TEMA 4 SISTEMA CARDIOVASCULAR

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1 TEMA 4 SISTEMA CARDIOVASCULAR 1. GENERALIDADES El sistema cardiovascular está formado por el corazón y los vasos sanguíneos: arterias, venas y capilares. Se trata de un sistema de transporte en el que una bomba muscular (el corazón) proporciona la energía necesaria para mover el contenido (la sangre), en un circuito cerrado de tubos elásticos (los vasos). 2. CORAZÓN: ANATOMÍA MACROSCÓPICA El corazón es un órgano musculoso formado por 4 cavidades. Su tamaño es parecido al de un puño cerrado y tiene un peso aproximado de 250 y 300 g, en mujeres y varones adultos, respectivamente. Está situado en el interior del tórax, por encima del diafragma, en la región denominada mediastino (parte media de la cavidad torácica),por delante de la columna vertebral y por detrás del esternón. Se encuentra contenido en un saco fibro-seroso denominado pericardio.su eje longitudinal no se dirige hacia abajo verticalmente sino de forma oblicua hacia abajo, a la izquierda y hacia adelante. 2.1 Pericardio La membrana que rodea al corazón y lo protege es el pericardio, el cual impide que el corazón se desplace de su posición. El pericardio consta de 2 partes principales, el pericardio fibroso y el seroso. a) Pericardio fibroso (más externo) es un saco de tejido conjuntivo fibroso no elástico. b) Pericardio seroso( más interno) es una fina membrana formada por dos capas: 1. Capa visceral (epicardio) más interna que está adherida al miocardio. 2. Capa parietal más externa se fusiona con el pericardio fibroso. Entre las 2 hojas hay un espacio, la cavidad pericárdica, que contiene el líquido pericárdico cuya función es reducir la fricción entre las capas durante los movimientos del corazón. 2.2 Pared del corazón La pared del corazón está formada por tres capas (desde el exterior al interior) Una capa externa, denominada epicardio Una capa intermedia, llamada miocardio, formada por tejido muscular cardíaco.

2 Una capa interna, denominada endocardio, la cual recubre el interior del corazón y las válvulas cardíacas. 2.3 Morfología interna La parte interna del corazón está constituida por 4 cavidades: dos en el lado derecho y dos en el izquierdo. Las cavidades situadas en la parte superior se denominan aurículas, y las dispuestas en la parte inferior, ventrículos. En condiciones normales, las cavidades derechas no se comunican con las izquierdas, pues se hallan divididas por un tabique muscular, denominado tabique interauricular, que separa ambas aurículas; el tabique que distancia ambos ventrículos se llama interventricular. En el tabique interauricular se observa una zona delgada sin músculo, la fosa oval. En el feto no está cerrado y la sangre puede pasar de una aurícula a otra. Normalmente, después del nacimiento el tabique se pega y cierra la comunicación.

3 CORAZÓN DERECHO A la aurícula derecha llega la sangre venosa (no oxigenada) de todo el cuerpo a través de las venas cavas. También desemboca en la aurícula derecha el seno venoso, conducto que recoge la sangre venosa del corazón. La aurícula se comunica con el ventrículo derecho a través de una válvula tricúspide. Esta válvula permite el paso de sangre de la aurícula al ventrículo, pero no en sentido contrario. Cuando el corazón se contrae (sístole), la sangre venosa sale del corazón a través de la válvula pulmonar, pasa a la arteria pulmonar y ésta la lleva a los pulmones para que se oxigene. CORAZÓN IZQUIERDO En la parte superior se encuentra la aurícula izquierda, en la que desembocan cuatro venas pulmonares, responsables de llevar la sangre oxigenada desde los pulmones hasta el corazón. La aurícula se comunica con el ventrículo a través de una válvula, la mitral o bicúspide que permite el paso de la sangre desde la primera hasta el segundo, pero no en sentido contrario. Cuando se produce la sístole, la sangre pasa del ventrículo a la arteria aorta a través de la válvula aórtica y es distribuida por todo el organismo. Válvulas tricúspide y mitral

4 2.4 Vascularización del corazón En la parte inicial de la aorta nacen las dos arterias coronarias principales, la arteria coronaria derecha y la arteria coronaria izquierda. Estas arterias se ramifican para poder distribuir la sangre oxigenada a través de todo el miocardio. La sangre no oxigenada es drenada por venas que desembocan en el seno coronario, la cual desemboca en la aurícula derecha. 3. ANATOMÍA MICROSCÓPICA 3.1 Músculo cardíaco El miocardio o músculo cardíaco está formado por fibras musculares estriadas más cortas y menos circulares que las fibras del músculo esquelético. 3.2 Sistema de conducción cardíaco Cada latido cardíaco se produce gracias a la actividad eléctrica y rítmica de un 1% de las fibras musculares miocárdicas, las fibras autorrítmicas o de conducción. Estas fibras son capaces de generar impulsos de una forma repetida y rítmica, y actúan como marcapasos estableciendo el ritmo de todo el corazón, y forman el sistema de conducción cardíaco. El sistema de conducción garantiza la contracción coordinada de las cavidades cardíacas y de esta forma el corazón actúa como una bomba eficaz. Los componentes del sistema de conducción son: 1. El nódulo sinusal o nódulo sinoauricular, localizado en la pared de la aurícula derecha. 2. El nódulo auriculoventricular se localiza en el tabique interauricular.

5 3. Haz de His o fascículo auriculoventricular, que es la única conexión eléctrica entre las aurículas y los ventrículos. 5. Fibras de Purkinje conducen rápidamente el potencial de acción a través de todo el miocardio ventricular. El nódulo sinusal es el marcapasos del corazón ya que crea un estímulo rítmico de autoexcitación, que provoca que el corazón se contraiga. 4. VASOS SANGUÍNEOS: GENERALIDADES Los vasos sanguíneos forman una red de conductos que transportan la sangre desde el corazón a los tejidos y desde los tejidos al corazón. Las arterias son vasos que distribuyen la sangre del corazón a los tejidos. Las arterias se ramifican y progresivamente en cada ramificación disminuye su calibre y se forman las arteriolas. En el interior de los tejidos las arteriolas se ramifican en múltiples vasos microscópicos, los capilares que se distribuyen entre las células. Los capilares se unen en grupos formando venas pequeñas, llamadas vénulas, que se fusionan para dar lugar a venas de mayor calibre. Las venas retornan la sangre al corazón. Las paredes de los grandes vasos, arterias y venas, están constituidos por tres capas o túnicas: 1. La capa interna está constituida por un endotelio (epitelio simple), su membrana basal y una capa de fibras elásticas. 2. La capa media está compuesta por tejido muscular liso y fibras elásticas. Esta capa es la que difiere más, en cuanto a su grosor entre venas y arterias. 3. La capa externa se compone de tejido conjuntivo.

6 a) Arterias Las principales características de las arterias: la elasticidad y la contractilidad. Las 3 capas son: Túnica íntima: compuesta de un revestimiento de epitelio simple llamado endotelio. Túnica media: es la más gruesa y consta de fibras elásticas y de músculo liso, dispuestas circularmente ( en anillos ) alrededor de la luz. Dada su abundancia de fibras elásticas, las arterias suelen tener alta distensibilidad, lo cual significa que su pared se estira o expande sin desgarrarse en respuesta a pequeños incrementos de presión. Túnica exterma/adventicia: se compone principalmente de fibras elásticas. Se pueden diferenciar dos tipos de arterias: arterias elásticas y arterias musculares. Las arterias elásticas son las de mayor calibre, la aorta y sus ramas. La principal función de estas arterias es la conducción de la sangre del corazón a las arterias de mediano calibre. Las arterias musculares son las de calibre intermedio. Gracias a la contracción (vasoconstricción) o dilatación (vasodilatación) de las fibras musculares se regula el flujo sanguíneo en las distintas partes del cuerpo. b) Arteriolas Las arteriolas son arterias de pequeño calibre cuya función es regular el flujo a los capilares. Su pared tiene una gran cantidad de fibras musculares que permiten variar su calibre.

7 c) Capilares Los capilares son vasos microscópicos que comunican las arteriolas con las vénulas. Se situan entre las células del organismo. Las paredes de los capilares son muy finas para permitir este intercambio. Están formadas por un endotelio y una membrana basal. d) Venas y vénulas Las venas son estructuralmente muy similares a las arterias aunque sus capas interna y media son más delgadas. La capa externa (adventicia) es más gruesa.las venas de las extremidades inferiores presentan válvulas en su pared, que es una proyección interna del endotelio. La función de estas válvulas es impedir el reflujo de sangre y ayudar a dirigir la sangre hacia el corazón. Anastomosis Se llama anastomosis a la unión de dos o más vasos. Existen distintos tipos de anastomosis: Anastomosis arteriales: es la unión de dos ramas arteriales que irrigan una misma región. Anastomosis arteriovenosa: es la comunicación directa entre una arteriola y una vénula de manera que la sangre no pasa a través de la red capilar. 5. SISTEMA CARDIOVASCULAR: FISIOLOGÍA 5.1 Generalidades: circulación general y pulmonar En cada latido, el corazón bombea sangre a dos circuitos cerrados, la circulación general o mayor y la pulmonar o menor. La sangre no oxigenada llega a la aurícula derecha a través de las venas cavas superior e inferior. Esta sangre no oxigenada es transferida al ventrículo derecho pasando a través de la válvula tricúspide y posteriormente fluye hacia el tronco pulmonar, el cual se divide en arteria pulmonar derecha e izquierda. La sangre no oxigenada se oxigena en los pulmones y regresa a la aurícula izquierda a través de las venas pulmonares (circulación pulmonar). La sangre oxigenada pasa al ventrículo izquierdo donde se bombea a la aorta ascendente. A este nivel, la sangre fluye hacia las arterias coronarias, el cayado aórtico, y la aorta

8 descendente (porción torácica y abdominal). Estos vasos y sus ramas transportan la sangre oxigenada hacia todas las regiones del organismo (circulación general). a) Circulación menor o pulmonar Comienza en el ventrículo derecho al que llega la sangre desoxigenada recogida de todo el cuerpo por las venas cavas superior e inferior, que la transportan hasta la aurícula derecha, llegando al ventrículo derecho después de atravesar la válvula tricúspide. Desde el ventrículo derecho, la sangre sale por la arteria pulmonar y sus ramas derecha e izquierda, y es transportada a los pulmones. Ambas arterias se dividen hasta dar lugar a los capilares, que se relacionan íntimamente con los alvéolos pulmonares. El intercambio de gases se produce a nivel alvéolo-capilar liberando los glóbulos rojos el CO2 y llenándose de O2. Desde los capilares se forman vénulas y venas que se reúnen en dos venas pulmonares por cada pulmón, que llevan la sangre oxigenada a la aurícula izquierda, donde se completa el circuito.

9 b) Circulación mayor o sistémica Este circuito comienza en el ventrículo izquierdo, al que llega la sangre recogida por la aurícula izquierda procedente de los pulmones, donde se cargó de O2. Desde el ventrículo izquierdo, la sangre sale por la arteria aorta, que se dirige hacia arriba, atrás y a la derecha (aorta ascendente), para luego describir una curva hacia la izquierda cambiando el sentido hacia abajo (aorta descendente).al trayecto curvo que hay entre la aorta ascendente y la descendente se le llama arco o cayado de la aorta. En su trayecto descendente por delante de la columna vertebral, la aorta atraviesa el diafragma y penetra en el abdomen. Se distinguen, por tanto, dos tramos en la aorta descendente, un tramo torácico (aorta torácica) y un tramo abdominal (aorta abdominal). A nivel de la vértebra L4, la aorta se divide en dos arterias ilíacas, una derecha y otra izquierda. Desde su comienzo en el ventrículo izquierdo hasta su finalización abdominal, la aorta se subdivide en numerosas ramas arteriales para el cuello y el cráneo, miembros superiores, órganos torácicos, órganos abdominales y miembros inferiores. En cuanto al sistema venoso, a la aurícula derecha llegan dos grandes venas, la cava superior, que recoge la sangre procedente de los miembros superiores, el tórax, el cuello, el cráneo y la cara; y la cava inferior, que recoge la sangre del abdomen y los miembros inferiores. Cada órgano abdominal tiene su propia vena (esplénica, renal, mesentérica ), y todas ellas drenan en la vena cava inferior.

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11 c) Sistema porta hepático Es un sistema venoso especial integrado por la vena porta hepática, que recoge la sangre procedente de estómago, intestino delgado, intestino grueso, bazo, páncreas y vesícula biliar, y la lleva al hígado. Después de atravesar el hígado, la sangre sale por la vena hepática, que acaba en la vena cava inferior, la cual lleva sangre desoxigenada y cargada de nutrientes. 5.2 Fisiología del corazón Potencial de acción Funcionalmente el corazón consta de dos tipos de fibras musculares: las contráctiles y las de conducción. Las fibras contráctiles comprenden la mayor parte de los tejidos auricular y ventricular y son las células de trabajo del corazón. Las fibras de conducción representan el 1% del total de fibras del miocardio y constituyen el sistema de conducción. Su función no es la contracción muscular sino la generación y propagación rápida de los potenciales de acción sobre todo el miocardio. Las contracciones del músculo cardiaco están generadas por estímulos eléctricos regulares que se generan de forma automática en el nódulo sinusal. La llegada de un impulso a una fibra miocárdica normal genera un potencial de acción (cambios en la permeabilidad de la membrana celular a determinados iones), el cual ocasiona la contracción de la fibra muscular del miocardio. Electrocardiograma Cuando el impulso cardíaco atraviesa el corazón, la corriente eléctrica también se propaga desde el corazón hacia los tejidos adyacentes que lo rodean. Una pequeña parte de la corriente se propaga a la superficie corporal y puede registrarse. Este registro se denomina electrocardiograma (ECG). El ECG es un registro gráfico de la actividad eléctrica del corazón.

12 Ciclo cardíaco Un ciclo cardíaco incluye todos los fenómenos eléctricos (potencial de acción y su propagación) y mecánicos (sístole: contracción; diástole: relajación) que tienen lugar durante cada latido cardíaco. El ciclo cardíaco comprende el período entre el final de una contracción, hasta el final de la siguiente contracción. Tiene como finalidad producir una serie de cambios de presión para que la sangre circule. Fases del ciclo En cada latido se distinguen cinco fases: 1. Sístole auricular 2. Contracción ventricular isovolumétrica 3. Eyección 4. Relajación ventricular isovolumétrica 5. Llenado auricular pasivo Las tres primeras corresponden a la sístole (contracción miocárdica, durante la cual el corazón expulsa la sangre que hay en su interior) y las dos últimas a la diástole (relajación cardiaca, durante el cual el corazón se llena de sangre). 1. Sístole auricular: Es posible gracias a que en esta fase las válvulas auriculoventriculares (Mitral y Tricúspide) están abiertas, mientras que las sigmoideas (Aórtica y Pulmonar) se encuentran cerradas. Al final de esta fase; toda la sangre contenida en el corazón se encontrará en los ventrículos, dando paso a la siguiente fase. 2. Contracción ventricular isovolumétrica Los ventrículos comienzan a contraerse. Esto hace que la presión aumente en el interior de los mismos, de tal forma que la presión ventricular excederá a la auricular y el flujo tenderá a retroceder hacia estas últimas. Sin embargo, esto no ocurre, pues el aumento de la presión ventricular determina el cierre de las válvulas auriculoventriculares, que impedirán el flujo retrógrado de sangre. Por lo tanto, en esta fase todas las válvulas cardíacas se encontrarán cerradas.

13 3. Eyección La presión ventricular también será mayor que la presión arterial en los grandes vasos que salen del corazón (pulmonar y aorta) de modo que las válvulas sigmoideas se abrirán y el flujo pasará de los ventrículos a los vasos. 4. Fase de relajación ventricular isovolumétrica Los ventrículos se relajan, las válvulas sigmoideas se cierran y las válvulas auriculoventriculares se abren. 5. Llenado auricular pasivo Durante los procesos comentados anteriormente, las aurículas se habrán estado llenando de sangre, de modo que la presión en éstas también será mayor que en los ventrículos, parcialmente vaciados y relajados. La presión hará que la sangre circule desde las aurículas a los ventrículos, empujando las válvulas mitral y tricúspide, que se abrirán permitiendo el flujo en este sentido. Una nueva contracción auricular con origen en el nódulo sinusal finalizará esta fase e iniciará la sístole auricular del siguiente ciclo. El ciclo completo dura unos 0,8 seg. (Reposo) Gasto cardíaco El gasto cardiaco es el volumen de sangre que expulsa el ventrículo izquierdo hacia la aorta en un minuto. El gasto cardíaco depende, básicamente, de dos factores relacionados entre sí: La cantidad de sangre que entra en los ventrículos, que depende del retorno venoso (cantidad de sangre que entra en las aurículas y determina la fuerza de contracción); está regulada por una ley física según la cual a mayor dilatación ventricular mayor fuerza de contracción. Esto significa que cuanto más se llenan los ventrículos, más se «estira» el miocardio y eso provoca una mayor fuerza de contracción (ley de Frank-Starling). Por tanto, la contracción cardíaca se adapta a las necesidades de sangre del cuerpo. La frecuencia cardíaca, que varía a lo largo del día y oscila, en situación normal, entre 60 y 100 latidos por minuto. En condiciones normales, el gasto cardíaco medio de un varón de 70 kg de peso es de 5-6 L/min (las mujeres tienen un gasto cardíaco entre un 10 % y un 20 % menor que los hombres). De todas formas, los valores de gasto cardíaco no son constantes, ya que sufren muchas modificaciones a lo largo del día, dependiendo, sobre todo, de la actividad física realizada La frecuencia cardiaca en reposo en una persona adulta es entre 70 y 80 latidos por minuto. Cuando la frecuencia cardiaca es inferior a 60 latidos por minuto se denomina bradicardia. Por otra parte, la taquicardia es la frecuencia cardiaca rápida en reposo mayor de 100 latidos por minuto. Cuando los tejidos cambian su actividad metabólica, se modifica el consumo de oxígeno y esto se refleja en el valor del gasto cardiaco el cual se adapta a las necesidades. Factores que pueden modificar la frecuencia cardiaca La frecuencia está controlada por el centro cardiovascular que se sitúa en el Bulbo raquídeo.

14 Este centro está regulado por. Sistema Nervioso autónomo. Este Sistema se divide en 2: Simpático y Parasimpático Existen unos receptores situados en el sistema cardiovascular (barorreceptores y quimiorreceptores) que informan al centro cardiovascular de cambios en la presión arterial y en la composición química de la sangre respectivamente. El Sistema Nervioso Simpático ocasiona un aumento de la frecuencia cardíaca, y el Sistema Nervioso Parasimpático disminuye la frecuencia cardiaca. Ejemplo: algunos quimiorreceptores detectan el dióxido de carbono producto de desecho. La acumulación de la sustancia química indica que el corazón tiene que trabajar más duro para mover la sangre, y poder ser eliminado (dióxido de carbono) a través de los pulmones. 5.3 Fisiología de la circulación sanguínea Flujo sanguíneo El flujo sanguíneo es el volumen de sangre que fluye a través de cualquier tejido por unidad de tiempo (ml/minuto). Presión sanguínea Se define como la presión que ejerce la sangre sobre las paredes de los vasos sanguíneos. Esta presión es distinta en las arterias y en las venas (presión arterial-presión venosa).cuando medimos la presión sanguínea, la que se mide es la presión arterial. Los valores normales de presión arterial varían con la edad, pero se consideran valores normales en torno a 120 mmhg (máxima) y en torno a 70 mmhg (mínima).cuando damos los valores de presión, se dan ambos valores, PAS/PAD, por ejemplo: 120/70. Regulación de la presión arterial Los sistemas de regulación de la presión sanguínea son, fundamentalmente, nerviosos y hormonales, gracias a que en diversas partes del circuito sanguíneo existen receptores que están «midiendo» continuamente la presión. Existen distintos mecanismos implicados en el control de la presión arterial. Nosotros veremos el mecanismo de control hormonal. Mecanismo hormonal: Implica la secreción de hormonas que regulan el volumen sanguíneo. Cuando la presión arterial baja, debe ser aumentada. Este aumento se consigue de 2 formas: 1. Aumentando el volumen de sangre 2. Vasoconstriñendo las arterias y arteriolas.

15 Veamos 2 formas de regulación de la bajada de volumen (volemia). a. Sistema renina-angiotensina-aldosterona: al disminuir la volemia, los riñones liberan más renina a la sangre. La renina actúa sobre una proteína secretada por el hígado y se produce la forma activa angiotensina II que estimula la secreción de aldosterona. La aldosterona actúa aumentando la reabsorción renal de agua por parte de los riñones. b. Hormona antidiurética (ADH): esta hormona se libera en la hipófisis y estimula la reabsorción de agua en el riñón y la vasoconstricción arteriolar. Resistencia vascular La resistencia vascular es la fuerza que se opone al flujo de sangre, principalmente como resultado de la fricción de ésta contra la pared de los vasos. Contribuyen a ella en su mayor parte los vasos de pequeño calibre (arteriolas, capilares y vénulas). Retorno venoso El retorno venoso es el volumen de sangre que regresa al corazón por las venas. Además del efecto del corazón, otros mecanismos contribuyen a facilitar el retorno venoso: 1. La contracción de los músculos de las extremidades inferiores comprime las venas, lo cual empuja la sangre. 2. Durante la inspiración, el diafragma se mueve hacia abajo, lo cual reduce la presión en la cavidad torácica y la incrementa en la cavidad abdominal. 6. INTERCAMBIO CAPILAR El intercambio de sustancias entre las células y la sangre se hace a nivel capilar debido a las diferencias de concentración o de presión. Dado que esas diferencias varían a medida que avanza la sangre por el capilar, también varían los movimientos de las sustancias a través de su endotelio. Las presiones que intervienen son: Presión hidrostática: fuerza de la sangre dentro de los capilares. Presión osmótica: fuerza que ejercen los sólidos debido a su concentración. En el extremo arteriolar del capilar la presión hidrostática es mayor que la presión osmótica y ello ocasiona un movimiento hacia el espacio intersticial (filtración). En el extremo venoso del capilar, ocurre lo contrario y ello ocasiona movimiento de líquido y solutos del líquido intersticial al capilar (reabsorción).

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