letrero endocrino

 

 

 

CORREO
 

 

CARDIOVASCULAR. CORAZÓN. CUESTIONES CORAZÓN. SOLUCIÓN

 

Razone las contestaciones de las siguientes preguntas:

 

¿Cuáles son las fases de la contracción cardiaca?

- Sístole: periodo de contracción cardiaca y eyección.

- Diástole: periodo de relajación y llenado ventricular.

 

¿Durante qué fase del ciclo cardíaco es máximo el volumen del corazón?

- Las cámaras cardíacas se llenan durante la diástole, por lo que el volumen cardíaco es máximo al final de dicho periodo.

 

¿Cuándo se pone de manifiesto la importancia fisiológica de la contracción auricular?

- Cuando disminuye la distensibilidad ventricular.

 

¿Por qué la pared del ventrículo izquierdo es mucho más gruesa que la del derecho?

- El grosor de las paredes ventriculares es indicativo del trabajo que deben realizar para bombear la sangre a las circulaciones respectivas. La presión en la circulación sistémica es mucho mayor que en la pulmonar, aunque el flujo sanguíneo en ambas sea igual. Por ello, el ventrículo izquierdo necesita más masa muscular para vencer la presión arterial sistémica.

 

¿Cuáles son las presiones en las cámaras cardíacas?

- La aurícula derecha es una cavidad muy elástica que recibe la sangre de la circulación general y la regresa al corazón. Dado el alto grado de elasticidad y la poca fuerza de su contracción, la presión en ella no se modifica mucho. Al llenarse, la presión aumenta desde 0 hasta casi 6 mmHg, con una media de 4 mmHg, aproximadamente.

El ventrículo derecho, que bombea sangre a la arteria pulmonar, tiene presión del pulso más alta. Las presiones en el tronco de la arteria pulmonar van desde casi 4 mmHg durante la diástole hasta un máximo de 28 mmHg en la sístole.

La sangre que regresa de la circulación pulmonar entra al corazón por la aurícula izquierda. De igual forma que la derecha, la presión del pulso auricular izquierda es pequeña, con valor medio de casi 8 mmHg.

La sangre pasa de la aurícula izquierda al ventrículo izquierdo. Éste bombea la sangre a la circulación general o sistémica, de modo que las presiones en dicha cavidad van desde cerca de 120 mmHg durante la sístole hasta 80 mmHg en la diástole.

 

¿Cuáles son las funciones de las válvulas cardíacas?

- Las válvulas del cofrazón separan a las aurículas de los ventrículos y a éstos de las circulaciones a las que bombean. Las válvulas se abren sólo en una dirección, de modo que fuerzan el flujo de sangre que sale del corazón durante la contracción. Los defectos o daños valvulares pueden causar reflujo de sangre de los vasos hacia los ventrículos o de una cámara a otra, lo que produce un bombeo ineficaz.

 

¿Qué otro nombre recibe el volumen residual que queda en el ventrículo tras una contracción ventricular y cuál es su significado funcional?

- Volumen de fín de sístole.
- Representa el volumen de reserva ventricular frente a incrementos momentáneos de la contractilidad cardíaca.

 

¿Cuáles son las funciones de los músculos papilares?

- Los músculos papilares, que nacen de la pared interna del ventrículo, se conectancon las hojuelas o cúspides valvulares por medio de estructuras tendinosas, las cuerdas tendinosas. Durante la contracción cardíaca, a medida que los ventrículos disminuyen de tamaño, la contracciónde estos músculos ayuda a mantener las cúspides valvulares en la posición adecuada.

 

¿Qué se entiende por fracción de eyección y que importancia fisiológica tiene?

- La fracción de eyección (FE) = VS/VFD = (VFD - VFS)/VFD
- Es un índice que nos indica el porcentaje de sangre que se eyecta en cada latido, existiendo un mínimo cifrado en un 50% por debajo del cual se considera un corazón insuficiente.
El valor normal a la frecuencia cardíaca de reposo (70 latidos/min) es de un 60%.

 

¿Por qué durante la diástole ventricular, donde la válvula aórtica se encuentra cerrada, se mantiene el flujo arterial?

- Por la acción bombeante de la aorta, la cual con base en sus propiedades distensibles y elásticas, el volumen de eyección ventricular se acumula en distensión aórtica. Cuando cesa el llenado aórtico, la energía potencial acumulada en el estiramiento de las fibras elásticas aórticas se convierte en energía cinética, que determina el acortamiento de éstas y la vuelta a su longitud inicial, que en el vaso supone una reducción del diámetro aórtico a su valor de reposo y la puesta en movimiento hacia delante del volumen acumulado durante la fase de distensión.

 

Podría explicar qué diferencia mecánica existe entre dos corazones agrandados, uno hipertrofiado por incremento de la poscarga, el otro dilatado por incremento de la precarga.

De acuerdo con la ley de Laplace (T=P.r/2h), la POSCARGA (T) puede definirse como la tensión o fuerza desarrollada en la pared del ventrículo durante la expulsión y depende de la presión arterial (aórtica) (P) y del volumen (r) y grosor de la cavidad ventricular (h). Como la presión arterial (aorta)(P) es constante, la poscarga variará si varian los factores dimensionales de la ecuación.

- En el 1º considerando el radio constante, el aumento del espesor de la pared supondrá una disminución de T o tensión que debe generar el ventrículo. Por tanto menor trabajo cardiaco.

- En el 2º, como el radio se encuentra aumentado por la dilatación, y considerando en un principio que el espesor se mantenga constante, aunque en realidad disminuye por el estiramiento de las fibras, la tensión o poscarga aumentará, por lo que se requerirá más trabajo y por tanto será mayor el consumo de oxígeno y la demanda sanguínea coronaria, lo cual puede comprometer el suministro.

 

Cuando se cambia la contractilidad del miocardio ¿qué propiedad funcional se está modificando?

- La fuerza de contracción isométrica frente a una poscarga, ya que se modifica la disponibilidad de calcio iónico libre citoplasmático y del ATP. También la velocidad inicial de acortamiento, haciéndose mayor para una misma contracción isotónica.

 

¿Cuándo se produce el máximo consumo de oxígeno en el miocardio?

- Durante la contracción isovolumétrica, dado que es la fase del ciclo cardíaco donde se están generando los puentes entre actina y miosina, lo cual requiere calcio y ATP.

 

¿Qué fracción del oxígeno necesario para la contracción cardíaca proviene directamente de la pared ventricular, no de la circulación coronaria?

-Aunque la aurícula y ventrículo izquierdos transportan sangre oxigenada en grandes volúmenes, es casi nula la porción del oxígeno necesario pata la contracción cardíaca que difunde a tranés de la pared ventricular. A semejanza de otros tejidos, el corazón posee circulación completa, llamada circulación coronaria. Al igual que otros lechos vasculares, los vaos coronarios se remifican hasta terminar en capilares, donde ocurre el intercambio gaseoso. El bloqueo completo de tales vasos hace que las porciones del corazón afectadas no reciban oxígeno y, por tanto, en última instancia mueran.

 

¿Cuál es el papel funcional de la distensibilidad o compliancia del músculo cardíaco?

- La distensibilidad de las fibras musculares cardíacas es sinónimo de energía potencial contráctil, porque determina la longitud de los sarcómeras y consecuentemente la posibilidad de generar puentes de actina y miosina. Una disminución importante de la distensibilidad o un aumento, supone disminución de dicha energía potencial contráctil.

 

¿Qué efecto tiene sobre el llenado ventricular derecho una inspiración mantenida?

- Durante la inspiración se produce una disminución de la presión intratorácica que afecta a todas las estructuras que se encuentran dentro del tórax, por ser una cavidad cerrada.
El ventrículo derecho, por su menor espesor muscular, sufrirá una disminución en su presión aumentando el gradiente de presion entre las venas extratorácicas y dicho ventrículo, lo que llevará a un aumento en el llenado diastólico y por tanto, del gasto cardíaco derecho. La distensión provocada en la circulación pulmonar por la caída de presión supone un aumento de su capacidad para absorber el incremento del flujo sanguíneo derecho.

 

¿Por qué afecta más al ventrículo derecho que al izquierdo la inspiración?

- Porque la pared del ventrículo derecho es más delgada que la del ventrículo izquierdo.

 

¿Qué efecto tiene sobre la actividad cardíaca, la aplicación de ouabaína (inhibidor de la ATPasa Na/K)?

- La inhibicón de la bomba ATPasa Na/K del sarcolema supone disminucióndel gradiente de sodio necesario para sacar el calcio iónico intracelular, lo que supone un incremento de la contractilidad.

 

Distinga entre precarga y poscarga.

- La precarga es la presión o estiramiento de las cámaras cardíacas durante la diástole. Los aumentos en ésta producen contracciones cardíacas más intensas, conforme al mecanismo de Frank-Starling. Por lo tanto, la precarga es la carga antes de la contracción.

La poscarga es la presión o resistencia contra la cual bombea sangre el corazón. Es frecuente referirse a la presión arterial o pulmonar como poscarga de los ventrículos izquierdo o derecho. Así pues, la poscarga es la magnitud de la carga contra la cual el corazón bombea sangre.

 

En músculos esquelético, ocurren contracciones isométricas. ¿Éstas tienen lugar también en el músculo cardíaco?

- Sí. En las contracciones isométricas no se modifica la longitud de los músculos. En el corazón, tal proceso sucede durante la sístole, cuando el músculo cardíaco se contrae sin que cambie el tamaño de las cámaras. Ocurre con cada latido, en el periodo que media entre la apertura de las válvulas AV y aórtica o pulmonar y es conocido como periodo de contracción isovolumétrica, ya que no se modifica el volumen de la cavidad. Así pues, se puede decir que en este periodo los ventrículos experimentan contracción isométrica.

¿Qué es un latido isovolumétrico?

- Un ciclo cardiaco en que no se expulsa sangre del corazón, lo cual puede deberse a varias razones. Si la presión acumulada en el ventrículo no es mayor que la aórtica, la válvula aórtica no se abre y el latido es isovolumétrico. Este también puede originarse por obstrucción a la vía de salida del ventrículo izquierdo, como la estenosis aórtica completa.

 

Explique la ley de Frank-Starling del corazón.

- Esta ley explica la capacidad intrínseca del corazón para adaptarse a cambios del volumen de sangre que le llega de la circulación general. Esta propiedad esencial de las cámaras cardíacas hace posible que los hemicardios derecho e izquierdo estén acoplados en serie y que los tejidos determinen su propio flujo sanguíneo. El mecanismo de Starling opera en el principio de que la capacidad de contracción del miocardio aumenta a medida que ocurre su alargamiento. Así pues, si regresa un volumen adicional de sangre a los ventrículos, las cavidades cardíacas se estiran. Esta relación entre el llenado de la víscera y el gasto cardíaco frecuentemente se cuantifica mediante una gráfica de la presión de llenado o precarga contra el gasto cardíaco, una de las curvas para estudiar la función cardíaca.

 

¿Qué consecuencias tendría sobre la función cardíaca el que no existiera la ley del corazón o autorregulación heterométrica?

-No se podría realizar la adaptación compensatoria de volumen de llenado diastólico a variaciones en la poscarga y el corazón se volvería insuficiente.

 

¿Cómo afectaría al volumen sistólico una reducción en el valor de la poscarga (presión arterial)?

- Aumentaría, dado que necesitaría menos energía para vencer dicha resistencia y tendría más para la eyección.

 

¿Por qué tras una contracción cardíaca isotónica se produce una relajación isométrica?

- Porque acabada la contracción y cerradas las válvulas arteriales, el músculo se relaja colgado de la poscarga final constante y fija, por lo que no participa en la elongación pasiva del músculo.

 

¿Qué maniobra podemos realizar para separar el sonido cardíaco 2 en sus dos componentes?
- Los dos componentes son: uno el cierre de la válvula aórtica y el segundo el cierre de la válvula pulmonar.
Para separarlos basta con situar al sujeto en inspiración mantenida. Esta acción supone un mayor llenado del ventrículo derecho alcanzando antes la presión pulmonar, que en el caso del ventrículo izquierdo con respecto a la aórtica, por lo que se cierra antes la válvula pulmonar que la aórtica.

 

¿Qué es un asa de presión-volumen?

- Es una gráfica de los cambios de presión y volumen ventriculares durante un ciclo cardíaco. En ella no se considera el tiempo.

El punto 1, marca el final de la relajación isovolumétrica, presión mínima ventricular, apertura de la válvula mitral y el inicio del llenado ventricular.

La fase 1-3, marca el llenado ventricular o diástole isotónica (hay un mínimo de cambio de presión, provocado por el alargamiento de las fibras musculares).

El punto 3, marca el fin del llenado ventricular y de la diástole ventricular, con cierre de la válvula mitral. Se tiene el volumen fin de diástole. Momento en que se inicia la activación del miocardio y su contracción.

La fase 3-5 marca la contracción isovolumétrica, con un alto consumo de energía.

El punto 5, marca el momento en que la presión sistólica supera la poscarga (presión diastólica arterial), se abre la válvula aórtica y comienza la eyección.

La fase 5-7, marca la contracción auxotónica o fase de eyección o volumen sistólico.

El punto 7, marca el momento en que la presión sistólica se hace menor que la aórtica y se cierra la válvula aórtica. Presión fin de sístole y Volumen fin de sístole o volumen residual o de reserva, que marca el volumen a partir del cual se vuelve a llenar el ventrículo. Este punto también marca el fin de la sístole y el inicio de la diástole ventricular,

La fase 7-9(1) marca el tiempo de diástole isovolumétrica con una importante caída de la presión

 

¿Qué es la contractilidad cardíaca?

- Una medida del funcionamiento cardíaco con una precarga y poscarga dada. De forma más específica, el cambio en la fuerza isovolumétrica máxima a un volumen fin de diástole dado. La contractilidad es un índice que mide la capacidad del corazón para bombear sangre. No debe confundirse con la medición directa de la fuerza de contracción cardíaca, dado que depende considerablemente de la precarga. Otras posibles definiciones:

- pendiente de la curva de la función cardíaca.

- meseta de la curva de la función cardíaca

- tasa máxima de cambio de la presión ventricular izquierda sistólica (dp/dtmax).

En clínica suele utilizarse el índice de eyección.

 

¿Cómo se puede poner de manifiesto que un factor actúa como inotrópico?
R: Estudiando el comportamiento cardíaco a VDF constante, y viendo como responde a una contracción isovolumétrica.

 

¿Qué relación hay entre gasto cardíaco, frecuencia cardíaca y volumen sistólico?

- El gasto cardíaco es igual al volumen sistólico por la frecuencia cardíaca.

El volumen sistólico se determina principalmente con base en la precarga, según define la ley de Starling del corazón. La frecuencia cambia ante todo en respuesta a estímulos parasimpáticos y simpáticos que llegan al corazón por los nervios vago y simpáticos cardíacos. Los aumentos de la frecuencia y el volumen sistólico pueden incrementar el gasto cardíaco.

 

¿Qué ocurriría con el método de Fick (utilizando la diferencia arteriovenosa de O2) si hubiera comunicación congénita, bien en los tabiques interventriculares o el conducto arterioso (que une la arteria pulmonar con la aorta) no se cerrase tras el nacimiento?.

- Al disminuir la diferencia arteriovenosa de O2  por mezcla de sangres, el GC saldría muy alto, lo cual en condiciones de reposo, haría sospechar este tipo de problemas.
Ante este problema lo mejor es utilizar varias muestras de sangre venosa tomadas en diferentes partes y promediar.

 

Si comparamos el comportamiento del músculo cardíaco aislado y el miocardio ventricular durante la contracción con acortamiento, observamos que en el primero se da la contracción isotónica (acortamiento sin cambios de tensión), mientras que en el segundo se produce contracción auxotónica, es decir, acortamiento con incremento de la presión. ¿Podría explicar la causa de esta diferencia de comportamientos?
- Se explica por la ecuación de Laplace. Mientras que en la fibra aislada toda la energía, una vez alcanzada la postcarga, se convierte en acortamiento, en el ventrículo, el acortamiento determina disminución del radio y aumento del espesor muscular, como la tensión superficial o postcarga es constante, se produce un incremento forzoso de la presión intraventricular.

 

¿Qué es el trabajo sistólico?

- La cantidad de trabajo que realiza el corazón con cada latido, proporcional al área del asa presión/volumen. Puede obtenerse una aproximación de este parámetro al multiplicar el volumen sistólico por la presión arterial. Cuanto mayores sean la presión o el volumen sistólico mayor será el trabajo que debe realizar el corazón. El trabajo sistólico también está en función de la precarga, dado que se incrementa conforme lo hace esta última. De hecho, la cantidad de trabajo que realizan los ventrículos derecho e izquierdo es distinta no porque difieran sus volúmenes sistólicos, sino porque son diferentes las cargas que deben vencer, baja en la pulmonar y muy alta en la sistémica.

 

Si los aumentos de la precarga incrementan el gasto cardíaco, ¿qué efectos tienen los incrementos de la poscarga en el gasto cardíaco?

- Ambos ventrículos son sensibles a los cambios de la poscarga. Los aumentos de ésta reducen el volumen sistólico y, con ello, el gasto cardíaco. Con gasto cardíaco limitado, haya poscarga alta o función cardíaca disminuída, una de las formas más eficaces de incrementar el gasto cardíaco es reducir la poscarga. Una característica interesante del corazón es que, aunque ambos ventrículos son sensibles a la poscarga de manera independiente, el complejo cardiopulmonar en su totalidad es muy resistente a las disminuciones del volumen sistólico causadas por el aumento de la presión arterial. Tal resistencia se debe a que conforme aumenta la poscarga de la presión arterial para el ventrículo izquierdo, continúa el bombeo de sangre del ventrículo derecho por la circulación pulmonar, lo que aumenta la precarga del ventrículo izquierdo y, de tal suerte, compensa el incremento de la poscarga en dicha cavidad. Esta compensaciónhace que se normalice el flujo sanguíneo por el corazón.

 

¿Es igual la precarga del ventrículo derecho y la del izquierdo?

- El gasto de los hemicardios izquierdo y derecho está acoplado, o sea que es igual. El hemicardio izquierdo opera a presiones de llenado significativamente altas porque la poscarga del ventrículo izquierdo es mayor que la del derecho.

 

¿Cuál es la relación entre la frecuencia y el gasto cardíaco?

- En general, a medida que aumenta la frecuencia cardíaca, lo hace el gasto cardíaco. Cuando dicha frecuencia empieza a volverse alta (>150 latidos/min), disminuye significativamente el volumen sistólico. Esta reduccióm, con el incremento de la frecuencia de latidos hace que el gasto cardíaco empiece a descender. Ello se debe a la disminución del tiempo que dura la diástole y por ello, del tiempo disponible para el llenado ventricular.

 

¿Por qué el entrenamiento físico reduce la frecuencia cardíaca en reposo?

- El ejercicio físico aumenta el tamaño del corazón, o sea que produce hipertrofia. En tal adiestramiento, la hipertrofia tiene lugar por incremento del tamaño de las cámaras cardíacas. Las necesidades metabólicas del organismo en reposo no se modifican considerablemente, por lo que el gasto cardíaco en dicho estado permanece constante. Como el corazón es más grande, aumenta su volumen sistólico y, por tanto, el producto de éste por la frecuencia cardíaca es constante. Si el volumen sistólico es mayor, la frecuencia debe disminnuir.

 

¿Por qué es benéfica la reducción de la frecuencia cardíaca?

- Al practicar ejercicio, el gasto cardíaco debe aumentar de casi 5 L/min a cerca de 35 L/min, o sea casí al séptuplo. La aceleración de la frecuencia cardíaca desde valores bajos, de 50 latidos/min a otros de 200 latidos/min, solo cuadruplica el gasto. Así, únicamente se precisa duplicar el volumen sistólico para que se tenga un factor adicional de dos. Si no se redujera la frecuencia en reposo, el sujeto llegaría con rapidez al punto en que la aceleración de dicho ritmo reduciría el volumen sistólico y sería difícil aumentar el gasto cardíaco a los valores necesarios.

 

¿Qué otros efectos tiene un programa de entrenamiento en el sistema cardiovascular?

- El entrenamiento también afecta a la vasculatura. El mayor uso de los músculos esqueléticos produce el crecimiento de capilares en ellos, fenómeno llamado angiogénesis. Este aumento en la densidad de capilares amplía la disponibilidad de oxígeni para los músculos y, así, éstos tardan más en fatigarse con el ejercicio. Además, mejora la dilatación de los vasos de mayor calibre, con lo que resulta más fácil el aporte de sangre a los músculos activos.

 

¿Podría explicar por qué un corazón dilatado necesita más energía metabólica que uno normal, para alcanzar la misma presión sistólica?.
- Por que de acuerdo con la ley de Laplce donde Ps = (Tw. 2h)/r, si h es constante y r aumenta, en el equilibrio Tw debe aumentar también. Esto significa que para una misma Ps, el miocardio necesita desarrollar una mayor tensión longitudinal y en consecuencia demandará un mayor consumo de oxígeno.

 

¿Qué consecuencias cardiovasculares tiene una arterioesclerosis coronaria en estado de reposo?

 

Llamamos arterioesclerosis coronaria a una obstrucción de la luz arterial coronaria a nivel epicárdico, producida por la formación de una placa de ateroma. Esta obstrucción de la luz se traduce en una disminución de la sección vascular y del radio (estenosis) en la zona, y por tanto un aumento de la resistencia ( ). Este aumento de la resistencia, lleva a que pase menos sangre a la región posestenótica, es decir, produce una disminución del flujo, esto se deduce fácilmente de la ecuación del flujo, ya que el flujo es inversamente proporcional a la resistencia:  .
Esta disminución del flujo supondrá una menor disponibilidad de sangre para el miocardio y por tanto una menor perfusión, que puede llegar a ser insuficiente. Para evitar la anoxia miocárdica, se producirá una vasodilatación a nivel distal de la arteria coronaria, que se encuentra en estado de reposo en semicontracción, aumentando así el radio, disminuyendo la resistencia y aumentando el flujo coronario, de manera que se compensa el aumento de la resistencia debido a la placa ateromatosa con una disminución de la resistencia a nivel de la microcirculación, haciéndose posible la perfusión adecuada del miocardio. Sin embargo, esta vasodilatación que se produce en estado de reposo es un problema en situaciones en las que aumenta aún más la demanda de , ya que al estar la coronaria ya distendida no es posible un mayor aumento de flujo, de manera que la oferta coronaria de oxígeno puede ser insuficiente para cubrir la demanda, produciéndose un trabajo anaerobio del corazón, que si es prolongado puede llevar a necrosis de músculo cardíaco y un infarto de miocardio.

 

Indique al menos 3 factores que puedan agravar una arteriopatía coronaria y explique por qué.

Tres factores agravantes de una situación de arterioesclerosis coronaria pueden ser: hipoxia debida a la altitud, hipertensión e insuficiencia mitral.  En cuanto a la hipoxia, esta supone una disminución del oxígeno en sangre, de manera que el flujo de sangre coronario además de tener el paso dificultado, es pobre en oxígeno, lo cual supone una oferta aún menor de oxígeno para el miocardio. Por su parte, la hipertensión aumenta el trabajo cardíaco debido al aumento de la Pa y por tanto de la PDA (la postcarga), con lo cual aumenta la tensión que ha de ejercer el ventrículo para vencer la postcarga y por tanto sube la demanda de oxígeno del miocardio. Finalmente, en cuanto a la insuficiencia mitral, ésta produce un mayor llenado ventricular, que aumenta la precarga, aumentándose así la tensión de contracción, lo cual supone un aumento a su vez del trabajo cardíaco y de la demanda de oxígeno miocárdica. Estos tres factores dificultan la perfusión coronaria y facilitan la aparición de anoxia isquémica y por tanto de un infarto de miocardio.

 

¿Qué efectos se ocasionan cuando se produce un incremento de la frecuencia cardíaca?

1. Inicialmente disminuye el tiempo diastólico. Lo que supone un ligero incremento de la contractilidad, pero también un aumento de la presión arterial diastólica.

2. Disminuye el riego miocárdico, ya que éste se realiza durante el tiempo de diástole.

3. Se incrementa inicialmente el Gasto cardíaco.

 

 

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PROF. RAFAEL SERRA SIMAL