Bomba Cardiaca
Morfología y fisiología cardíaca
Cavidades cardíacas
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| Un corazón humano real. |
El músculo cardíaco o, simplemente, el corazón, es del tamaño de un puño de un individuo, se divide en cuatro cavidades, dos superiores o atrios o aurículas y dos inferiores o ventrículos. Las aurículas reciben la sangre del sistema venoso, pasan a los ventrículos y desde ahí salen a la circulación arterial.
La aurícula y el ventrículo derechos forman lo que clásicamente se denomina el corazón derecho. Recibe la sangre que proviene de todo el cuerpo, que desemboca en la aurícula derecha a través de las venas cavas superior e inferior. Esta sangre, pobre en oxígeno, llega al ventrículo derecho, desde donde es enviada a la circulación pulmonar por la arteria pulmonar.
Debido a que la resistencia de la circulación pulmonar es menor que la sistémica, la fuerza que el ventrículo debe realizar es menor, razón por la cual su tamaño muscular es considerablemente menor al del ventrículo izquierdo.
La aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo forman el llamado corazón izquierdo. Recibe la sangre de la circulación pulmonar, que desemboca a través de las cuatro venas pulmonares en la porción superior de la aurícula izquierda.
Esta sangre está oxigenada y proviene de los pulmones. El ventrículo izquierdo la envía por la arteria aorta para distribuirla por todo el organismo.
El tejido que separa el corazón derecho del izquierdo se denomina septo o tabique. Funcionalmente, se divide en dos partes no separadas: la superior o tabique interatrial, y la inferior o tabique interventricular. Este último es especialmente importante, ya que por él discurre el haz de His, que permite llevar el impulso hacia las partes más bajas del corazón.
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| Cavidades y válvulas del corazón. |
Válvulas cardíacas
Las válvulas cardíacas son las estructuras que separan unas cavidades de otras, evitando que exista reflujo entre ellas. Están situadas en torno a los orificios atrioventriculares (o aurículo-ventriculares) y entre los ventrículos y las arterias de salida.
Dichas válvulas son:
• La válvula tricúspide, que separa la aurícula derecha del ventrículo derecho.
• La válvula pulmonar, que separa el ventrículo derecho de la arteria pulmonar.
• La válvula mitral o bicúspide, que separa la aurícula izquierda del ventrículo izquierdo.
• La válvula aórtica, que separa el ventrículo izquierdo de la arteria aorta.
Estructura del corazón
Estudiado desde adentro hacia afuera el corazón presenta las siguientes capas:
• El endocardio, una membrana serosa de endotelio y tejido conectivo de revestimiento interno, con la cual entra en contacto la sangre. Incluye fibras elásticas y de colágeno, vasos sanguíneos y fibras musculares especializadas, las cuales se denominan Fibras de Purkinje. En su estructura encontramos las trabéculas carnosas, que dan resistencia para aumentar la contracción del corazón.
• El miocardio, una masa muscular contráctil, es el músculo cardíaco propiamente dicho; encargado de impulsar la sangre por el cuerpo mediante su contracción. Encontramos también en esta capa tejido conectivo, capilares sanguíneos, capilares linfáticos y fibras nerviosas.
El miocardio está compuesto por células especializadas que cuentan con una capacidad que no tiene ningún otro tipo de tejido muscular del resto del cuerpo.
El músculo cardíaco, como otros músculos, se puede contraer, pero también puede llevar un potencial de acción —-de conducción eléctrica—-, similar a las neuronas que constituyen los nervios. Además, algunas de las células tienen la capacidad de generar un potencial de acción, conocido como automaticidad del músculo cardíaco.
La irrigación sanguínea del miocardio es llevada a cabo por las arterias coronarias, ya que el corazón no puede nutrirse directamente de la sangre que circula a través de él a gran velocidad.
La estimulación del corazón está coordinada por el sistema nervioso autónomo, tanto por parte del sistema nervioso simpático (aumentando el ritmo y fuerza de contracción) como por el sistema nervioso parasimpático (reduce el ritmo y fuerza cardíacos). Este sistema de conducción eléctrico explica la regularidad del ritmo cardiaco y asegura la coordinación de las contracciones auriculoventriculares.
• El epicardio, es una capa fina serosa mesotelial que envuelve al corazón llevando consigo capilares y fibras nerviosas. Esta capa se considera como parte del pericardio seroso.
Vista frontal de un corazón humano(Las flechas blancas indican el flujo normal de la sangre). |
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Fisiología del corazón
Cada latido del corazón desencadena una secuencia de eventos llamados ciclos cardiacos. Cada ciclo consiste principalmente en tres etapas: sístole auricular, sístole ventricular y diástole.
El ciclo cardíaco hace que el corazón alterne entre una contracción y una relajación aproximadamente 75 veces por minuto; es decir, el ciclo cardíaco dura unos 0,8 de segundo.
Durante la ''sístole auricular", las aurículas se contraen y proyectan la sangre hacia los ventrículos. Una vez que la sangre ha sido expulsada de las aurículas, las válvulas auriculoventriculares (ubicadas entre las aurículas y los ventrículos) se cierran. Esto evita el reflujo (en retorno o devolución) de sangre hacia las aurículas.
El cierre de estas válvulas produce el sonido familiar del latido del corazón. Dura aproximadamente 0,1 de segundo.
La ''sístole ventricular'' implica la contracción de los ventrículos expulsando la sangre hacia el sistema circulatorio. Una vez que la sangre es expulsada, las dos válvulas sigmoideas, la válvula pulmonar en la derecha y la válvula aórtica en la izquierda, se cierran. Dura aproximadamente 0,3 de segundo.
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| Ilustración del corazón humano. |
Por último la ''diástole'' es la relajación de todas las partes del corazón para permitir la llegada de nueva sangre. Dura aproximadamente 0,4 de segundo.
En el proceso se pueden escuchar dos golpecitos:
• El de las válvulas al cerrarse (mitral y tricúspide).
• Apertura de la válvula sigmoidea aórtica.
El movimiento se hace unas 70 veces por minuto.
La expulsión rítmica de la sangre provoca el pulso que se puede palpar en las arterias: arteria radial, arteria carótida, arteria femoral, etcétera.
Si se observa el tiempo de contracción y de relajación se verá que las aurículas están en reposo aproximadamente 0,7 de segundo y los ventrículos unos 0,5 de segundo. Eso quiere decir que el corazón pasa más tiempo en reposo que en trabajo.
Excitación cardíaca
El músculo cardiaco es biogénico (se excita así mismo). Esto, a diferencia, por ejemplo, del músculo esquelético que necesita de un estímulo consciente o reflejo.
Las contracciones rítmicas del corazón se producen espontáneamente, pero su frecuencia puede ser afectada por las influencias nerviosas u hormonales, por el ejercicio físico o por la percepción de un peligro.
Características del corazón:
• Batmotropismo: el corazón puede ser estimulado, manteniendo un umbral.
• Inotropismo: el corazón se contrae bajo ciertos estímulos.
• Cronotropismo: el corazón puede generar sus propios impulsos.
• Dromotropismo: es la conducción de los impulsos cardiacos mediante el sistema excitoconductor.
• Lusitropismo: es la relajación del corazón bajo ciertos estímulos.
Electrofisiología cardíaca
Para saber y entender cómo y por qué late el corazón debemos conocer las características básicas de la electrofisiología cardíaca.
Físicamente, el corazón está constituido por dos tipos de tejidos:
• Tejido especializado excitoconductor
• Miocardio contráctil.
El primero está representado por el nódulo sinusal o de Keith-Flack (también conocido como nódulo sinoauricular o marcapasos del corazón), el nódulo auriculoventricular o de Aschoff-Tawara, el haz de His, las ramas Derecha e Izquierda y la red de fibras de Purkinje.
Las fibras de Purkinje son fibras muy grandes y trasmiten potenciales de acción a una velocidad seis veces mayor que la del músculo ventricular normal y 150 veces mayor que la de algunas fibras del nódulo auricoventricular.
En condiciones normales, el automatismo (propiedad fundamental del corazón) es patrimonio del tejido especializado excitoconductor, propiedad de la cual carece el miocardio contráctil. Sin embargo, ambos tipos de tejido tienen como característica común la propiedad de generar corrientes eléctricas de muy bajo voltaje como consecuencia de los desplazamientos iónicos debidos fundamentalmente al Potasio (K+) y al Sodio (Na+), al Cloro (Cl-) y al Calcio (Ca++) fundamentalmente, y que continuamente se están produciendo.
Estas corrientes iónicas producen un flujo continuo bidireccional a través de la membrana celular, generando potenciales eléctricos. Esta actividad eléctrica puede ser analizada con electrodos situados en la superficie de la piel, llamándose a esta prueba electrocardiograma o ECG.
Cuatro son las propiedades fundamentales del corazón:
• Automatismo.
• Conductibilidad.
• Excitabilidad.
• Contractilidad.
Automatismo:
Es la propiedad que tiene el corazón de generar su propio impulso, de acuerdo a los que acabamos de decir sobre las corrientes iónicas y los potenciales de acción. El ritmo cardíaco normal depende del automatismo del nódulo sinusal (o sinoauricular).
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| Corazón y venas principales. |
La expresión que se utiliza para denominar el ritmo cardíaco normal es ritmo sinusal. La frecuencia del automatismo sinusal oscila entre 60-100 despolarizaciones por minuto.
Se dice que hay bradicardia sinusal cuando hay una frecuencia menor a 60 latidos por minutos, y taquicardia sinusal cuando hay una frecuencia de más de 100 latidos por minuto.
El automatismo intrínseco del nódulo auricoventricular (AV) oscila alrededor de las 45 despolarizaciones por minuto. El sistema His-Purkinje tiene una frecuencia aún más baja, alrededor de 30 por minuto.
En condiciones de normalidad el automatismo de estos focos no se hace evidente por la mayor frecuencia del nódulo sinusal.
Ver: PSU: Biología, Pregunta 05_2005
Conductibilidad:
Es la propiedad del tejido especializado de conducción y del miocardio contráctil que permite que un estímulo eléctrico originado en el nódulo sinusal o en cualquier otro sitio, difunda con rapidez al resto del corazón.
La velocidad de conducción del estímulo varía en función del tejido considerado. Por ejemplo: el nódulo (o nodo) AV tiene una velocidad de conducción lenta, esta particularidad tiene su razón de ser en la necesidad de que se produzca un retraso en la conducción del estímulo que permita la contracción de ambas aurículas en forma previa a la contracción ventricular.
Excitabilidad:
Es la propiedad de responder a un estímulo originando un potencial de acción propagado.
Contractilidad:
Es la capacidad intrínseca del músculo cardíaco de desarrollar fuerza y acortarse.