Sistema cardiovascular Vertebrados Corazón Vasculogénesis y angiogénesis Corazón: vaso sanguíneo modificado Con actividad pulsátil (contracción rítmica) Dividido en cámaras (aurículas / ventrículos) Comunicadas por válvulas Túnica media muscular engrosada Envuelto en una bolsa celómica saco pericárdico Pericardio = serosa parietal Estructura de la pared cardiaca: Endocardio = túnica íntima Forma parte de las válvulas Miocardio = túnica media muscular Engrosada, con músculo estriado cardiaco Epicardio = túnica adventicia Serosa visceral: limita el epicardio 1
S El corazón en la serie de los vertebrados Vaso lineal en ciclóstomos y peces Vaso plegado en S en el resto de los vertebrados Componentes anatómicos Cámaras conectadas por válvulas Seno venoso: desembocadura de las venas Aurícula(s): cámara amplia - reservorio Ventrículo(s): cámara muscular impulsora Bulbo cardiaco: conexión con la arteria aorta S. A. V. B. Pez A.d. A.i. S A.d A.i B V.d V V.i Anfibio Reptil Mamífero A.d V.d A.i V.i Componentes anatómicos mamíferos Aurícula derecha (RA) Venas cavas Válvula tricúspide Ventrículo derecho (RV) Arterias pulmonares Cuerdas tendinosas ( ) Aurícula izquierda (LA) Venas pulmonares Válvula mitral Ventrículo izquierdo (LV) Aorta (Ao) Cuerdas tendinosas ( ) Septo interventricular (IVS) Músculos papilares ( ) Sección longitudinal del corazón de ratón 2
Componentes anatómicos mamíferos Vena cava superior Aurícula derecha Válvula tricúspide Ventrículo derecho Cayado de la aorta Arterias pulmonares Aurícula izquierda Válvula aórtica Válvula mitral Cuerdas tendinosas Músculos papilares Ventrículo izquierdo Ápice Septo interventricular Estructura histológica general Endocardio Endotelio Conjuntivo subendotelial Fibras de colágeno y elásticas Fibras musculares lisas y adipocitos Haces de fibras cardionectoras Fibras nerviosas Miocardio Capas de músculo cardiaco Haces de fibras cardionectoras Vasos coronarios Fibras nerviosas Epicardio Conjuntivo laxo con adipocitos Vasos coronarios Ganglios y fibras nerviosas del SNA Serosa visceral 3
Estructura histológica general Fibras musculares lisas Espacio pericárdico Músculo cardiaco Adipocitos Mesotelios Fibras elásticas Vasos coronarios Endotelio Pericardio Miocardio Epicardio Endocardio Diferenciaciones regionales Endocardio Grueso en las aurículas Delgado en los ventrículos Válvulas cardiacas Cuerdas tendinosas Esqueleto fibroso Miocardio Aurículas: fibras musculares atriales endocrinas Ventrículos: músculos papilares Anclados a las cuerdas tendinosas Nódulos y haces del sistema cardionector Cuerdas tendinosas 4
Diferenciaciones regionales - endocardio Esqueleto fibroso Anillos fibrosos perivalvulares Septo interventricular Zonas del endocardio o subendocardio engrosadas y reforzadas Tejido conjuntivo denso ordenado Cartílago y/o hueso Funciones: Refuerzo del asiento de las válvulas Refuerzo del septo interventricular Separación eléctrica de aurículas y ventrículos Válvula tricúspide Válvula mitral Válvula aórtica Válvula pulmonar Diferenciaciones regionales - endocardio: Válvulas cardiacas Pliegues del endocardio Incluyen el endotelio y tejido subendotelial reforzado Válvulas auriculo-ventriculares (tricúspide y mitral): Ancladas a la pared: Asientos anillos fibrosos (esqueleto fibroso) Valvas cuerdas tendinosas»prolongaciones del endocardio ventricular»unidas a los músculos papilares del ventrículo Endocardio Miocardio Anillo fibroso Válvula mitral 5
Diferenciaciones regionales - endocardio: Válvulas cardiacas Pliegues del endocardio Incluyen el endotelio y tejido subendotelial reforzado»tejido conjuntivo denso»con fibras elásticas»pueden contener tejido cartilaginoso o condroide Cuerdas tendinosas Semejantes a tendones Prolongaciones del endocardio Revestidas por el endotelio Tejido conjuntivo denso End Endocardio auricular Endocardio ventricular Endotelio Cuerda tendinosa Diferenciaciones regionales miocardio Miocardio auricular Fibras musculares cardiacas atriales Delgadas Endocrinas péptidos natriouréticos Miocardio ventricular Fibras musculares cardiacas ventriculares Gruesas Músculos papilares Nódulos y haces del sistema cardionector Fibras musculares cardionectoras Nodales (nódulos sinoatrial y atrioventricular) Del haz de His (septo interventricular) De Purkinje (subendocardio ventricular) 6
Miocardio -Fibras musculares cardiacas Fibras musculares estriadas Organización sarcomérica de las miofibrillas Uni- o binucleadas núcleo central Ramificadas en los extremos Con discos intercalares ( estriación escalariforme del tejido) Complejos de uniones intercelulares:»máculas y fascias adherens»uniones gap (nexos) Forman un sincitio funcional Disco intercalar (TEM) Sistema cardionector Controla y coordina la contracción rítmica del miocardio Fibras musculares cardionectoras Fibras musculares modificadas que generan y conducen potenciales de membrana (impulsos eléctricos) Despolarización espontánea de la membrana plasmática Salto del potencial eléctrico de célula»uniones gap en los discos intercalares Tipos: Fibras musculares nodales En los nódulos seno-atrial y aurículoventricular Fibras musculares de Purkinje En el haz de His y fibras de Purkinje 7
Fibras musculares cardionectoras Fibras nodales Más pequeñas que las atriales Miofibrillas desorganizadas Tinción débil a microsc. óptica Forman nódulos encapsulados por tejido conjuntivo del miocardio auricular Despolarización espontánea rápida: funcionan como marcapasos Nódulo sinoauricular Marcapasos primario Nódulo aurículoventricular Marcapasos 2io Miocardio Nódulo seno-auricular Endocardio Fibras musculares cardionectoras Fibras de Purkinje Tipo ventricular, muy gruesas Miofibrillas muy desorganizadas Con discos intercalares grandes Acumulan glucógeno (PAS+) Forman haces: Haz de His En el endocardio del septo interventricular Fibras de Purkinje En el miocardio del ápice y ramificaciones del haz en la pared ventricular Conductoras: conducción rápida de la onda de despolarización Endocardio Miocardio (m.ópt. tinción PAS) Miocardio 8
Sistema cardionector Control y coordinación la contracción rítmica del miocardio Marcapasos primario: nódulo sinoauricular Fibras de Purkinje inicio de la contracción en el ápice cardiaco Vascularización coronaria Vasos coronarios Arterias coronarias Se ramifican en el epicardio y dan lugar a múltiples ramas Forman plexos arteriales anastomosados en el miocardio y subendocardio Anastomosis arteriales Venas coronarias Recogen la sangre en el seno cardiaco, De este parten pequeñas venas que se abren directamente a la aurícula derecha Epicardio Miocardio Endocardio 9
Inervación cardiaca Inervación senso-motora por el SNA Forma un plexo cardiaco que inerva: La pared cardiaca Los nódulos sinoatriales y atrioventricular Los vasos coronarios Origen: Parasimpática ramas de vago (X) Simpática médula espinal ganglios torácicos y cervicales nervios recurrentes Funciones: Regulación del ritmo cardiaco Inervación de los nódulos sinoatrial y atrioventricular Regulación de la fuerza de contracción del miocardio Sistema cardiovascular Vertebrados Vasculogénesis y angiogénesis 10
Sistema cardiovascular Vasculogénesis y angiogénesis Vasculogénesis: formación de los primeros vasos embrionarios Angiogénesis: formación de nuevos vasos a partir de los preexistentes Procesos asociados: 1) Ramificación de los vasos 2) Proliferación de las células madre endoteliales 3) Remodelación de los vasos Vasculogénesis Angiogénesis Sistema cardiovascular Vasculogénesis - origen embrionario de los vasos Angioblastema zonas mesodérmicas donde vasculogénesis y hematopoyésis aparecen juntas Comprende: Endotelioblastema vasculogénico Intraembrionario: endotelio del corazón, aorta y venas próximas al corazón Hematoblastema vasculogénico y hematopoyético Extraembrionario en algunos peces y en amniotas telolecíticos Intraembrionario en algunos peces y en anfibios heterolecíticos Endotelioblastema Hematoblastema intraembrionario Hematoblastema extraembrionario (área opaca vascular) Embrión de anfibio Embrión de ave 11
Sistema cardiovascular Vasculogénesis - origen embrionario de los vasos Hematoblastema histología Zonas del mesénquima donde aparecen juntos procesos de vasculogénesis y hematopoyesis Forman cavidades forradas por endotelio con eritrocitos en su interior: islotes de Pander-Wolff Contienen hemangioblastos: células madre vasculares y sanguíneas Células periféricas angioblastos»células madre endoteliales Células centrales hemocitoblastos» Células madre hematopoyéticas Islote de Pander-Wolff extraembrionario (saco vitelino) de pez Pared del saco vitelino Mesénquima extraembrionario Eritrocitos Sistema cardiovascular Vasculogénesis angiogénesis Hemangioblastos angioblastos células progenitoras endoteliales Vasculogénesis Angiogénesis Angioblastos Proliferación ramificación remodelación Hemangioblastos Hematopoyesis Hemocitoblastos Embrión Feto y adulto 12
Sistema cardiovascular Angiogénesis - formación de nuevos vasos 1) Ramificación ( sprouting ) a partir de vasos prexistentes yemas vasculares Remodelación de la membrana basal y de la matriz extracelular Migración de células endoteliales 2) Proliferación de células progenitoras endoteliales Factores de crecimiento endotelial 3) Remodelación de los nuevos vasos Síntesis de membrana basal Adición de los precursores de las túnicas vasculares Pericitos Músculo liso Tejido conjuntivo Inervación y vascularización Migración Proliferación Membrana basal Yema vascular Estímulo angiogénico Corazón Desarrollo del corazón de mamífero Vaso intraembrionario que se pliega en S Origen en el mesénquima lateral anterior Cardomioblastos cardiomiocitos Fibras nodales Fibras de Purkinje Esbozo del cono arterial Esbozos ventriculares Esbozos auriculares Día 15 Día 21 Día 28 Día 50 13
Sistema cardiovascular Angiogénesis Factores que controlan la angiogénesis Activadores Hipoxia inducción de factores de crecimiento Factores de crecimiento vasculo-endotelial (VEGF) Factores de crecimiento de origen plaquetario (PDGF) Factor de crecimiento placentario (PlGF) Inhibidores Angiostatina (fragmento proteolítico del plasminógeno) Endostatina Trombospondina (proteína de la matriz intercelular, abundante en el conjuntivo subendotelial) 14