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Clase 3: Función mecánica Cardiaca
Insuficiencia cardiaca → Afección del musculo cardiaco. Puede comprometer:
- Lado derecho
- Lado izquierdo
- Insuficiencia cardiaca congestiva → Ambos lados o Edema o Ascitis → Derrame cavidad peritoneal o Edema facial o Disnea o Ortopnea Nace por una alteración a nivel del musculo cardiaco, hay unos cambios estructurales en las células cardiacas → producen una dilatación excesiva, que según la ley de Frank Starling va a impedir que ese musculo se pueda contraer de manera eficaz, también porque va a haber un remplazo de los miocardiocitos por fibroblastos o células cicatriciales. Manejo de la insuficiencia cardiaca → Tratamiento farmacológico digital ¿Por qué el calcio se ve afectadito en esos pacientes?
- Hipocalemia: Potasio bajo → Reglas de oro del potasio (7 reglas) → se deben tener en cuenta por la acción del potasio en el musculo cardiaco. Mecanismos de la contracción cardiaca
- Las células miocárdicas se contraen como resultado de la interacción de dos proteínas contráctiles rígidas superpuestas: filamentos de actina y miosina.
- Se produce acortamiento celular cuando ambas proteínas interactúan por completo y se deslizan una sobre otra. Esta interacción se evita en condiciones normales a partir de dos proteínas reguladoras, troponina y tropomiosina.
- El incremento en la concentración de calcio promueve la contracción al fijarse iones calcio a la troponina. Esto genera un cambio conformacional en la troponina exponiéndose los sitios activos y permitiéndose así la interacción con los puentes de miosina.
- La relajación se presenta durante el regreso activo del calcio hacia el retículo sarcoplásmico a partir de una ATPasa de calcio y magnesio. La calda resultante en la concentración de calcio Intracelular permite que el complejo de troponina y tropomiosina impida de nuevo la interacción entre actina y miosina.
- Las miofibrillas son abundantes en las células musculares
- Las fibras musculares cardiacas tienen una gran concentración de mitocondrias
- Hemoglobina → Interior células musculares → Lo almacena. Por eso es rojo, por la gran cantidad de mioglobina
- Las células musculares esqueléticas son multinucleadas → Ubicados a la periferia, mientras que las células cardiacas tienen un solo núcleo → Ubicada en el centro
- Discos intercalados, tienen unas ranuras que permiten la difusión iónica miocárdica → se despolarice y trasmite ese impulso a las células vecinas, produciendo una respuesta en conjunto. Mientras que el musculo esquelético requiere que cada célula reciba un impulso de una motoneurona para poderse contraer.
Estructura de una célula de musculo esquelético
→Muy similar a las cardiacas. El calcio no puede entrar o salir libremente de la célula, tiene que recibir el “permiso” de ciertos transmisores para que se abran los canales a través de los cuales entra o sale, igual funciona con el sodio y con el potasio. El ingreso y salida de Calcio de la célula son eventos de transporte activo, es decir, que la célula gasta ATP para poder realizar esos procesos. Proteínas de contracción muscular agrupas es paquetes de Miofibrillas → Filamentos de proteínas contráctiles actina y miosina. Las miofibrillas tienen líneas, llamadas líneas Z → Estas marcan los límites del sarcómero que constituye la unidad funcional de la miofibrilla.
Banda A: Filamentos gruesos de miosina.
Filamento de Actina
Conformado por 2 cadenas relacionadas entre sí.
- Tropomiosina: Filamentosa, reguladora. Su función es cubrir los sitios activos de la miosina.
- Troponina: Subunidad T, C e I, Es una proteína reguladora, cuya función es hacer mover a la tropomiosina, su mecanismo consiste en que:
- La subunidad C se une al Calcio → Activa enzima ATPasa que hidroliza ATP generando energía que se utiliza para producir un desplazamiento de la tropomiosina dejando descubierto el sitio activo de la actina para que la miosina se pueda pegar a ese sitio activo y pueda ocurrir la contracción muscular.
- La subunidad I está unida al sitio activo de la Actina.
- La subunidad T pega la troponina a la Tropomiosina. ➢ Este compuesto por 3 componentes proteicos: Actina, Tropomiosina y Troponina ➢ Es una doble hélice en espiral, que presenta sitios activos (ADP) ➢ Uno de los extremos de los filamentos se une en los discos 2, el otro esta libre
Triada del musculo esquelético → retículo sarcoplásmico: Tubo de ingreso directo del calcio (medio) y los tubos que tienen almacenado el calcio en el retículo sarcoplásmico (Dos en el exterior). Uno de los marcadores de infarto de miocardio es el aumento de la concentración sanguínea de troponina, porque se está liberado por medio de las células miocárdicas lesionadas/infartadas. Fibra tipo 1 (roja) → Lenta Fibra tipo 2 → Rápida Puente cruzado : unión de la cabeza de miosina con los sitios activos de actina.
•Espiral de cada molécula
que se extiende hacia un lado
que origina un brazo que
lleva la cabeza
Bisagra
•Punto flexible de un puente
cruzado
Consulta: ¿Cuándo hay hipercalcemia se produce in para cardiaco en sístole o en diástole?
- En Calambre muscular → Bajo potasio
Ciclo Cardiaco
Serie de eventos electricos, mecanicos, sonoros, volumetricos y de flujos que suceden en cada latido.
- Eléctricos: Conducción del impulso eléctrico a través del sistema cardio lector.
- Mecánicos: Contracción del musculo cardiaco
- Sonoros: Clínica → Auscultación de ruidos normales y anormales
- Volumétricos: tiene que ver con los volúmenes normales fisiológicos tanto en reposo como en ejercicio
- Flujos: distintos según la situación del organismo. El ciclo cardiaco se divide en dos grandes fases
- Fase de relajación del musculo cardiaco → Corresponde al llenado de las cavidades cardiacas → diástole
- Fase de contracción del músculo cardiaco → Expulsión de sangre de las cavidades → sístole Comprende los eventos eléctricos, mecánicos, sonoros, volumétricos y de flujos que suceden en cada latido. Cada latido se divide en 2 grandes fases: ➢ SİSTOLE: su objetivo es propulsar la sangre hacia la periferia.
- Contracción isovolumétrica
- Eyección rápida
- Eyección lenta ➢ DIÁSTOLE: su objetivo el llenar el ventrículo que se ha vaciado parcialmente durante la sistole.
- Relajación isovolumétrica
- Llenado ventricular rápido Primer 1/ 3
- Llenado ventricular lento. Segundo 1/ La sístole representa las 2/5 partes de un latido y la diástole las tres restantes. Cuando se aumenta la frecuencia cardíaca, el ciclo cardíaco se acorta a expensas de la diástole. 80% del volumen de llenado (no del volumen total ventricular)
La sístole tiene como objetivo propulsar la sangre hacía todas las células del organismo, se da en tres fases:
- Contracción isovolumétrica
- Fase de eyección rápida
- Fase de eyección lenta La diástole tiene como objetivo el llenado ventricular, el cual se ha vaciado parcialmente durante la sístole (Queda un volumen residual) → Obj: Llenar nuevamente el ventrículo con sangre para que sea expulsada durante la sístole.
- Fase de relajación isovolumétrica
- Llenado ventricular rápido → Primer tercio de la diástole
- Llenado ventricular lento → Segundo tercio de la diástole La sístole representa las 2/5 partes de un latido y la diástole las tres restantes. Taquicardia: Acorta el ciclo cardiaco a expensas de la diástole.
Contracción Auricular
Durante la diástole está relajado el ventrículo y el musculo auricular, en ese momento está ingresando la sangre a las auricular (Retorno venoso), a medida que se llena la aurícula, ejerce la suficiente presión para abrir la válvulas auriculo ventriculares, tanto la tricúspide como la mitral, porque el músculo ventricular esta relajado y casi vacío no hay una presión oponiéndose a volumen de sangre que está ingresando a las aurículas, fácilmente generando presión suficiente para ingresar fácilmente. Se comienzan a llenar los ventrículos.
- Primer tercio de la diástole: Llenado ventricular rápido por la fuerza de la sangre que está retornando a las aurículas
- Fase de llenado ventricular lento: Disminuida un poco la presión siguen llenándose las aurículas, pero a menor velocidad. El 20% restante de sangre, se llenar por medio de la contracción de la aurícula, haciendo que el ventrículo se llene completamente → Tercer tercio de llenado ventricular (diástole) Responsables del 80% del volumen de llenado ventricular
¿Cómo sucede? Se origina el impulso eléctrico en el nodo sinusal, pasa a fascículos internodales, fascículo de bachman hacía las aurículas y allí se traza la onda P. Luego llega ese impulso al nodo auriculoventricular y ocurre un retraso en la conducción del impulso y de la rama común del haz de His. Luego el impulso pasa a través de la rama derecha del haz de His, por el septum intraventricular allí se traza Q (Infartos antiguos → evidencia)
- Llega el impulso eléctrico, despolariza el musculo ventricular e el septum, y este comienza a contraerse (Es el primero) generando la segunda presión hacía las cámaras ventriculares (la primera es la sangre de los ventrículos → Volumen telediastólico y por el inicio de la contracción del musculo cardiaco y esta es de tipo isométrica , es decir, no hay acortamiento de las fibras del musculo cardiaco, se genera tensión) Volumen telediastólico: Cantidad de sangre alojada en las cavidades ventriculares al final de la diástole El aumento en la tensión muscular y de la contracción isométrica va a producir el aumento de la presión dentro de la cavidad ventricular que va a impulsar a las válvulas auriculoventriculares para que se cierren; se cierran las válvulas AV, pero las válvulas semilunares: Pulmonar y Aortica requieren de una presión más alta para que se puedan abrir.
- La presión mínima requerida en el ventrículo izquierdo para abrir la válvula aortica es 80mmHg.
- La presión mínima requerida en el ventrículo derecho para abrir la válvula pulmonar es 8mmHg. Antes de que se alcancen los limites mínimos de presión se van a cerrar las válvulas AV con una menor presión, porque ya el musculo auricular se contrajo y empezó la fase de relajación, o sea, cuando el musculo ventricular se va a empezar a contraer, ya el musculo auricular se está relajando, entonces la presión dentro de las aurículas cae (además de que ya están vacías porque ya pasaron la sangre a los ventrículos → se van a empezar a llenar again) Por eso la presión dentro de las aurículas es mínima y eso facilita que la presión que hay en los ventrículos cierre la AV pero que no sea aun lo suficientemente alta para abrir las válvulas aortica y pulmonar → En esa fase están cerradas las 4 válvulas.
- Cuando ocurre el cierre de las válvulas AV: mitral y tricúspide → Ocurre el primer ruido cardiaco. Cuando los ventrículos se acabaron de llenar y el musculo ventricular esta empezando a contraerse en una contracción isométrica Cuando están cerradas las cuatro válvulas no hay posibilidad de que entre mas sangre al ventrículo no que salga sangre del ventrículo, es decir que ese volumen telediastólico va a permanecer invariable/constante, a esa fase en la cual las cuatro válvulas están cerradas se le llama Fase de Contracción isovolumétrica.
Sigue aumentando la tensión dentro del musculo ventricular, y llega al punto donde es suficiente para abrir las válvulas semilunares (aortica y pulmonar) y empieza a salir la sangre hacía las arterias pulmonar y aortica → sístole. Ya ahí comienza la segunda fase del ciclo cardiaco que es la sístole o fase de eyección, donde va a salir la sangre expulsada desde los ventrículos hacía la circulación general o hacia la circulación pulmonar. Hay una salida de sangre rápida que corresponde a la fase de eyección rápida, en la cual el 70% de la sangre que va a salir del ventrículo es eyectado; la sangre que sale del ventrículo se llama volumen sistólico, en promedio es de 70 a 80mL de sangre (Diferente al volumen telediastólico→ Toda la sangre que llena el ventrículo por completo 110 a 120cm2) ya que no toda la sangre es expulsada durante la sístole sino que va a quedar un remanente o volumen residual que es alrededor de 40mL de sangre.
- Durante la sístole se expulsa alrededor del 60% del volumen tele diastólico → Fracción de eyección ( corresponde al porcentaje, no al volumen) Ej.: Si tengo 120cm2 y expulso el 60%, ¿Cuánto debería salir de volumen sistólico? → El volumen sistólico sería 72cm En los atletas el volumen sistólico puede ser mayor → 120 a 150 mL de sangre. En deportistas de alto rendimiento puede ser aun mayor. Durante el ejercicio se puede duplicar o triplicar. En pacientes con insuficiencia cardiaca, ya que el musculo es insuficiente, es decir, se contrae muy débilmente la cantidad de sangre que puede eyectar o expulsar va a ser menor, por ende, va a disminuir el volumen sistólico y la fracción de eyección. Una vez eyectada la sangre por las arterias el musculo ventricular empieza a relajarse, es decir, ya se contrajo al máximo, expulsó la máxima cantidad de sangre (Volumen sistólico) y ya empieza a relajarse, en esa fase en el electrocardiograma se ve el registro de la onda
Valores normales
➢ El volumen sistólico normal es de 70 a 80cm2. ➢ La fracción de eyección normal es del 60% ➢ El volumen telediastólico normal es de 70 a 80cm2. ➢ El volumen residual es de 40 a 50cm2. ➢ Gasto cardiaco normal es entre 4-5 litros.
Apenas empieza a entrar la sangre a las aurículas no hay la suficiente presión para abrir las válvulas tricúspide y mitral, entonces vamos a encontrar que el musculo ventricular está relajado → Fase de relajación muscular, o sea, diástole. Que están cerradas las válvulas AV, y están cerradas las válvulas sigmoideas por la presión de la sangre que salió del ventrículo y quiere regresar por medio de la gravedad y por la acción elástica de las paredes de las arterias. Hallazgos en Fase de relajación isovolumétrica
- Ventrículo vacío, solo con el volumen de sangre residual, de aproximadamente 40mL de sangre.
- Musculo ventricular y auricular relajados.
- 4 válvulas cerradas → Porque apenas la aurícula se está empezando a llenar y no hay apertura de las válvulas
- Volumen ventricular (que en este caso es igual al residual) va a permanecer invariable, por eso se llama Fase de relajación isovolumétrica *Fases de relajación o contracción isovolumétricas están caracterizadas porque las 4 válvulas están cerradas La onda U en el electrocardiograma es una onda normal que puede estar o no estar y se encuentra después de la onda T, aún no se sabe a que corresponde. Una de las teorías dice que es la fase de repolarización del musculo ventricular, por ser los últimos en despolarizarse son los últimos en repolarizarse. Ejercicios:
- Un paciente está en un shock cardiogénico y tiene una fracción de eyección del 45% (baja)
- Un paciente con una hipertrofia concéntrica, con una fracción de eyección normal de 60%, pero con un volumen sistólico muy bajo. Ejemplo: Un paciente tiene un volumen telediastólico o llenado ventricular de 50mL de sangre, ya que es un paciente que tiene una miocardiopatía, por ende, tiene una hipertrofia cardiaca de tipo concéntrica (Aumenta el grosor de la pared ventricular), por ende, su capacidad telediastólico se reduce a 50mL, con una fracción de eyección de 60%. - Hipertrofia excéntrica: Aumenta la longitud del musculo → Aumenta el tamaño de la cavidad - Hipertrofia Concéntrica: Aumenta el grosor de la parecen muscular → Disminuye la cavidad ventricular (Musculo más grueso significa menos cavidad)
➢ ¿Cuál es el 60% de 50mL? → 30mL, es decir que el paciente expulsa 30mL → Va a tener 20mL de volumen residual. ➢ Dx: El paciente se encuentra en un shock cardiogénico, ya que solo está expulsando un volumen sistólico de 30mL. Si tiene una frecuencia cardiaca de 80 lat./min, y como en cada minuto expulsa 30mL, en un minuto va a expulsar
2400mL de sangre → el gasto cardiaco de este paciente es de 2.4 Litros (Lo
normal es de 4 a 5 litros), si gasto cardiaco está a la mitad de lo normal. A pesar de ser un paciente cuya fracción de eyección es normal, su gasto cardiaco es muy reducido porque su vol. Sistólico es muy bajito; por ende, la cantidad de
oxigeno que está perfundiendo los tejidos es muy bajita → el paciente está en
estado de shock debido a su bajo gasto cardiaco.
Recap de sístole
Es una fase de contracción isométrica/isovolumétrica. El impulso eléctrico pasa del nodo AV al haz de His y fibras de Purkinje Despolarización ventricular e inicio de su contracción Aumento de presión dentro de la cavidad ventricular Cambio del flujo de sangre, turbulencias (Energía cinética →sonido) Todas las válvulas están cerradas, no hay entrada ni salida de sangre Cuando la presión ventricular excede (80mmHg en cav. Izq y 8 mmHg en cav. Derecha) se produce la apertura de las válvulas aórtica y pulmonar respectivamente Por el gran aumento de presión ventricular produce protrusión de las valvas AV hacia las aurículas y se produce la onda C auricular. Prolapso valvular: Cuando el paciente tiene debilidad en los anillos que sostienen esas válvulas se puede producir una protrusión muy importante. cierre de válvulas AV Primer ruido cardiaco
