

P que es el resultado de la que es el resultado de la despolarización del músculo

despolarización del músculo

auricular

auricular, seguidamente y , seguidamente y

separado por un segmento de separado por un segmento de línea isoeléctrica (

línea isoeléctrica (segmento PRsegmento PR) ) está el

está el complejo QRScomplejo QRS, que es el , que es el resultado de la

resultado de la despolarización despolarización del músculo ventricular

del músculo ventricular y por y por

último, separada de este complejo por otro segmento de línea último, separada de este complejo por otro segmento de línea isoeléctrica (

isoeléctrica (segmento STsegmento ST), tenemos la ), tenemos la onda Tonda T, que es el , que es el resultado de la

resultado de la repolarización de los ventrículosrepolarización de los ventrículos. El . El segmento segmento PR representa el tiempo que tardan en despolarizarse las

PR representa el tiempo que tardan en despolarizarse las

aurículas y en atravesar la onda despolarizante la aurícula y

llegar al nódulo AV. El segmento ST representa el tiempo que

transcurre entre el final de la despolarización y el comienzo de

la repolarización.

(34)

APARATO CARDIOVASCULAR

Mediante el estudio de las ondas del Mediante el estudio de las ondas del

ECG, se pueden conocer muchos datos ECG, se pueden conocer muchos datos

a cerca del funcionamiento del a cerca del funcionamiento del

corazón, tales como variaciones y corazón, tales como variaciones y

trastornos del ritmo cardíaco, trastornos del ritmo cardíaco,

hipertrofia de las paredes hipertrofia de las paredes

ventriculares, lesiones isquémicas, etc. ventriculares, lesiones isquémicas, etc.

CICLO CARDÍACO:

Los eventos que ocurren desde el comienzo de un latido hasta Los eventos que ocurren desde el comienzo de un latido hasta el comienzo del siguiente reciben el nombre de ciclo cardíaco. el comienzo del siguiente reciben el nombre de ciclo cardíaco.

Cada ciclo se inicia con la generación espontánea de un Cada ciclo se inicia con la generación espontánea de un

potencial de acción por las células autorrítmicas del nódulo potencial de acción por las células autorrítmicas del nódulo

sinusal, tal y como se explicó anteriormente e incluye por tanto sinusal, tal y como se explicó anteriormente e incluye por tanto

la despolarización de las aurículas con su consiguiente la despolarización de las aurículas con su consiguiente

contracción, así como el paso de la onda despolarizante al contracción, así como el paso de la onda despolarizante al

nódulo AV, su propagación por las fibras del haz AV y las fibras nódulo AV, su propagación por las fibras del haz AV y las fibras

de Purkinje hasta el músculo ventricular y la resultante de Purkinje hasta el músculo ventricular y la resultante

contracción de los mismos. contracción de los mismos.

(35)

APARATO CARDIOVASCULAR

DIÁSTOLE Y SÍSTOLE:

El ciclo cardíaco consta de un período de

relajación, llamado

relajación, llamado diástolediástole, durante el cual , durante el cual el corazón se llena de sangre, seguido de

el corazón se llena de sangre, seguido de

un período de contracción llamado

un período de contracción llamado sístolesístole..

En condiciones normales la sangre fluye

de forma continua desde las grandes

venas, como las cavas, superior e

inferior, a la aurícula derecha y de las

cuatro venas pulmonares, a la aurícula

izquierda.

izquierda. La sangre que llega a la La sangre que llega a la aurícula derecha es toda la sangre aurícula derecha es toda la sangre

cargada de CO2 que ha sido colectada de cargada de CO2 que ha sido colectada de todos los tejidos del organismo

todos los tejidos del organismo; mientras ; mientras

la aurícula derecha se va llenando así,

están relajadas

están relajadas sus paredes y se dice que sus paredes y se dice que

está en diástole

está en diástole. Al mismo tiempo que . Al mismo tiempo que

esto ocurre,

esto ocurre, la aurícula izquierda está en la aurícula izquierda está en similares circunstancias, es decir,

similares circunstancias, es decir, relajada, en diástole y llenándose de relajada, en diástole y llenándose de sangre oxigenada procedente de los sangre oxigenada procedente de los pulmones, a través de las cuatro venas pulmones, a través de las cuatro venas pulmonares

pulmonares (ver animación). A continuación, ambas aurículas, llenas de sangre, se contraen (sístole auricular) (ver animación). A continuación, ambas aurículas, llenas de sangre, se contraen (sístole auricular)

y la sangre pasa a través de las respectivas válvulas AV, que se abren ahora,

hacia los ventrículos. Por eso es que se les considera a las aurículas como

bombas cebadoras de sus respectivos ventrículos.

(36)

APARATO CARDIOVASCULAR

DIÁSTOLE Y SÍSTOLE (cont.)

Los ventrículos, mientras están recibiendo la sangre desde sus respectivas

aurículas tienen sus paredes relajadas, por lo que se dice que están en diástole

ventricular. Una vez llenos los ventrículos, estos contraen sus paredes, entrando

en sístole ventricular. La sangre del ventrículo derecho es expulsada a través de la

arteria pulmonar en dirección hacia los pulmones sitio donde esta sangre se

oxigenará y liberará el CO

oxigenará y liberará el CO2 2 colectado de todo el organismo. Esta sangre al quedar colectado de todo el organismo. Esta sangre al quedar oxigenada, retornará al corazón por las cuatro venas pulmonares hacia la aurícula

oxigenada, retornará al corazón por las cuatro venas pulmonares hacia la aurícula

izquierda. El ventrículo izquierdo recibirá esa sangre, a continuación, desde la

aurícula izquierda a través de la válvula AV mitral, se llenará y al efectuar su

sístole, eyectará la sangre a través de la válvula sigmoidea aórtica circulando

ahora por todo el sistema de la arteria aorta.

(37)

APARATO CARDIOVASCULAR

En esta animación se muestra de forma detallada y En esta animación se muestra de forma detallada y

paso por paso, los distintos eventos paso por paso, los distintos eventos

(38)

APARATO CARDIOVASCULAR

REGULACIÓN INTRÍNSECA DEL BOMBEO

CARDÍACO:

Existen dos grandes mecanismos de regulación de la Existen dos grandes mecanismos de regulación de la actividad de bombeo del corazón: el

actividad de bombeo del corazón: el mecanismo de mecanismo de FRANK-STARLING

FRANK-STARLING y el y el control ejercido por el sistema control ejercido por el sistema nervioso autónomo y sus divisiones simpática y

nervioso autónomo y sus divisiones simpática y

parasimpática.

LEY DE FRANK-STARLING:

El corazón muestra una capacidad de adaptarse a los El corazón muestra una capacidad de adaptarse a los volúmenes de sangre que afluyen a él a través de las volúmenes de sangre que afluyen a él a través de las grandes venas (retorno venoso), de forma tal que grandes venas (retorno venoso), de forma tal que dentro de los límites fisiológicos, mientras mayor

dentro de los límites fisiológicos, mientras mayor

volumen de sangre retorne por las grandes venas a las

aurículas, con mayor fuerza contráctil responderá el

músculo cardíaco contrayéndose

músculo cardíaco contrayéndose y mayor será el y mayor será el volumen de sangre bombeado

(39)

APARATO CARDIOVASCULAR

LEY DE FRANK-STARLING (continuación):

La explicación del por qué de la ley de Frank-Starling La explicación del por qué de la ley de Frank-Starling

radica en lo siguiente: a medida que el corazón recibe más radica en lo siguiente: a medida que el corazón recibe más

sangre por el retorno venoso, este volumen de sangre sangre por el retorno venoso, este volumen de sangre

aumentado

aumentado DISTIENDE MÁS SUS PAREDESDISTIENDE MÁS SUS PAREDES y esto ocasiona y esto ocasiona que las fibras musculares miocárdicas sean

que las fibras musculares miocárdicas sean ESTIRADAS ESTIRADAS más; a su vez esta

más; a su vez esta ELONGACIÓNELONGACIÓN que sufren las fibras que sufren las fibras miocárdicas hace que los

miocárdicas hace que los filamentos de actina y miosina, filamentos de actina y miosina, que componen las miofibrillas

que componen las miofibrillas de estas células, sean de estas células, sean llevadas a un grado óptimo de interdigitación

llevadas a un grado óptimo de interdigitación, de manera , de manera tal que pueden interactuar unas con otras de forma más tal que pueden interactuar unas con otras de forma más

ventajosa pues

ventajosa pues los puentes cruzados que forman las los puentes cruzados que forman las cabezas de miosina

cabezas de miosina con los sitios activos de los filamentos con los sitios activos de los filamentos de actina,

de actina, pueden ejercer su acción de pueden ejercer su acción de palancapalanca desde una desde una posición más ventajosa

posición más ventajosa, efectuando , efectuando tracción mucho más tracción mucho más eficazmente

eficazmente, dando por consiguiente un , dando por consiguiente un deslizamiento deslizamiento mucho más vigoroso

(40)

APARATO CARDIOVASCULAR

REGULACIÓN DEL BOMBEO CARDÍACO POR

EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO

(SISTEMAS SIMPÁTICO Y PARASIMPÁTICO).

El miocardio, como toda víscera,

está inervado por

está inervado por las dos divisiones las dos divisiones del sistema nervioso autónomo

del sistema nervioso autónomo ( la ( la parte del sistema nervioso

parte del sistema nervioso

encargada de la regulación de

funciones viscerales), el sistema

nervioso

nervioso SIMPÁTICOSIMPÁTICO y el sistema y el sistema nervioso

nervioso PARASIMPÁTICOPARASIMPÁTICO. Como se . Como se observa en la figura,

observa en la figura, los nervios los nervios simpáticos

simpáticos que inervan al que inervan al miocardio,

miocardio, proceden de las cadenas proceden de las cadenas ganglionares simpáticas

ganglionares simpáticas

paravertebrales

paravertebrales y terminan y terminan

distribuyéndose básicamente por el

músculo ventricular y fibras del

nódulo S-A;

nódulo S-A; las fibraslas fibras nerviosas parasimpáticas

nerviosas parasimpáticas, proceden de ambos nervios vagosproceden de ambos nervios vagos

(neumogástricos o X par craneal) y se distribuyen solamente a nivel del

tejido de los nódulos S-A y A-V y en menor cuantía en el músculo auricular.

(41)

APARATO CARDIOVASCULAR

EFECTO DE LA ESTIMULACIÓN SIMPÁTICA SOBRE LA EFECTO DE LA ESTIMULACIÓN SIMPÁTICA SOBRE LA

ACTIVIDAD CONTRÁCTIL DEL CORAZÓN: ACTIVIDAD CONTRÁCTIL DEL CORAZÓN:

La estimulación simpática enérgica del corazón

La estimulación simpática enérgica del corazón puede puede

aumentar la frecuencia de latidos cardíacos de 70/min. hasta

180 y 200 latidos

180 y 200 latidos e inclusive hasta más en determinadas e inclusive hasta más en determinadas

circunstancias. Además de aumentar la frecuencia de latidos, circunstancias. Además de aumentar la frecuencia de latidos, produce también un aumento de la fuerza de contracción del

produce también un aumento de la fuerza de contracción del

corazón

corazón, aumentando con esto , aumentando con esto el volumen de sangre que sale el volumen de sangre que sale en cada minuto del corazón

en cada minuto del corazón ((gasto cardíaco o volumen-gasto cardíaco o volumen-minuto

minuto). Las fibras nerviosas simpáticas liberan a nivel de sus ). Las fibras nerviosas simpáticas liberan a nivel de sus sinapsis con las fibras musculares cardíacas, el

sinapsis con las fibras musculares cardíacas, el neurotransmisor

neurotransmisor noradrenalinanoradrenalina el cual el cual provoca aumento de provoca aumento de permeabilidad de la membrana de la fibra muscular cardíaca a

permeabilidad de la membrana de la fibra muscular cardíaca a

los iones Na+ y Ca

los iones Na+ y Ca22++, lo cual , lo cual hace que las fibras se contraigan hace que las fibras se contraigan más fuertemente

más fuertemente. El efecto estimulador simpático sobre las . El efecto estimulador simpático sobre las fibras del nódulo sinusal se manifiesta de igual modo por fibras del nódulo sinusal se manifiesta de igual modo por un un

mayor aumento de la permeabilidad al Na+ y esto a su vez

provoca mayor frecuencia de descarga en estas fibras y por

ende una mayor frecuencia de contracción de las fibras

miocárdicas