Fisiología Cardiovascular
Dr. Edgar MartínezDepartamento de Medicina Interna
HGSJD
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Objetivos
Conocer las base iónicas de la actividad eléctrica espontánea de las células del músculo cardíaco
Conocer el proceso normal de la excitación eléctrica cardíaca
Entender los procesos contráctiles de las células del músculo cardíaco
Conocer los episodios eléctricos y mecánicos básicos del ciclo cardíaco
Entender los factores que determinan el gasto cardíiaco
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Sistema cardiovascular
Función
Circulación pulmonar
Circulación sistémica
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Porcentaje de distribución
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CORAZÓN
Estructuras cardíacas y trayecto del flujo sanguíneo
Corazón izquierdo
Corazón derecho
Atrio
Ventrículo
FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO CARDÍACO
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FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO CARDÍACO
Tres tipos de músculo
Músculo atrialMúsculo ventricular
Fibras especializadas de excitación y conducción
•Contracción similar a
músculo esquelético
•Duración de contracción
mayor
Contracción débil
Sistema excitador que controla
el latido rítmico
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Anatomía fisiológica del músculo cardíaco
Fibras dispuestas en retículo
Musculo estriado
Discos intercalares “unión comunicante”
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Filamentos de actina y miosina
Sincitio
Sincitio atrial
Sistema de conducción especializado
Sinsitio ventricular
MECANISMOS DE CONTRACCIÓN Y RELAJACIÓN CARDÍACA
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Microanatomía de células y proteínas contráctiles
Ultraestructura de las células contráctiles
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Ultraestructura de las células contráctiles
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Proteínas contráctiles
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Acoplamiento excitación – contracciónIones Ca+ y túbulos transversos
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Mecanismo de la contracción cardíaca
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POTENCIAL DE ACCIÓN
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Período refractario del músculo cardíaco
CICLO CARDÍACO
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FUNCIÓN CONTRÁCTIL DEL CORAZÓN INTACTO
DETERMINANTES BÁSICOS DEL RENDIMIENTO MECÁNICO
– Mecanismo de Frank – Starling
– Estado contráctil
– Frecuencia cardíaca
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CICLO CARDÍACO (Lewis – Wiggers)
– Contracción del ventrículo izquierdo
– Relajación del ventrículos izquierdo
– Llenado del ventrículo izquierdo
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CICLO CARDÍACO (Lewis – Wiggers)
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CICLO CARDÍACO
Inicio potencial de acción » nódulo sinusal
Atrios bombas cebadoras
Ventrículos principal fuente de potencia
Diástole:
periodo de relajación
Sístole:
periodo de
contracción
Fenómenos cardíacos que se producen desde el comienzo de un latido cardíaco hasta el comienzo del siguiente
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EFECTO DE LA FRECUENCIA CARDÍACA
Mayor FCMenor duración
Ciclo Cardiaco
contracción
relajación
Potencial de acción
Llenado cardiaco
> frecuencia cardiaca
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Ciclo cardíaco
Atrios como bombas de cebado– Contracción atrial eficacia del bombeo ventricular del 20%
Cambios de presión en atrios – Ondas a, c y v
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Ciclo cardíaco - Ventrículos como bombas
LLENADO DURANTE LA DIÁSTOLE
Aumento de presión atrial durante la sístole ventricular
Abertura de válvulas atrioventriculares
Elevación de la curva de volumen ventricular
Período de llenado rápido ventricular
Diás-tole
Sís-
tole
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• Llenado rápido ventricular
Primer tercio
• Paso directo de atrio a ventrículo
Segundo tercio
• Contracción atrial• 20%
Tercer tercio
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Ciclo cardíaco - Ventrículos como bombas
Periodo de con-tracción Isovolumétri-ca ó isométrica
Período de eyección•rápido •lento
Periodo de relaja-ción Isovolumétri-ca ó isométrica
VACIADO DURANTE LA SÍSTOLE
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Ciclo cardíaco - Volúmenes
Volumen telediastólico– 110 a 120 mililitros
Volumen sistólico– 70 mililitros
Volumen telesistólico– 40 a 50 mililitros
Fracción de eyección– 60%
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Ciclo cardíaco – Curva de presión aórtica
Presión ventricular
Apertura de válvulas
Presión aórtica sistólica
120 mmhg
Incisura
Presión aórtica diastólica
80mmhg
Contracción ventricular
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GENERACIÓN DE TRABAJO DEL CORAZÓN
Trabajo sistólico
Trabajo minuto
• Trabajo sistólico x frecuencia cardíaca por minuto
Trabajo volumen presión o trabajo externo
Energía cinética del flujo sanguíneo
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Análisis gráfico del bombeo ventricular
CURVAS DE VOLUMEN-PRESIÓN
Curva de presión diastólica– Presión telesiastólica
Curva de presión sistólica– Volumen máximo 150 a 170 ml– Presión máxima
• 250 a 300 mmhg ventrículo izquierdo• 60 a 80 mmhg ventrículo derecho
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Trabajo cardiaco
DIAGRAMA VOLUMEN PRESIÓN
Fase I: período de llenado
– Volumen telesistólico de 50 a 60 ml – presión diastólica 2 a 3 mmhg– Volumen telediastólico de 120 ml– Presión diastólica 5 a 7 mmhg
Contracciónisovolúmica
RelajaciónIsovolúmi-ca
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Trabajo cardiaco
DIAGRAMA VOLUMEN PRESIÓN
Fase II: período de contracción isovolumétrica
– Volumen no modificable– Presión 80 mmhg
Contracciónisovolúmica
RelajaciónIsovolúmi-ca
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Trabajo cardiaco
DIAGRAMA VOLUMEN PRESIÓN
Fase III: Período de eyección– Cambios de volumen – Cambios de presión sistólica Contracción
isovolúmica
RelajaciónIsovolúmi-ca
TE
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Trabajo cardiaco
DIAGRAMA VOLUMEN PRESIÓN
Fase IV: Período de relajación isovolumétrica
– Recuperación a valor inicial– Disminución de presión – Volumen constante– Presión atrial 2 a 3 mmmhg
Volumen presión funcional
– Trabajo cardíaco externo neto ventrícular
Contracciónisovolúmica
RelajaciónIsovolúmi-ca
TE
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Precarga y Poscarga
Precarga Presión telediastólica
PoscargaPresión de la aorta
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Trabajo cardiaco
Efectos de los cambios de la precarga y poscarga
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ENERGÍA QUÍMICA NECESARIA PARA LA CONTRACCIÓN CARDÍACA
UTILIZACIÓN DE OXÍGENO POR EL CORAZÓN
Energía química
TRABAJO EXTERNOENERGÍA POTENCIAL = trabajo adicional
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ENERGÍA QUÍMICA NECESARIA PARA LA CONTRACCIÓN CARDÍACA
CONSUMO DE OXÍGENO
TENSIÓN
TIEMPO
INDICE DE
TENSIÓN-TIEMPO
X
Tiempo
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REGULACIÓN DEL BOMBEO CARDIACO
MECANISMO BÁSICOS DE REGULACIÓN DE VOLUMEN
1. Regulación intrínseca del bombeo cardíaco• Cambios del volumen por retorno venoso
– Mecanismo de Frank-Starling
Relación entre gasto cardiaco y volumen ventricular izquierdo al final de la diástole
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REGULACIÓN DEL BOMBEO CARDIACO
MECANISMO BÁSICOS DE REGULACIÓN DE VOLUMEN
2. Control de la frecuencia cardíaca y del bombeo cardíaco– Sistema nervioso autónomo
El corazón bombea toda la sangre que le llega procedente de las venas
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Explicación mecanismo de Frank - Starling
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Explicación mecanismo de Frank - Starling
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Curvas de función ventricular Mecanismo Frank-Starling
Curva de trabajo sistólico
Curva de volumen ventricular
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Control del corazón por nervios simpáticos y parasimpáticos
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EXCITACIÓN RÍTMICA DEL CORAZÓN
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Sistema de excitación y conducción especializado
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Potenciales de acciónReposo -80 a -90 mV Reposo -60 mV
Nodo sinusal y mecanismo de la ritmicidad
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Autoexitación de fibras del nódulo sinusal
Potencial de acciónCanales Na+ - Ca+
Potencial en reposocanales de Na+
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Vías internodulares y transmisión del impulso cardíaco
Fibras de conducción especializadas
Banda interauricular anterior atrio izquierdo
Vías internodulares – Anterior
– Media
– Posterior
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Nódulo atrioventricular y retraso de la conducción
Disminución del número de uniones en hendidura entre células sucesivas de las vías de conducción
Retraso del nodo A-V
– 0.13 segundos
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Transmisión del impulso eléctrico en ventrículos
SISTEMA DE PURKINJE
Transmisión del potencial de acción– 1.5 a 4.0 m/s
Aumento de la permeabilidad de las uniones en hendidura de discos intercalados
Escasa contracción
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DETERMINANTES DEL GASTO CARDIACO
1.) FRECUENCIA CARDIACA
2.) VOLUMEN SISTÓLICO Determinantes del llenado ventricular
• PRECARGA Función diastólica y distensibilidad
ventricular• POSCARGA • CONTRACTILIDAD
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Bibliografía