FISIOLOGÍA MUSCULAR Y CARDIOVASCULAR
FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR
APARATO CIRCULATORIO
El aparato circulatorio está formado por el corazón y los vasos sanguíneos. Sus funciones principales son:
- Movilizar sangre para nutrir tejidos
- Retirar catabolitos
- Mantener el equilibrio térmico
El corazón es la bomba que moviliza a la sangre para que llegue a los distintos órganos y tejidos del organismo. Consta de 4 cavidades
- 2 aurículas (superiores)
- 2 ventrículos (inferiores) La parte más importante es el ventrículo inferior izquierdo
Está formado por 3 capas:
- Endocardio
- Miocardio (fibras musculares que forman el músculo cardíaco)
- Pericardio (membrana que contiene un fluido que rodea al miocardio)
En el miocardio se encuentra el sistema de formación y conducción de estímulos. La contracción del músculo cardíaco tiene que ser muy coordinada, por eso tiene que contar con un sistema de control para su regulación. El corazón también cuenta con otras partes:
- Nódulo sinular
- Nódulo auriculo-ventricular
- Haz de Hiss
- Ramas
- Fibras Purkinje
- Fibras contráctiles
- Válvulas aurico-ventriculares y semilunares
La sangre mueve dentro del corazón de una forma característica en un solo sentido. De las aurículas a los ventrículos siempre. Llega por las venas y sale por las arterias.
La dinámica cardíaca depende de:
- Frecuencia inicio impulsos en marcapasos: Cronotropismo.
- Velocidad propagación potencial de acción (Excitación): Dromotropismo.
- Fuerza contracción: Inotropismo.
- Excitabilidad celular: Batmotropismo.
Las diferentes fibras del musculo tienen que contraerse y relajarse en el momento adecuado, coordinadamente; y su activación eléctrica tiene que hacerlo también. Ha desarrollado un sistema que le permite activarse de forma rápida y coordinada. El automatismo es la capacidad para despolarizarse o activarse espontáneamente haciéndolo de forma rítmica. El inicio de la activación eléctrica del corazón tiene lugar en el marcapasos normal: NODO SINUSAL (en la aurícula derecha), porque genera los estímulos con más frecuencia. Q impide q se active los elementos d este sistema. La excitación va de dentro a fuera del corazón (endocardio a pericardio) Después va hacia a las aurículas y al nodo auriculo-ventricular, el haz de his, las ramas, las fibras de Purkinje y el musculo ventricular. Cualquier zona de este sistema genera impulsos, pues se despolarizan espontáneamente sus células durante la diástole.
El marcapasos normal es el nodo sinusal porque forma los estímulos con más frecuencia. Cuando un elemento inferior del sistema tiende a despolarizarse automáticamente, no puedo porque el Nodo sinusal se lo impide, ya q este realiza el impulso más rápidamente. Esto se ve cuando hay una enfermedad q lesiona el nodo sinusal ocurre q el q marca el ritmo es el nodo auriculoventricular, provocando un ritmo más lento.
Desde el N Sinusal el estímulo se difunde a todas las células cardiacas. Por el resto de las células del miocardio normal va más lento que las que van por el sistema. El sistema está regulado por el sistema nervioso autónomo (simpático y parasimpático) cuando se activa uno el otro se desactiva. La rama simpática /f. estimuladoras y la rama parasimpática f. inhibidora. Aumento de la actividad simpática (aumento de la frecuencia cardiaca y conductividad) aumento actividad parasimpática (disminuye)
El estimulo se difunde desde el nodo sinusal a las aurículas nodo AV donde la conducción se ralentiza y pasa al ventrículo a través del Haz de His. Lo primero q se despolariza es el tabique y llega a la punta, donde la onda de despolarización se mueve hacia arriba.
ELECTROCARDIOGRAMA
Es una prueba muy barata y fácil de hacer, incruento (no provoca ninguna lesión) Es una prueba para el estudio del corazón. Aporta información de la actividad eléctrica y el ritmo cardiaco del corazón (si el corazón va rápido o lento) y como se produce la onda de despolarización en el corazón, y además, nos aporta información de muchas enfermedades cardiacas porque estas enfermedades alteran la activación eléctrica del corazón. Nos da información de cómo funciona el corazón en condiciones normales y también en condiciones patológicas.
El movimiento de los iones hace referencia a la onda de despolarización. Según donde vaya la onda y donde este el polo q registra dará lugar a una onda determinada. El tamaño del vector es proporcional a la masa del tejido activado. Arriba abajo. Izquierda a derecha. La amplitud de la onda generada depende del tamaño del vector y de donde este colocado el electrodo q registra (si el electrodo está cerca la amplitud será grande). La activación eléctrica del corazón va por el sistema (carreteras) q llevan el estímulo más rápido pero está formado por pocas células, por lo q la onda va a depender mucho del número de fibras miocárdicas contráctiles.
El electrocardiograma está constituido por una serie de ondas:
- Onda P (pequeña y hacia arriba) Activación de las auriculas o despolarización auricular. Se inicia en la aurícula derecha (nodo sinusal) y termina aurícula izquierda. La despolarización da lugar a una onda positiva. Necesita menos despolarización porque hay menos fibras miocárdicas/contráctiles.
- Espacio PQ: Periodo isoeléctrico. Estímulo de aurículas a ventrículos. La onda de repolarización auricular queda enmascarada en QRS
- Complejo QRS (formado por 3 ondas) Despolarización ventricular.
Onda Q: Despolarización Tabique. Hacia derecha y abajo
Onda R: despolarización ventrículos desde endocardio a epicardio.
Onda S: Activación región postero-basal de VI
- Segmento ST. Es plano en el corazón, lento, potencial estable.
- Onda T. Peculiaridades. Repolarizacion ventricular. Es inversa. Va hacia la izquierda. Es negativa, porque el vector de repolarizacion tiene polaridad inversa al de polarización. Va de fuera a dentro, en diferentes sentidos (la despolarización va de dentro a fuera) pero en la misma dirección. Desde epicardio a pericardio.
Las derivaciones es el lugar donde están colocados los electrodos. Nos hacen 12 electrocardiogramas o registros. 6 recogen potenciales eléctricos en el plano frontal y 6 en el plano horizontal o axial, mirando así el corazón desde diferentes puntos. En el plano frontal (3 bipolares, 1,2 y 3) (3 monopolares, Avr, Avl, Avf) (Right, Left, feed) v1 v2 (derecha) v5 v6 (izquierda) v1 y v2 predominan las ondas negativas o s y v5 v6 onda positivas. -D. PLANOHORIZONTAL. Unipolares. Se colocan en la pared del torax. V1-V6.Despolarización ventricular hacia izq, por tanto en V1-V2 predominan las S y en V5-V6 predominan las R.
SIEMPRE PREGUNTA MORFOLOGIA DEL ECC O ACTIVACION ELECTRICA DEL CORAZON.
CONTRACCIÓN CARDÍACA
Fuerza impulsora de la sangre es una bomba que lleva la sangre al resto del organismo que reside fundamentalmente en los ventrículos, principalmente en ventrículo izquierdo ya que es que tiene que llevar la sangre a todo el organismo y tiene q tener más potencia. Las fibras musculares poseen las propiedades de excitabilidad contra tienen un periodo q no responden a otro estimulo (refractariedad) El miocardio se comporta como un músculo por lo q necesita oxígeno y nutrición, lo q le llega a través de las arterias coronaria y esta potencia contráctil transforma la energía química de los nutrientes en energía mecánica. La unidad funcional del miocardio se denomina sarcomero. Todas las fibras musculares cardiacas funcionan como un todo y el acortamiento de las fibras musculares es la base de la contracción depende de las proteínas actina y miosina. La energía se genera al metabolizar nutrientes (glucosa, ácidos grasos, ácido láctico) y esta energía se deposita en moléculas con enlaces de alta energía (fosfocreatina, ATP) para poder realizar después la contracción muscular. Cuando estas moléculas se catalizan nos proporcionan energía. Esta energía se libera por la acción del enzima ATPasa, unida a la miosina del musculo cardiaco. Es muy importante el acoplamiento de la excitación y contracción la primera (la activación eléctrica) da lugar y la contracción. Esta contracción esta mediada por el calcio que entra en la célula miocárdica en la fase 2 de meseta del potencial de acción, el calcio viene de unas estructuras tubulares (el retículo sarcoplasmico) que se encuentra en la proximidad de las miobrillas contráctiles. Otras dos proteínas, la tropomiosina y la troponina, no son efectoras de la contracción, sino reguladoras.
GASTO CARDÍACO
El corazón como una bomba envía la sangre a los tejidos. Y esto se materializa en forma de lo q se denomina gasto cardiaco o rendimiento del corazón. Es el volumen de sangre q moviliza el corazón en una unidad de tiempo (1 minuto). Depende de varios factores: Algunos no son muy intuitivos.
1) Precarga. Volumen de sangre q retorna q le llega al corazón por las venas. Al aumentar el volumen de sangre q retorna se eleva la eficacia de la contracción porque al aumentar las La cantidad de sangre q le llega al corazón influye al estirarse la fibra miocárdica se contrae mejor, con más fuerza (Ley de frank-starling) Al aumentar la precarga aumenta el gasto cardiaco
2) Fuerza contráctil del propio musculo q depende en gran medida de la velocidad de acoplamiento de la fibra miocárdica, cuanto más rápido se acorte, mayor será la fuerza miocárdica y el gasto miocárdico.
3) POSCARGA o Resistencia a la eyección de la sangre: Al aumentar tiende a disminuir el gasto cardiaco.
4) FRECUENCIA CARDIACA: Gasto cardiaco=Volumen de sangre que moviliza el corazón en 1 min=Volumen latido x nº latidos.
-Modificando estos factores se adapta el corazón a circunstancias fisiológicas y patológicas. Ej. Ejercicio, Insuficiencia cardiaca.
CICLO CARDÍACO
El ciclo cardíaco nos muestra cómo se mueve la sangre dentro del corazón o cómo funciona el aparato valvular/ las válvulas cardiacas. El aparato valvular lo que hace es que la sangre siga una dirección adecuada: vaya siempre de las aurículas a los ventrículos y de los ventrículos a las arterias y no puedo volver para atrás. Estas válvulas funcionan de forma muy sencilla. Las válvulas se abren por diferencias de presión y deben de estar cerradas para evitar q la sangre refluya, es decir, circule inadecuadamente (ventrículos hacia las aurículas). Las válvulas del corazón son las siguientes:
- Válvula mitral (ventrículo izquierdo)
- Válvula aortica (ventrículos y aurículas)
- Válvula tricúspide (ventrículo derecho)
- Válvula pulmonar- Ventrículo derecho-arteria pulmonar
El ciclo cardíaco consta de 4 fases:
1) Contracción isovolumetrica. Fases 1 y 2 corresponde a la sistole o contraccion cardiaca y las 3 y 4 a la diastole o relajacion cardiaca. En las fases 1 y 3 las valvulas auricoventriculas y seminulares aortrico y pulmonar estan CERRADAS. El ciclo cardiaco empieza con la contraccion isovolumentrica el musuclo cardiaco se contrae, es decir, empieza la sistole. Todas las valvulas estan cerradas pero el corazon se esta contrayendo, esta fase finaliza cuando la presion en el ventriculo izq y derec supera a la presion a las grandes arterias aortas y pulmonar, entonces se abren las valvulas aortica y pulmonar y finaliza la fase 1 y comienza la
2) EYECCION o salida de la sangre del corazon. Esta fase finaliza cuando la presion en las grandes arterias aorta y pulmonar supera la presion de los ventriculos izq y drecho y se cierran las valvulas aorticas y pulmonar, finaliza la sistole y la contraccion cardiaca y comienza la diastole o relajacion cardiaca
3) EN esta relajacion isovolumetrica, todas las valvulas estan cerradas. Esta fase finaliza cuando la presion en las auriculas supera a la de los ventriculos (izquierda y derecho) y entonces se abren las válvulas auriculoventriculares mitral y tricúspide y finaliza la relajación y comienza el
4) Llenado ventricular con 2 fases
- Pasivo
- Sístole auricular o contracción q le da el último empuje al llenado de los ventrículos. Finaliza cuando la presión en los ventrículos es superior a la presión en la aurícula y se cierran las válvulas auriculoventriculas mitral y tricúspide.
- Con las cuatro válvulas cerradas empezaría de nuevo la sístole, un nuevo ciclo cardiaco con la contracción isovolumetrica.
El ventrículo izquierdo tiene que bombear la sangre más lejos porque lo necesita más presión que el ventrículo derecho. En las aurículas en las fases de sístole y diástole no varía la presión. La función como bomba del corazón reside casi exclusivamente en los ventrículos, por eso tienen una contracción sistólica y diastólica. Contribuyen al llenado de sangre ventricular. Tienen q tener un gran presión para enviar la sangre a los órganos. El ventrículo izquierda tiene una mayor poscarga, por lo q también tiene q tener una mayor contractibilidad.
El factor natriurético atrial es una hormona de naturaleza peptídica, aumenta la eliminación del sodio en el riñón por la orina, es producido en la entrada del corazón (aurículas).
PRESIÓN ARTERIAL
La presión arterial es la presión contenida en nuestros vasos sanguíneos, principalmente en nuestras arterias. Viene determinada por el flujo sanguíneo y las resistencias. Es decir PA = Flujo (=Gasto cardiaco (cantidad de sangre que circula por las arterias y venas movida por el corazón) x Resistencia)
Viene determinado por los 4 factores:
- Precarga, contractilidad, frecuencia lo que provoca un mayor flujo
- Poscarga lo que provoca un menor flujo.
La presión arterial es directamente proporcional al gasto cardiaco x las resistencias q se oponen a ese flujo.
Lo que determinan las resistencias al flujo son
- Los vasos de pequeño diámetro o vasos finos (fundamentalmente por las arteriolas 50% y también los capilares 27%) Son importantes en la resistencia debido a que los cambios de su calibre son fundamentales pues las resistencias son inversamente proporcionales a la cuarta potencia del radio (Ley de Poiseuille) R= 8 x longitud del vaso x viscosidad del fluido x ∏-1 x radio a la menos 4
- El diámetro del tubo es el responsable mayor al paso del fluido por ella.
El radio de las arteriolas (responsables mayores de la resistencia) o diámetro/luz depende de:
- Cambios estructurales. Si la pared está dañada o abultada
- Agentes neurales (sistema nervioso vegetativo – rama simpática q cuando se activa da lugar a un estímulo alfa el cual disminuye el calibre de los vasos, aumenta la resistencia, aumenta la presión arterial)
- Hormonas (catecolaminas – adrenalina y noradrenalina disminuyen el calibre de los vasos y aumentan la presión arterial, angiostensina II)
- Substancias químicas q actual localmente, es decir, de forma paracrina, en las células o tejidos adyacentes. Los más importantes son el óxido nítrico (efecto vasodilatador) También son los metabolitos (prostaglandinas, bradiquininas, adenosina) Son todos vaso dilatadores, aumentan el calibre de los vasos disminuyendo la presión arterial
El papel de las grandes arterias elásticas es:
- Contribuyen poco a resistencia.
- Reciben el impacto sangre en sístole y se dilatan almacenando energía potencial que liberan en diástole.
- Las arterias elásticas amortiguan la oleada sistólica y permiten que el flujo sea continuo
Las grandes arterias elásticas (arteria aorta y arteria pulmonar) tienen una gran capa elástica y menos capa muscular y contribuyen poco a la resistencia. Reciben el impacto de sangre en sístole y se dilatan almacenando energía potencial q liberan en diástole. Amortiguan la oleada sistólica y permiten q el flujo sea continuo. Durante el periodo diastólico siga existiendo flujo sanguíneo a pesar de q no sale sangre del corazón.
PRESIÓN ARTERIAL
La presión arterial no es estable. No hay una sola. Hay una presión arterial sistólica (tensión máxima) y presión arterial diastólica (tensión mínima). Hay una presión arterial media. Es igual a la diastólica + (la sistólica menos la diastólica) dividido entre 3
Ruidos de corcoff – ruidos provocados por las turbulencias de la sangre al pasar por las arterias (presión sistólica) cuando dejas de oír los ruidos, las turbulencias desaparecieron y ahí está la diastólica
CONTROL DE LA PRESIÓN ARTERIAL
1) Control rápido
Hace referencia a un control instantáneo, de forma constante. Lo realiza el sistema nervioso vegetativo y las catecolaminas producidas por la medula suprarrenal. Forman una unidad, actuando conjuntamente. Cuando activamos nuestro sistema nervioso simpático, se liberan catecolaminas por la medula. Se regula a través del centro cardiocirculatorio q es una región de la formación reticular centro encefálica, en la zona baja de la protuberancia y el bulbo raquídeo.
El control rápido viene dado por un arco reflejo donde se recibe información o aferencias y envía órdenes o aferencias. La información q recibe es lo q va a dar lugar al reflejo barorreceptor, q es el mecanismo fundamental del control de la presión arterial. Para q este funcione primero hay unos receptores de presión o barorreceptores situados en el canal aórtico (salida de la aorta del corazón) o el seno carotideo (región de las carótidas en el cuello). Hay barorreceptores en otras localizaciones como las venas pulmonares o aurículas, que también informan de la situación de presión. También hay quimiorreceptores en el cayado aórtico y las carótidas q miden la concentración de oxígeno y la concentración de co2. Cuando baja la concentración de 02 o aumenta la concentración de co2 aumenta la presión arterial. También hay otros receptores menos específicos como el del dolor, lo que provoca q nos suba la presión arterial. Y también el centro cardiocirculatorio recibe señales desde la corteza cerebral a través del hipotálamo, y es lo q provoca la influencia de la mente o de la psique sobre la presión arterial.
Las eferencias son a través del sistema nervioso vegetativo (la rama simpática y la rama parasimpática) Estas eferencias dan lugar a q cuando aumente la actividad simpática y cuando disminuya la parasimpática provoca aumento de la tensión arterial porque aumenta la frecuencia cardiaca y aumenta la contractilidad y disminuye el calibre de los vasos por lo que esta debajo. Si es al revés, al revés.
Para q aumente la PA tiene q aumentar el flujo (aumentar la contractilidad y la frecuencia) y la resistencia (para q esta aumente disminuye el calibre de los vasos)
Este control nervioso es rápido y poco duradero pues el reflejo baroceptor se adapta y deja de actuar. Cuando el baroceptor está midiendo una presión cada vez más alta, el reflejo baroceptor se adapta y deja de actuar por lo q este mecanismo solo vale para controlar la presión a corto plazo, minuto a minuto.
2) CONTROL LENTO RENAL
El control de la presión arterial a más largo plazo viene dado por EL CONTROL LENTO RENAL, el cual realiza fundamentalmente el riñón. El riñón controla la volemia q es el volumen de sangre que tenemos en nuestros vasos sanguíneos. La volemia es la que va a determinar la precarga (la cantidad de sangre que llega al corazón). El riñón regula el balance de sodio y agua. Esta regulación viene dada por el sistema renina-angiostensina-aldosterona. La volemia depende del sodio. En el aparato yuxtaglomerular del riñón hay un conjunto de células especializadas que producen renina.
La renina liberada por el aparato yuxtaglomerular actúa por el angiotensinogeno hepático y da lugar a la angiotensina 1 a través de enzima de conversión de angiotensina que está en el pulmón da lugar a la angiotensina 2 da lugar a vasoconstricción y aumento de la liberación de la aldosterona (hormona que retiene Na y elimina K, por lo tanto aumento de la PA)
Este sistema se estimula liberando la renina en la arteriola aferente glomerular. También se estimula por la concentración del sodio en el túbulo renal y por receptores beta adrenérgicos. (PREGUNTA DE EXAMEN)
Otros mecanismos menos importantes de regulacion de la presion arterial
Cambios en el calibre de las arterias según el flujo. Tendencia de que aumente
Paso del líquido al espacio intersticial desde el intravascular en capilares; aumenta al aumentar la PA
Circulación entero-hepática o portal.
Puentes entrecruzados
Deslizamiento actina-miosinaFuerza - tensión muscular
Metabolismo muscular