BOMBA CARDIACA. BOMBA CARDIACA. CONTROL DE LA CONTROL DE LA

ACTIVIDAD CARDIACAACTIVIDAD CARDIACA

EL CORAZON ESEL CORAZON ES UNA BOMBA (DOS BOMBAS EN SERIE) UNA BOMBA (DOS BOMBAS EN SERIE)

CUYO FUNCIONAMIENTO Y FUERZA CUYO FUNCIONAMIENTO Y FUERZA DEPENDE DE LA CANTIDAD DE SANGRE DEPENDE DE LA CANTIDAD DE SANGRE QUE LLEGA A CADA CÁMARA Y DE LA QUE LLEGA A CADA CÁMARA Y DE LA RESISTENCIA QUE ENCUENTRA PARA RESISTENCIA QUE ENCUENTRA PARA SU EXPULSIÓN (PRE Y POSTCARGA)SU EXPULSIÓN (PRE Y POSTCARGA)

LA CANTIDAD DE SANGRE QUE LLEGA LA CANTIDAD DE SANGRE QUE LLEGA A CADA VENTRÍCULO EN CADA LATIDO A CADA VENTRÍCULO EN CADA LATIDO DEBE SER LA MISMADEBE SER LA MISMA

Propiedades del Propiedades del corazón corazón

BatmotropismoBatmotropismo Excitabilidad Excitabilidad Cronotropismo Cronotropismo Automatismo Automatismo Dromotropismo Dromotropismo

ConductibilidadConductibilidad Inotropismo Inotropismo

ContractilidadContractilidad

Principio de FRANK-STARLINGPrincipio de FRANK-STARLING

PRECARGARetorno venoso

(diástole)

POSTCARGA por la

presión arterialsístole)

Existe una relación estrecha entre el estado inicial de Existe una relación estrecha entre el estado inicial de estiramiento de la fibra miocárdica (longitud inicial de estiramiento de la fibra miocárdica (longitud inicial de la fibra) y la fuerza que se desarrolla en la la fibra) y la fuerza que se desarrolla en la contraccióncontracción. .

Determinantes de la fuerzaDeterminantes de la fuerza FACTORES MECÁNICOSFACTORES MECÁNICOS

PrecargaPrecarga PostcargaPostcarga

Ambas aumentan con el entrenamientoAmbas aumentan con el entrenamiento Patología: HTA, ICPatología: HTA, IC

Agentes qúimicos:Agentes qúimicos: adrenalina, a través de un mecanismo mediado por la adrenalina, a través de un mecanismo mediado por la

inhibición de la troponina I inhibición de la troponina I el aumento de potasio extracelular que produce el aumento de potasio extracelular que produce

despolarización y eventualmente parada cardiaca en despolarización y eventualmente parada cardiaca en sístolesístole

el aumento del calcio intracelular, puede provocar el aumento del calcio intracelular, puede provocar también parada en sístole.también parada en sístole.

los derivados de la digital que inhiben la bomba de los derivados de la digital que inhiben la bomba de Na+/K+, lo que produce un aumento de Na intracelular Na+/K+, lo que produce un aumento de Na intracelular y una disminución consecuente de la bomba de y una disminución consecuente de la bomba de Na+/Ca2+, con aumento del Ca2+ intracelularNa+/Ca2+, con aumento del Ca2+ intracelular

Gasto cardiacoGasto cardiaco

volumen sistólico (75ml )

• Gasto cardiaco= volumen sistólico (70 ml) x frecuencia Gasto cardiaco= volumen sistólico (70 ml) x frecuencia cardiaca (70 latidos /minuto )= 4,9 Lcardiaca (70 latidos /minuto )= 4,9 L

• Variación gasto cardiaco:Variación gasto cardiaco:•Variación volumen sistólico: fracción de eyecciónVariación volumen sistólico: fracción de eyección•Variación de la frecuenciaVariación de la frecuencia

MEDIDA DEL GASTO MEDIDA DEL GASTO CARDIACOCARDIACO

Ecuación de Fick: se basa en el principio de que la Ecuación de Fick: se basa en el principio de que la captación o liberación de una sustancia (O2) por un captación o liberación de una sustancia (O2) por un órgano es igual al flujo de sangre a través de dicho órgano es igual al flujo de sangre a través de dicho órgano multiplicado por la diferencia de órgano multiplicado por la diferencia de concentración (A-V) de la sustancia en 100 ml.concentración (A-V) de la sustancia en 100 ml.

(VO2 (ml).min (VO2 (ml).min -1-1 / O2 (A-V)) x100 / O2 (A-V)) x100P. ej. :P. ej. : VO2= 250 mlVO2= 250 ml O2 A= 20O2 A= 20 ml/100 ml sangre ml/100 ml sangre O2 V= 15O2 V= 15 ml/100 ml sangre ml/100 ml sangre

Diferencia : 5Diferencia : 55 ----- 1005 ----- 100250---- x250---- x

x (G.C.) = 250*100/5 = 5000.x (G.C.) = 250*100/5 = 5000.Calcular V.S.Calcular V.S.

CICLO CARDIACO

Volumen Telediastolico:

Volumen Telesistolico

volumen en el ventrículo al final de la diástole.

110 -120 ml

volumen dentro del ventrículo al finalizar la sístole 40-60

ml

GC Volumen de sangre que bombea en 1 min

GC= FC x VS

VS (70 ml /latido) FC (75 latidos/min)GC= 4-5 L/min

FE Es el % de volumen que el VI bombea justo antes de la contracción (60-75%.)

Volumen sistólico

Volumen sangre eyectado por el ventrículo en un ciclo cardiaco,

70ml

El volumen sistólico El volumen sistólico normal en reposo es de normal en reposo es de aproximadamente 80 mlaproximadamente 80 ml

50

90

130

SÍSTOLE DIÁSTOLE

Volu

men

ve

ntric

ular

(ml)

Volumentelediastólico = 130 ml Volumen

telesistólico = 50 ml

Volumensistólico = 80 ml

Fracción de eyección = volumen sistólico / volumen telediastólico = 60 - 70 %

0

SÍSTOLEDIÁSTOLE

Volumen sistólicoVolumen sistólicoDepende de:Depende de: Volumen sangre venosa (A.D.): Volumen sangre venosa (A.D.):

posición ejercicioposición ejercicio Capacidad de distensión ventricularCapacidad de distensión ventricular Contractilidad ventricularContractilidad ventricular Resistencia arterialResistencia arterial

Frecuencia cardiacaFrecuencia cardiacaVALORES EN REPOSOVALORES EN REPOSO Adulto = 70. Más mujeres. ¿Causa?Adulto = 70. Más mujeres. ¿Causa? Niños : superiorNiños : superior Sueño: disminuye 10-20Sueño: disminuye 10-20 Deportista muy entrenado : 45-50Deportista muy entrenado : 45-50

AUMENTO DE LA FRECUENCIAAUMENTO DE LA FRECUENCIA (taquicardia) (taquicardia) Ejercicio, altitud.Ejercicio, altitud. FiebreFiebre EstrésEstrés

DISMINUCIÓN DE LA FRECUENCIADISMINUCIÓN DE LA FRECUENCIA (bradicardia) (bradicardia) Bloqueos del sistema de conducciónBloqueos del sistema de conducción Algunas infeccionesAlgunas infecciones

Metabolismo miocardioMetabolismo miocardio Irrigación: Flujo coronario en reposo Irrigación: Flujo coronario en reposo

= 200-250 ml/min (5% del G.C.). = 200-250 ml/min (5% del G.C.). Ejercicio aumenta 5-6 veces.Ejercicio aumenta 5-6 veces.

Utilización de sustratos: Metabolismo Utilización de sustratos: Metabolismo aeróbico.aeróbico. AG, glucosa, lactato.AG, glucosa, lactato.

Regulación flujo: dilatación por Regulación flujo: dilatación por Adenosina procedente del propio Adenosina procedente del propio

metabolismometabolismo NONO Adrenalina.Adrenalina.

Metabolismo miocardioMetabolismo miocardio

Utilización de O2: más alta que en ningún Utilización de O2: más alta que en ningún tejido: O2 (A-V) = 70-80tejido: O2 (A-V) = 70-80

““PRODUCTO PRESIÓN FRECUENCIA” PPFPRODUCTO PRESIÓN FRECUENCIA” PPFEl flujo sanguíneo y el consumo de O2 El flujo sanguíneo y el consumo de O2 están en relación directa con el producto están en relación directa con el producto de la P.A.S. y la F.C.de la P.A.S. y la F.C. Reposo = 120 x 50 = 6000Reposo = 120 x 50 = 6000 Ejercicio intenso = 200 x 200 = 40.000Ejercicio intenso = 200 x 200 = 40.000 Es más alto en los ejercicios de extremidades Es más alto en los ejercicios de extremidades

sup.sup.

Metabolismo miocardioMetabolismo miocardio

Consumo cardiaco de O2Consumo cardiaco de O2 Reposo: 2 mL/100 g/minReposo: 2 mL/100 g/min Ejercicio: aumento controlado por:Ejercicio: aumento controlado por:

Tensión intramiocárdicaTensión intramiocárdica FrecuenciaFrecuencia

Diferencia V.D./V.I.: trabajo cardíaco = Diferencia V.D./V.I.: trabajo cardíaco = V.Sis x P.A. media (pulmonar VD, Aórtica VI.).V.Sis x P.A. media (pulmonar VD, Aórtica VI.).Como P es 7 veces superior en la aorta que en Como P es 7 veces superior en la aorta que en

lapulmonar, el trabajo del V.I. es siete veces lapulmonar, el trabajo del V.I. es siete veces superior al del V.I.superior al del V.I.

Regulación de la F.C.Regulación de la F.C. NerviosaNerviosa

SimpáticoSimpático ParasimpáticoParasimpático

Humoral:Humoral: AdrenérgicaAdrenérgica PNAPNA

HidrodinámicaHidrodinámica

Sistema Sistema nervioso nervioso

autónomo, autónomo, SNASNA

Es un sistema de regulación nerviosa que Es un sistema de regulación nerviosa que controla el funcionamiento de los órganos, controla el funcionamiento de los órganos, mediante la información que recibe el mediante la información que recibe el cerebro del medio interno y las respuesta cerebro del medio interno y las respuesta que el cerebro elabora.que el cerebro elabora.

A diferencia del sistema motor, las fibras A diferencia del sistema motor, las fibras eferentes del SNA no alcanzan eferentes del SNA no alcanzan directamente los órganos sino que se directamente los órganos sino que se proyectan a los ganglios autónomos o proyectan a los ganglios autónomos o vegetativos situados fuera del SNC.vegetativos situados fuera del SNC.

No hay control voluntarioNo hay control voluntario

Sistema nervioso autónomo: Sistema nervioso autónomo: diferencias con el voluntariodiferencias con el voluntario

Sistema simpáticoSistema simpáticoOrigen: Neuronas preganglionares

columna mediolateral torácica y lumbar de la

médula espinal.↓

Axones (fibras preganglinares) salen

de la médula por la raíz anterior junto con las

fibras motoras↓

Ramos comunicantes blancos

↓Ganglios, unidos entre sí (troncos simpáticos)

↓Ramos comunicantes

grises↓

Órganos y vasos sanguíneos

TONOTONO Los vasos mantienen un “tono Los vasos mantienen un “tono

simpático”. Cuando este aumenta, simpático”. Cuando este aumenta, disminuye el flujo sanguíneo y disminuye el flujo sanguíneo y viceversa.viceversa.

En situación de reposo la frecuencia En situación de reposo la frecuencia cardiaca esta disminuida por el “tono cardiaca esta disminuida por el “tono vagal”vagal”

Sistema parasimpáticoSistema parasimpáticoNeuronas preganglionares en tronco encéfalo y Neuronas preganglionares en tronco encéfalo y

región sacra (S3-S4) de la médula espinal región sacra (S3-S4) de la médula espinal ↓

Nervios craneales: III (OMC), VII (facial), IX Nervios craneales: III (OMC), VII (facial), IX (glosofaríngeo), X (vago) y sacros(glosofaríngeo), X (vago) y sacros

↓Ganglio cerca de órgano o en él

↓Fibras posglanglionares

↓Órganos

SNA : neurotransmisoresSNA : neurotransmisores

Sistema Sistema nervioso nervioso

autónomo: autónomo: simpáticosimpático

yyparasimpátparasimpát

ico.ico.Acciones Acciones

generalmegeneralmente nte

opuestasopuestas

Receptores Receptores

Regulación de la F.C.Regulación de la F.C.Influencia del parasimpático y del simpático. Influencia del parasimpático y del simpático. Si se elimina la influencia del parasimpático Si se elimina la influencia del parasimpático

(atropina) la FC aumenta (tono vagal)(atropina) la FC aumenta (tono vagal) Si se elimina la influencia del simpático Si se elimina la influencia del simpático

(propanolol) la FC no disminuye en la misma (propanolol) la FC no disminuye en la misma formaforma Conclusión: es más importante la inhibición ejercida por Conclusión: es más importante la inhibición ejercida por

el parasimpático que la estimulación del simpáticoel parasimpático que la estimulación del simpático Si se abolen ambos la frecuencia es de Si se abolen ambos la frecuencia es de

aproximadamente 100, lo que corresponde al aproximadamente 100, lo que corresponde al ritmo del marcapasos SA (FC intrínseca)ritmo del marcapasos SA (FC intrínseca)

Regulación de la F.C.Regulación de la F.C.Frecuencia cardiacaFrecuencia cardiaca < 60 en reposo bradicardia< 60 en reposo bradicardia >100 en reposo taquicardia>100 en reposo taquicardia Frecuencia del marcapaso SA : 100Frecuencia del marcapaso SA : 100

Conclusión: en reposo el marcapasos Conclusión: en reposo el marcapasos esta inhibido por el sistema esta inhibido por el sistema parasimpáticoparasimpático

Regulación de la función cardiaca

ReceptoresReceptores MecanorreceptoresMecanorreceptores QuimiorreceptoresQuimiorreceptores BarorreceptoresBarorreceptores Receptores Receptores

sensitivos sensitivos auriculares: PNAauriculares: PNA

Receptor sensitivos Receptor sensitivos VV

Regulación reflejaRegulación refleja ReceptoresReceptores

MecanorreceptoresMecanorreceptores Quimiorreceptores Quimiorreceptores

BarorreceptoresBarorreceptores Receptores sensitivos Receptores sensitivos

auriculares: PNAauriculares: PNA Receptor sensitivosReceptor sensitivos V V

NTNTSS

↑↑P.P.AA

↑↑PsPs

↓↓SimpSimp

Efectos simpáticoEfectos simpático Efectos positivos sobre:Efectos positivos sobre:

Cronotropismo (frecuencia)Cronotropismo (frecuencia) Dromotropismo (velocidad de Dromotropismo (velocidad de

conducción)conducción) Inotropismo (fuerza)Inotropismo (fuerza)

Respuesta HumoralRespuesta Humoral Activación secreción adrenérgicaActivación secreción adrenérgica Activación sistema renina-Activación sistema renina-

angiotensinaangiotensina Activación ADHActivación ADH

Regulación del gasto Regulación del gasto cardiacocardiaco

↑Retornovenoso

↑ CO2↓O2

↑ H+

↓ PS ↑ VS

↑Volsistólico

↑FC↑fuerza

Ejercicio

RESPUESTA RESPUESTA HIDRODINÁMICAHIDRODINÁMICA

↑ ↑ RETORNO VENOSORETORNO VENOSO↓↓

↑↑GASTO CARDIACOGASTO CARDIACOEl retorno venoso aumenta por:El retorno venoso aumenta por: ↑↑Tono venoso mediado por simpáticoTono venoso mediado por simpático Acción “masaje” de los músculosAcción “masaje” de los músculos Presión auricular negativa por Presión auricular negativa por

hiperventilación.hiperventilación.

Consecuencias del Consecuencias del ↑↑ de de retorno venosoretorno venoso

↑ ↑ distensión A.D.distensión A.D. → →↑ frecuencia de ↑ frecuencia de descarga sino-auriculardescarga sino-auricular→→ ↑ F.C (reflejo de ↑ F.C (reflejo de Bainbridge) (¿inhibición vagal?)Bainbridge) (¿inhibición vagal?)

↑ ↑ volumen llenado ventricular: ↑ fuerza volumen llenado ventricular: ↑ fuerza contracción (Ley de Frank-Starling)contracción (Ley de Frank-Starling)

Factores hemodinámicosFactores hemodinámicos La fuerza de contracción dependerá de la La fuerza de contracción dependerá de la

precarga y de la postcarga. precarga y de la postcarga. Fisiológicamente ambas aumentan con el Fisiológicamente ambas aumentan con el

entrenamiento. Patológicamente la entrenamiento. Patológicamente la precarga aumenta en la insuficiencia precarga aumenta en la insuficiencia cardíaca y la postcarga en la hipertensión cardíaca y la postcarga en la hipertensión arterial.arterial.

Entre los compuestos que aumentan la Entre los compuestos que aumentan la fuerza de la contracción está la fuerza de la contracción está la adrenalina, a través de un mecanismo adrenalina, a través de un mecanismo mediado por la inhibición de la troponina I mediado por la inhibición de la troponina I

Factores hemodinámicosFactores hemodinámicos El aumento de potasio extracelular produce El aumento de potasio extracelular produce

despolarización y eventualmente parada despolarización y eventualmente parada cardiaca en sístolecardiaca en sístole

El aumento del calcio intracelular, pudiendo El aumento del calcio intracelular, pudiendo provocar también parada en sístole.provocar también parada en sístole.

Los derivados de la digital que inhiben la bomba Los derivados de la digital que inhiben la bomba de Na+/K+, lo que produce un aumento de Na de Na+/K+, lo que produce un aumento de Na intracelular y una disminución consecuente de la intracelular y una disminución consecuente de la bomba de Na+/Ca2+, con aumento del Ca2+ bomba de Na+/Ca2+, con aumento del Ca2+ intracelular.intracelular.

Función cardíaca y ejercicio Función cardíaca y ejercicio relación con:relación con:

TrabajoTrabajo EdadEdad SexoSexo VO2VO2

GASTO C. Y EJERCICIOGASTO C. Y EJERCICIO AUMENTA PROPORCIONALMENTE A VO2 AUMENTA PROPORCIONALMENTE A VO2

HASTA VALORES DE 60-70% DE VO2 HASTA VALORES DE 60-70% DE VO2 La taquicardia (valores muy altos de F.C.) La taquicardia (valores muy altos de F.C.)

hace que disminuya el gasto c. por hace que disminuya el gasto c. por disminución del volumen sistólico. disminución del volumen sistólico.

El volumen sistólico máximo se alcanza a El volumen sistólico máximo se alcanza a valores del 60% de VO2 maxvalores del 60% de VO2 max

F.C. Pueba Wingate CAFD 2003

65

85

160

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1

reposo preejercicio final

frecu

enci

a ca

rdia

ca

Función cardiaca en ejercicioFunción cardiaca en ejercicioTrabajoTrabajo(Kg-m/min)(Kg-m/min)

VO2VO2(mL/min)(mL/min)

F.C.F.C. G.C.G.C.(L/min)(L/min)

V.SistV.Sist(mL)(mL)

A-V O2A-V O2(mL/dL)(mL/dL)

A.A.ReposoReposo 267267 6464 6,46,4 100100 4,34,3

B. 228B. 228 910910 104104 13,113,1 126126 77

C. 540C. 540 14301430 122122 15,215,2 125125 9,49,4

D. 900D. 900 21432143 161161 17,817,8 110110 12,312,3

E. 1260E. 1260 30073007 173173 20,920,9 120120 14,514,5E/AE/A 11,2611,26 2,702,70 3,263,26 1,21,2 3,373,37

Variación del G.C.Variación del G.C. Para una misma VO2 la frecuencia Para una misma VO2 la frecuencia

cardiaca es en ejercicios de extremidades cardiaca es en ejercicios de extremidades superiores > extremidades inferiores superiores > extremidades inferiores (bicicleta) > extremidades inferiores (bicicleta) > extremidades inferiores (carrera): (carrera): causa : diferencia presión hidrostática.causa : diferencia presión hidrostática.

Sexo: mujeres > hombresSexo: mujeres > hombres EdadEdad Clima: temperatura, humedad, presión Clima: temperatura, humedad, presión

atmosférica.atmosférica.

RecuperaciónRecuperación Tiempo necesario para normalizar la Tiempo necesario para normalizar la

F.C.F.C. IR2: recuperación en el minuto 2 IR2: recuperación en el minuto 2

posejercicio:posejercicio:Caida F.C. /(F.C. M.axima teórica-F.C. Caida F.C. /(F.C. M.axima teórica-F.C.

Máxima alcanzada).Máxima alcanzada).Más alto en entrenadosMás alto en entrenados

GASTO CARDIACO Y GASTO CARDIACO Y EJERCICIOEJERCICIO

75

105

110

162

70

50

195

185

5250

5250

21450

29970

0 10000 20000 30000 40000

No entrenadoreposo

Maratonianoreposo

No entrenadoE. Máximo

Maratonian E.Máximo

G.C (mL/min)F.C.Vol. Sistólico

ROBERT A. ROBERGS AND ROBERTO LANDWEHR JEPonline

2 6 10 14 18 22 26 30 34160

175

190

205

220

235

250

Edad (años)

F.

C. m

ax (L

/min

)