Aparato cardiovascular (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Enfermería - 1º curso
Asignatura Fisiologia
Año del apunte 2014
Páginas 15
Fecha de subida 12/12/2014
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Aparato cardiovascular.
Un aparato circulatorio que incluye un corazón, vasos sanguíneos y sangre se conoce como aparato cardiovascular.
La presión generada en el corazón impulsa continuamente la sangre, la sangre recoge oxigeno en los pulmones y nutrientes en el intestino y luego entrega estas sustancias a las células del cuerpo mientras simultáneamente recoge los desechos celulares para su excreción.
Y papel importante en la comunicación entre las células la defensa del cuerpo contra invasores.
Las sustancias transportadas pueden ser: nutrientes, agua y gases del medio externo; materiales de una célula a otra; desechos que las células eliminan.
El oxigeno entra por la superficie de intercambio de los pulmones, los nutrientes y el agua son absorbidos en el epitelio intestinal.
Es importante el aporte continuo de O2 a células porque si se las priva de el sufren daños irreparables en muy poco tiempo. Si el O2 se detiene de 5 a 10 min ocurre un daño cerebral permanente. Las neuronas tienen una tasa muy alta de consumo de O2 y son incapaces de cubrir su necesidad de ATP por vías anaeróbicas. Debido a la sensibilidad a la hipoxia del encéfalo, los controles homeostáticos intentan mantener el flujo sanguíneo cerebral aunque eso signifique privar de O2 a otras células.
Las hormonas secretadas por glándulas endocrinas son trasportadas hasta los sitios diana. Los nutrientes son trasportados a células metabolitamente activas. El equipo de defensa patrulla la circulación para interceptar invasores. El aparato cardiovascular recoge CO2 y desechos de las células y los transporta hasta los pulmones y los riñones para su excreción. Algunos productos son llevados al hígado para que sean procesados antes de ser excretados en la orina o heces. La sangre también lleva calor desde el centro del cuerpo a la periferia.
El aparato cardiovascular esta formado por el corazón, los vasos sanguíneos, las células y el plasma de la sangre. Los vasos sanguíneos que sacan la sangre del corazón se llaman arterias y los vasos que retornan la sangre son venas.
Un sistema de válvulas en el corazón y en las venas asegura que la sangre fluya en una sola dirección.
El corazón esta divido por un tabique en mitades izquierda y derecha, cada mitad funciona como una bomba independiente formada por una aurícula y un ventrículo. La aurícula recibe la sangre desde los vasos y el ventrículo bombea sangre hacia los vasos. El lado derecho recibe sangre desde los tejidos y la envía hacia los pulmones, el lado izquierdo recibe sangre desde los pulmones y la envía a los tejidos.
Desde la aurícula derecha la sangre fluye hacia el ventrículo derecho, desde allí es bombeada a los pulmones donde se oxigena, desde los pulmones viaja al lado izquierdo por las venas pulmonares, entra en la aurícula izquierdo y pasa al ventrículo izquierdo, desde ahí entra la arteria aorta, la aorta se ramifica en arterias mas pequeñas que finalmente conducen a redes de capilares.
Después de pasar por los capilares la sangre fluye en el lado venoso y pasa de las venas pequeñas a venas mas grandes. Las venas de la parte suprior se unen y forman la vena cava superior y las venas de la parte inferior se unen y forman la vena cava inferior y las dos drenan en la aurícula derecha.
Las vasos que se dirigen del ventrículo derecho a los pulmones y de estos a la aurícula izquierda se conocen como circulación pulmonar.
Los vasos sanguíneos que transportan del lado izquierdo a los tejidos y la traen de vuelta al lado derecho es la circulación sistémica.
La primera división de la aorta son las arterias coronarias, que nutren el músculo cardiaco , la sangre de esta fluye por capilares y luego los senos coronarios desembocando en la aurícula derecha. Las ramas ascendentes de la aorta se dirigen a la cabeza, brazos y encéfalo. Las aorta abdominal aporta sangre al tronco, piernas y órganos internos como riñones, hígado y tubo digestivo.
La sangre del tubo digestivo se dirige directamente al hígado por la vena porta hepática, ya que en el hígado procesa el material antes de que sea liberado en la circulación general. Los dos lechos capilares del tubo digestivo y el hígado unidos por la vena porta hepática forman un sistema porta.
Otro sistema porta serian los riñones donde los lechos capilares están conectados en serie.
Presión, volumen, flujo y resistencia.
La sangre solo puede fluir si una región desarrolla mayor presión que otras. La contracción muscular aumenta la presión de las cámaras cardiacas, a medida que la sangre recorre el sistema desde el corazón la presión se va perdiendo debido a la fricción de la sangre con los vasos.
En un sistema en cual el liquido esta fluyendo, la presión cae en función de la distancia a medida que se pierde energía debido a la fricción. La presión ejercida dos componentes, uno dinámico la energía cinética y uno lateral que representa la presión hidrostática, la energía potencial.
La presión dentro del aparato cardiovascular se denomina hidrostática aunque se encuentre en movimiento, pero también se conoce como hidráulica.
La contracción del corazón hace que aumente la presión dentro de los ventrículos sin que haya aumentado el volumen de sangre, esto hace que el flujo se expulse fuera y desplace la sangre con menor presión que esta ya en los vasos, la presión creada en los ventrículos se denomina presión motriz por mueve la sangre a través de los vasos.
Los líquidos siempre fluirán de un área de mayor presión a una de menor y estarán condicionados por el diferencial de presión que haya entre ambos, cuanto mayor sea el diferencial mayor flujo habrá.
La tendencia del aparato cardiovascular es oponerse al flujo sanguíneo mediante la resistencia.
Para el liquido que fluye hay tres factores que influyen en la resistencia: el radio del tubo, la longitud del tubo y la viscosidad del liquido.
Cuanto mayor sea el radio menor será la resistencia.
Cuanto mayor sea la longitud mayor la resistencia.
Cuanto mayor sea la viscosidad mayor la resistencia.
Ya que en el cuerpo humano la longitud y la viscosidad son esencialmente estables, la variable principal que afecta a la resistencia es el cambio en el radio de los vasos.
El caudal es la cantidad de sangre que pasa por un punto en un espacio de tiempo.
La velocidad del flujo, es la distancia que recorre un volumen de sangre en un periodo de tiempo.
En un tubo de diámetro variable la velocidad es inversamente proporcional a flujo, cuanto menor sea el diámetro mayor la velocidad y viceversa.
Músculo cardíaco y corazón.
El corazón es un órgano muscular, situado en la cavidad torácica, el vértice esta orientado hacia abajo y hacia la izquierda, mientras que la base yace detrás del esternón, su vértice esta apoyado en el diafragma.
Esta rodeado por el pericardio un saco membranoso resistente, una capa delgada de liquido pericárdico lubrica la superficie externa cuando late dentro del saco.
Esta compuesto principalmente por miocardio, cubierto por capas externas e internas de epitelio y tejido conectivo.
Posee dos cavidades inferiores los ventrículos y dos superiores las aurículas. Los vasos sanguíneos mayores emergen de los ventrículos, la aorta y el tronco de la arteria pulmonar. La superficie de los ventrículos son atravesadas por surcos poco profundos que contienen arterias y venas coronarias.
Aunque los dos lados estén separados por el tabique interventricular y la sangre de ambos no se mezcle, se contraen de forma coordinada primero las aurículas y luego los ventrículos.
El tejido conectivo fibroso actúa como aislante eléctrico bloqueando las señales eléctricas entre aurículas y ventrículos, esto asegura que las señales se dirijan hacia el vértice para que la contracción se realice desde abajo hacia arriba.
Las válvulas atrioventriculares y auriculoventriculares aseguran que la sangre fluya en una sola dirección entre las aurículas y los ventrículos. Y las válvulas semilunares entre los ventrículos las arterias.
Las membranas de las válvulas están engrosadas en el borde y se insertan en el lado ventricular con cuerdas tendinosas. Los extremos opuestos se insertan en extensiones del músculo similares a montículos y se denominan músculos papilares. Las cuerdas tendinosas impiden que la válvula sea empujada hacia atrás dentro de la aurícula.
La AV derecha tiene tres valvas y se llama válvula tricúspide. La AV izquierda tiene dos valvas y se llama válvula mitral.
Las válvulas semilunares del ventrículo izquierdo a la aorta se llama válvula aórtica, y del ventrículo derecho a la arteria pulmonar válvula pulmonar. Ambos conjuntos semilunares tienen tres hojuelas.
La mayor parte del corazón esta compuesto por células del miocardio, la mayor parte del músculo cardiaco es contráctil, pero 1% de la fibras tienen capacidad de generar potenciales de acción espontáneamente.
La señal para la contracción proviene de células autorritmica regulan el ritmo del latido cardiaco. Las células autorritmicas son mas pequeñas y contiene pocas fibras contráctiles.
Las células contráctiles son músculo estriado con fibras contráctiles organizadas en carcomeros.
El músculo cariado tiene diferencias con el músculo esquelético y semejanzas con el músculo liso.
1. Las fibras del músculo cardiaco son mas pequeñas que en el músculo esquelético y tienen un núcleo único por fibra.
2. Las células se ramifican y se unen con células vecinas formando redes complejas, las uniones celulares son conocidas como discos intercalares, los cuales están formados por desmosomas (conexiones fuertes) y uniones de hendidura (conectan eléctricamente las células) 3. Los túbulos T son mas grandes que en el músculo esquelético y se ramifican.
4. El retículo sarcoplásmico miocárdico es mas pequeño que el del músculo esquelético.
5. Las mitocondrias ocupan alrededor de 1/3 de volumen de la fibra contráctil a causa de la gran demanda de energía, el músculo cardiaco consume el 70-80% del O2 que le entrega la sangre.
Cuando aumenta la actividad, el corazón consume casi todo el O2 que llevan las arterias coronarias, y la única forma de entregarle mas O2 es aumentando el flujo sanguíneo.
En el músculo cardiaco, el potencial de acción inicia el acoplamiento excitacióncontracción, el potencial se origina espontáneamente en las células marcapasos y se propaga por las células contráctiles a través de las uniones de hendidura.
El potencial de acción que entra en la célula contráctil se mueve por el sarcolema y los túbulos T, así abre los canales de Ca2+, el calcio entra en la célula y abre los canalesreceptores de rianodina en el retículo sarcoplásmico.
Los receptores de rianodina son canales de calcio y su abertura produce liberación de calcio, el calcio liberado del retículo sarcoplasmico proporciona alrededor del 90% del Ca2+ necesario para la contracción muscular. El Ca difunde por el citosol hasta los elementos contráctiles donde los iones se unen a la troponina e inician el ciclo.
Cuando [Ca] disminuye, el Ca se separa de la troponina, la miosina libera actina y los filamentos contráctiles vuelven a su posición de relajación.
El Ca es nuevamente transportada al retículo sarcoplasmico mediante Ca-ATPasa, aunque en el músculo cardíaco también se mueve hacia fuera en un intercambio por NA+.
Una propiedad clave es la capacidad de generar contracciones escalonada variando la cantidad de fuerza que genera, la fuerza generada es proporcional a los puentes cruzados activos y esto es proporcional a la cantidad de Ca unidad a troponina. Si entra Ca adicional desde el LEC este se une a la troponina y la miosina tiene mas capacidad de forman puentes cruzados con la actina.
Potenciales de acción en células contráctiles miocárdicas.
Fase 4: potencial de membrana en reposo. Alrededor de -90mV.
Fase 0: despolarización. Onda de despolarización a través de las uniones de hendidura el potencial se torna positivo. Se abren los canales de Na+, entra en la célula y se desmoraliza rápidamente. Se llega a +20mV antes de que se cierren los canales.
Fase 1: repolarización inicial. Al cerrarse los canales de Na+ se empieza a repolarizar por la salida de K+ que tiene los canales abiertos.
Fase 2: meseta. La fase 1 es muy breve, se disminuye la permeabilidad al K+ y se aumenta al Ca2+, el calcio entra en la célula y al mismo tiempo se cierran los canales de potasio. Esto hace que el potencial se aplane en una meseta.
Fase 3: repolarizacion rápida. Los canales de calcio se cierran y aumenta la permeabilidad al potasio. Los canales de K+ son tardíos por lo que se abren a la vez que los otros mas lentamente, y cuando están abiertos la célula se repolariza rápidamente.
La fase 2 prolonga el potencial de acción (unos 200 ms o más) esto evita el tetanos que es una contracción sostenida, ya que cuando llega el segundo potencial de acción la célula se ha relajado casi por completo.
Potenciales de acción en células autorritmicas miocárdicas.
Este tipo de células nunca tiene un potencial de acción estable, comienza en -60mV y va subiendo hasta el umbral, como nunca es un valor constante se denomina potencial de marcapasos.
Estas células tienen canales distintos a otros de tejidos excitables. Cuando el potencial esta cerca de -60mV, los canales If permeables a K+ y Na+ se abren. La entrada de sodio supera la salida de potasio por lo que se desmoraliza lentamente, cuando el potencial se va haciendo positivo, los canales If se van cerrando y se abren los canales de Ca, la entrada de calcio continua la despolarización hasta el umbral, cuando lo alcanza se abren canales de Ca adicionales; eso hace que entre rápidamente y cree la pendiente de la fase de despolarización. Cuando se alcanza el pico se cierran los canales de calcio y ya se han abierto los canales de K+ que llevan a cabo la repolarizacion.
La velocidad con la que se despolarizan las células marcapasos determina la frecuencia con la que se contra el corazón.
El aumento de la permeabilidad al Na+ y Ca+ acelera la despolarización y la frec.
Cardiaca, la disminución de la permeabilidad a Ca+ o el aumento al K hace mas lenta la despolarización y ralentiza la frecuencia cardiaca.
Las catecolaminas noradrenalinas y la adrenalina aumentan el flujo de iones por los canales If como de Ca+, esto hace que aumente también aumente la frecuencia.
Las catecolaminas ejercen su efecto al unirse a receptores β1-adrenergicos en las células autorritmicas.
La aceticolina (ACh) disminuye la frecuencia cardiaca, esta activa los receptores colinérgicos muscarinicos que influyen en los canles de k+ y de Ca2+.
El corazón como bomba.
La despolarización comienza en el nodo sinoatrial o sinoauricular, las células autorritmicas de la aurícula derecha son el marcapasos principal del corazón.
Una vía intermodal conecta en nodo SA con el AV, atrioventricular o auriculoventricular en el suelo de la aurícula derecha. Desde ahí se propaga por las fibras de Purkinje en el haz de His, el tabique entre los ventrículos.
Cuando los potenciales se propagan por las aurículas se encuentran el esqueleto fibrosos en la unión aurículas y ventrículos, de modo que la única vía que pueden alcanzar las fibras contráctiles de los ventrículos es el nodo AV. La señal pasa del nodo AV a través del haz de His y las ramas del haz hacia el vértice del corazón.
El nodo AV tiene la función de evitar que los ventrículos se contraigan de arriba abajo y de retardar ligeramente la transmisión de potenciales de acción.
Las células del nodo SA regulan la frecuencia cardiaca, otras células también son capaces pero tienen potenciales de reposo inestable lo que hace que no suelan regular el latido cardiaco. Si el nodo SA esta dañado uno de los marcapasos mas lentos del corazón se hace cargo. Incluso es posible que diferentes partes del corazón sigan diferentes marcapasos.
Electrocardiogramas y ciclo cardiaco.
Muestran el ciclo cardiaco, compuesto de contracción y relajación. Es posible a través de electrodos gracias a que las soluciones salinas de nuestro LEC están basadas en NaCl y son buenos conductores de electricidad.
Hay dos componentes principales, las ondas que aparecen como deflexiones por encima o debajo de la línea base, y los segmentos que son secciones de la línea base entre dos ondas. Los intervalos son combinaciones entre ondas y segmentos.
Se pueden observar tres ondas principales. La onda P corresponde a la despolarización en las aurículas, el trío de ondas del complejo QRS representa la despolarización ventricular y la onda T representa la repolarización de los ventrículos.
La repolarizacion de las aurículas esta incluida en el complejo QRS.
Los eventos mecánicos aparecen un poco después de la señal eléctrica.
Las derivaciones de los EGC proporcionas diferentes “vistas eléctricas” y información de diferentes regiones del corazón. El de 12 derivaciones es el estándar para uso clínico.
Proporciona información sobre la frecuencia cardiaca y ritmo, velocidad de conducción e incluso el estado de los tejidos del corazón.
La frecuencia cardiaca se cronometra desde el inicio de la onda P hasta el comienzo de la siguiente.
Si no hay un complejo QRS después de cada onda P u la longitud del segmento P-R no es constante puede haber un problema en la conducción del nodo AV.
El ciclo cardiaco esta formado por la diástole que es el tiempo en el cual se relaja es músculo cardiaco y la sístole que es el tiempo en el que se contrae.
Fases del ciclo cardiaco.
1. El corazón en reposo. Diástole auricular y ventricular. Las aurículas se llenan de sangre de las venas y los ventrículos completan su contracción.
2. Conclusión del llenado ventricular. La mayor parte de la sangre entra en los ventrículos mientras las aurículas están relajadas pero la ultima parte entra en la sístole auricular.
3. Contracción ventricular temprana y primer ruido cardiaco. Cuando las aurículas se contraen la onda de desporalizacion se mueve por el nodo AV y baja rápidamente por las fibras de Purkinje hasta el vértice, la sístole ventricular comienza y hace que se cierren las válvulas AV, las vibraciones que siguen al cierre de las válvulas es el primer ruido, Sl, lub del lub-dup. Las válvulas AV y semilunares están cerradas y la sangre no tiene donde ir, esto se llama presión isovolumetrica.
4. El corazón bombea: la eyeccion ventricular. A medida que se contraen los ventrículos ejercen presión suficiente para abrir las válvulas semilunares y empujar la sangre hacia las arterias. En esta fase las aurículas se siguen llenando.
5. La relajación ventricular y el segundo ruido cardiaco. Los ventrículos se repolarizan y relajan, la presión disminuye, esto hace que exista menos presión que en las arterias y la sangre de estas retrocedan hacia atrás, así se empuja las cúspides de las válvulas semilunares y las obliga a cerrarse, las vibraciones del cierre provocan el segundo ruido, el dup del lub-dup.
Los ventrículos siguen estando cerrados ya que aunque disminuya su presión sigue siendo mas alta que en las aurículas, este periodo se llama relajación ventricular isovolumetrica, cuando la presión es mas baja se abren las válvulas AV y entra de nuevo la sangre.
La cantidad de sangre bombeada por un ventrículo durante la contracción se conoce como el volumen sistólico, se mide en mililitros por latido.
La frecuencia cardiaca es iniciada por células autorritmica en el nodo SA pero están moduladas por aferencias perales y hormonales. La rama simpática y parasimpática influyen en la frecuencia cardiaca mediante un control antagonista. La actividad parasimpática disminuye la frecuencia y la simpática la acelera. Ambas ramas también alteran la velocidad de conducción a través del nodo AV.
Cuanto mayor es la fuerza de contracción mayor es el volumen sistólico. En el corazón aislado esta contracción esta afectada por dos parámetros: la longitud de las fibras cardiacas al principio de la contracción y la contractilidad del corazón.
La fuerza creada por una fibra de músculo cardiaco esta relacionada con la longitud del sarcomero, mayor longitud mayor fuerza. Según la ley de Frank-Starling el volumen sistólico aumenta a medida que lo hace el volumen de fin de diástole. Este ultimo suele estar determinado por el retorno venoso.
Existen tres factores que afecten el retorno venoso: la contracción de las venas que retornan sangre, los cambios de presión en el abdomen y tórax y la innervación simpática de las venas.
La bomba de músculo esquelético son las contracciones que comprimen las venas y hacen empujar la sangre hacia el corazón.
La bomba respiratoria es la aspiración provocada por el movimiento del tórax durante la inspiración. La combinación del aumento de la presión sobre las venas abdominales y disminución de presión sobre las venas torácicas aumenta el retorno venoso durante la inspiración.
Cualquier sustancia química que afecte la contractilidad se denomina agente inotropico. Si aumenta la fuerza de contracción es positivo, si disminuyen la contractilidad son negativos. La contractilidad aumenta a medida que aumenta la cantidad de calcio disponible para la contracción. El aumento en la longitud del sarcomero hace que el músculo sea mas sensible al Ca.
Un mecanismo que también aumenta la contractilidad es la administración de glucósidos cardiacos, disminuyen la eliminación del citosol.
La carga combinada de volumen de fin de diástole y resistencia arterial durante la contracción ventricular se conoce como poscarga.
El aparato cardiovascular se puede describir como dos bombas separadas que funcionan en serie, las cavidades cardiacas derechas bombean la sangre hacia los pulmones y de allí a las cavidades de la izquierda, después las cavidades de la izquierda impulsan la sangre al resto del organismo y regresa a la cavidades de la derecha.
La sangre que sale de las cavidades izquierdas ingresa en las arterias sistémicas, la presión generada por la contracción del ventrículo izquierdo se almacena en las paredes elásticas de las arterias y se libera con lentitud por el proceso de retracción elástica, este mecanismo mantiene la presión y permite que la sangre siga fluyendo cuando los ventrículos están relajados.
Después de las arterias se pasan a vasos mas pequeños llamados arteriolas que tienen una resistencia elevada al flujo, el diámetro arteriolar esta regulado por factores locales. Cuando la sangre entra en los capilares se produce el intercambio de materiales entre el plasma, el liquido intersticial y las células del organismo. En el extremo distal de los capilares la sangre fluye al sector venoso y regresa a las cavidades derechas del corazón.
Las paredes de los vasos sanguíneos están compuestas por capas de músculo liso, tejido conectivo elástico y tejido conectivo fibroso. Cada interna es llamada endotelio, las células endoteliales secretan muchas sustancias paracrinas y que regulan la presión arterial, crecimiento de los vasos sanguíneos y la absorción de materiales.
El endotelio y el tejido conectivo adyacente forman la tunica intima. Las capas de tejido muscular liso y conectivo tienen espesores diferentes en los diversos niveles.
El músculo liso de los vasos se denomina músculo liso vascular, se encuentra dispuesto en capas circulares o espiraladas. En la mayoría de vasos las células del músculo liso mantienen una cierta contracción que proporcionan el tono muscular. La contracción del músculo depende del ingreso de Ca2+.
La aorta y las arterias principales tienen paredes firmes pero elásticas, tienen una gruesa capa de músculo liso y gran cantidad de tejido conectivo elástico y fibroso. Es necesaria gran energía para distender las paredes de la arteria y es proporcionada por la presión de la sangre eyectada por el ventrículo izquierdo. A medida que se ramifican se modifican sus paredes y adquieren mayor tejido muscular. Las paredes de las arteriolas tienen varias capas de músculo liso que varían su diámetro en respuesta a distintas señales químicas.
Algunas arteriolas se convierten en metarteriolas, la sangre que las atraviesa puede ingresar en los capilares o saltearlos y ingresar en la circulación venosa, solo un parte de las paredes de estas tienen músculo liso. También permiten el paso directo de los leucocitos de la circulación arterial a la venosa.
Las arteriolas, los capilares y las venulas (postcapilares) constituyen la microcirculación.
Para facilitar el intercambio de materiales los capilares no tienen músculo liso ni un refuerzo de tejido elástico o fibroso. Sus paredes tienen una sola célula de espesor apoyada sobre la matriz, lamina basal. Muchos capilares están rodeados de pericitos unas células contráctiles muy ramificadas que forman una capa reticular externa y determinan su permeabilidad, en el cerebro junto con las células gliales constituyen la barrera hematocefalica.
El flujo sanguíneo pasa de los capilares a las venulas que son similares a los capilares y tienen un epitelio de intercambio delgado y escaso tejido conectivo. El músculo liso aparece en las venulas mas grandes, de las venulas se pasa a la venas que van aumentando de diámetro hasta la venas cavas. Son mas numerosas y con un mayor diámetro y mas expansibles.
La angiogenesis es el proceso por el cual se desarrollan vasos sanguíneos nuevos. En los niños es necesario para un crecimiento normal, en adultos se da al regenerarse el endometrio, en la cicatrización y en ejercicios de resistencia que se mejora el flujo hacia el corazón.
Se controla a través del equilibrio entre citocinas angiogenicas y antianogenicas, están relacionados los factores de crecimiento del endotelio vascular y fibroblastos. Estos factores son mitogenos.
Las citocinas que inhiben las angiogenesis son la angiostatina producida a partir de plasminógeno y endostatina.
Presión arterial.
Cuando el ventrículo eyecta sangre a la aorta, las arterias se expanden para adaptarse a este nuevo volumen, cuando el ventrículo se relaja se vuelven a contraer e impulsan la sangre hacia las arterias mas pequeñas y arteriolas.
La presión de la sangre es máxima en las arterias y disminuye de manera continuamente a medida que atraviesa el aparato circulatorio. La presión disminuye porque se pierde energía cinética a raíz de la resistencia entre la sangre y los vasos.
En la circulación sistémica la presión mas elevada se encuentra en la aorta, su valor máximo es 120mmHg. La presión diferencial mide la fuerza de la onda de presión.
Para ayudar al flujo venoso, de las venas situadas debajo del corazón, algunas venas tienes válvulas internas unidireccionales. Cuando la sangre a la vena cava no hay válvulas, el flujo es continuo no pulsátil y esta empujado por el movimiento continuo de sangre desde los capilares.
Como la presión ventricular es difícil de medir se suele dar por sentado que la presión arterial refleja la ventricular. Se utiliza la presión arterial media para representar la presión motriz. La presión arterial media se aproxima mas a la presión diastolita que a la sistólica porque dura el doble.
La presión arterial se puede medir en la arteria radial con un esfigmomanómetro, el manguito rodea la porción superior del brazo y se infla hasta que se ejerce un presión mayor que la sistólica, luego se comienza a liberar la presión, cuando la presión del manguito esta por debajo de las sistólica la sangre empieza a fluir, cuando la sangre fuerza el paso porque la arteria esta aun comprimida se puede oír el ruido de Korotkoff que coincide con cada onda. Esto se considera la presión sistólica y cuando desaparece el ruido la diastolica.
La presión arterial refleja un equilibrio entre el flujo sanguíneo que ingresa en las arterias y el que sale de ellas. Si el flujo que ingresa supera al que sale, se acumula en las arterial y la presión aumenta y viceversa.
El flujo sanguíneo que ingresa en la aorta es equivalente al V/min del ventrículo izdo, el flujo que sale de las arterias esta influido por la resistencia. La relación en tre V/min, la resistencia y presión arterial cumple: PAM= VM x R arteriolas El volumen sanguíneo puede afectar a la presión arterial, si el volumen aumenta la presión también y viceversa. Las adaptaciones cuando la presión se incrementa se lleva a cabo por los riñones que excretan el exceso de agua, cuando la presión disminuye es mas difícil equipararlo ya que los riñones no pueden reponer el liquido perdido, la única forma es mediante ingestión de líquidos o las infusiones intravenosas.
La compensación cardiovascular de la disminución del volumen consiste en la vasoconstricción y aumento de la estimulación simpática.
Además del volumen absoluto es importante la distribución de la sangre ente el sector venoso y arterial, las arterias tienen un bajo volumen de alrededor de 11% del total y las venas de un 60%, las venas son un reservorio de sangre que se puede redistribuir, esto seria gracias a la actividad simpática que estimula la vasoconstricción en las venas y hace que redistribuya la sangre a las arterias.
Resistencia de las arteriolas.
La resistencia del flujo esta condicionada por la longitud del vaso, el radio y la viscosidad del liquido.
Al considerar la longitud y la viscosidad valores casi constantes, el radio de los vasos sanguíneos es el principal determinante de la resistencia del flujo sanguíneo.
Las arteriolas son el principal sitio de variación de resistencia sistémica, esto se debe a la gran cantidad de músculo liso en sus paredes.
La resistencia arteriolar recibe influencias de distintos mecanismos: 1. Reflejos simpáticos, mantienen la PAM y regulan la distribución de la sangre, para regulaciones homeostáticas.
2. Control local de la resistencia arteriolar, adapta el flujo tisular a las necesidades del tejido.
3. Hormonas, las que regulan la excreción renal de sal y agua, influyen sobre la presión arterial, alteran el control reflejo autónomo.
El músculo liso vascular tiene a capacidad de controlar su contracción mediante la autorregulación miogénica. cuando las fibras musculares lisas se estiran debido al aumento de la presión la arteriola se contrae, así incrementa la resistencia y reduce el flujo.
La regulación local se lleva a cabo gracias a la acción de sustancias paracrinas secretadas por el endotelio vascular o células irrigadas por las arteriolas.
Las concentraciones de muchas sustancias paracrinas se modifican de acuerdo con la actividad metabólica de las células, el proceso por medio del cual el aumento del flujo sanguíneo se asocia a un aumento de la actividad metabólica se denomina hiperemia activa.
La hipoxia hace que se acumulen sustancias paracrinas vasodilatadores (NO, CO2) en el espacio intersticial, cuando se recupera el flujo sanguíneo hay una vasodilatación rápida e importante, a medida que las sustancias se secretan por el flujo el radio de la arteriola se normaliza. El aumento de flujo luego de una obstrucción se denomina hiperemia reactiva.
Si el consumo de O2 en el músculo cardiaco supera la velocidad de aporte del mismo, se desencadena hipoxia miocárdica y las células miocárdicas liberan adenosina, que dilata las arteriolas coronarias para conducir mas sangre al músculo.
La contracción del músculo liso esta sujeta a señales nerviosas, hormonales y de sustancias paracrinas, algunas de las hormonas son angiotensina II y péptidos natriurético auricular.
La mayoría de las arteriolas tienen inervación de neuronas simpáticas, a excepción de las responsables de la erección del pene y el clítoris que están inervadas a parasimpáticas que liberan NO y así una gran vasodilatación.
La descarga tónica de noradrenalina mantiene el tono miogénico de las arteriolas, la unión de noradrenalina los receptores α del músculo liso produce vasoconstricción.
La adrenalina procedente de la medula suprarrenal circula y se une a los receptores α aumentando la vasoconstricción, pero esto receptores no tienen tanta afinidad con la adrenalina y responden menos a ella.
La adrenalina también se une a receptores β2 del músculo liso vascular de las arteriolas del corazón, el hígado y músculo esquelético. La activación de estoa receptores produce vasodilatación.
Distribución de la sangre hacia los tejidos.
La distribución de la sangre en la circulación sistémica varia por las necesidades metabólicas de cada tejido y depende de mecanismos de control local y reflejos homeostáticos.
El flujo sanguíneo que reciben los órganos depende también de la cantidad y tamaño de las arterias que los nutren. Las arteriolas tienen una disposición en paralelo por lo que reciben sangre de la aorta al mismo tiempo sin embargo el flujo que circula por ellas varia dependiendo la resistencia que opongan, por ejemplo si se contraen el flujo desciende. La sangre se desvía de la arteriolas de mayo resistencia a las de menor.
En un tejido el flujo sanguíneo que circula por cada capilar se regula gracias a los esfínteres precapilares.
Intercambio en los capilares.
La mayoría de células se encuentran a menos de 0,1 mm del capilar mas cercano y a esta distancia el intercambio de sustancias se produce a gran velocidad.
La densidad de capilares en un tejido depende de la actividad metabólica de las células, si requieren mas O2 y nutrientes habrá mas capilares por superficie.
Los capilares tienen las paredes mas delgadas formadas por una capa de células endoteliales planas sobre una lamina basal. El diámetro es igual al de un eritrocito.
Los enlaces entre las células endoteliales varían de un tejido a otro y determinan la permeabilidad del capilar.
Existen dos tipos de capilares: en los continuos sus células endoteliales se unen por enlaces permeables, se encuentran en el músculo, tejido conectivo y nervioso.
También hay capilares fenestrados que tienen poros que permiten que grandes volúmenes de líquidos circulen por el plasma y liquido intersticial, se encuentran en riñones y intestino.
La medula ósea, el hígado y el bazo tienen vasos modificados llamados sinusoides que son hasta 5 veces mas anchos que los capilares. Se encuentran en sitios donde las células de la sangre y proteínas deben ingresar en la sangre. Tienen fenestraciones.
La velocidad del flujo sanguíneo es minima en los capilares ya que tienen un área transversal total muy grande.
Los solutos mas pequeños y gases disueltos se desplazan entre o a través de las células dependiendo de su liposolubilidad, los solutos mas grandes y proteínas se desplazan mayormente por transporte vesicular. En la mayoría de capilares las moléculas mas grandes se mueven por transcitosis, existen numerosas caveolas y fositas no recubiertas que se convierten en vesículas.
La velocidad de difusión depende del gradiente de concentración entre el plasma y el liquido intersticial.
También puede haber flujo global hacia el interior y el exterior de los capilares.
El flujo global es el movimiento de gran cantidad de liquido entre la sangre y el liquido intersticial a favor de gradientes de presión hidrostática. Si el flujo se dirige hacia el interior se denomina absorción y si se dirige al exterior filtración. La mayoria de capilares muestran filtración en el extremo arterial y absorción en el venoso, aunque en los riñones hay partes que solo filtran y en el intestino hay partes que solo absorben.
La presión hidrostática y la presión osmótica son los factores que regulan el flujo masivo en los capilares.
La principal diferencias de solutos entre el plasma y el liquido intersticial se debe a la gran cantidad de proteínas que hay en el primero y que están casi ausentes en el segundo, a la presión osmótica generada por proteínas se la denomina coloidal. Se considera que la presión osmótica coloidal se mantiene constante a lo largo del capilar, en cambio la presión hidrostática va disminuyendo por que se pierde energía a causa del rozamiento.
Sistema linfático.
Los vasos del sistema linfático interactúan con el aparato cardiovascular, el aparato digestivo y el sistema inmunitario.
Sus funciones son regresar el liquido y la proteínas filtradas de los capilares al aparato circulatorio, captar la grasa absorbida en el intestino delgado y transferirla al aparato circulatorio y actuar como filtro para la captura y destrucción de patógenos.
Esta diseñado para el movimiento unidireccional del liquido intersticial desde los tejidos a la circulación.
Los vasos linfáticos con extremos ciegos nacen cerca de los capilares, excepto en los riñones y SNC. Los vasos linfáticos mas pequeños están formados por una capa de endotelio incluso mas fina que la de los capilares. Estas paredes están unidas al tejido conectivo por fibras que mantienen brechas abiertas entre las células y así el liquido puede entrar.
Los vasos de los tejidos se van uniendo y se hacen cada vez mas grandes, estos vasos tienen un sistema de válvulas semilunares similar a los venosos. Los conductos mas grandes desembocan en la circulación venosa debajo de las clavículas, donde nacen las venas yugulares internas. A lo largo de su recorrido pasan por ganglios linfáticos que presentan células inmunológicas activas como macrófagos o linfocitos.
El sistema linfático no tiene bomba por lo que el flujo depende de la contracción del músculo liso de los vasos mas grandes, las fibras contráctiles de las células endoteliales y la presión externa de los músculos esqueléticos. Si un miembro queda inmovilizado se produce una acumulación de liquido conocida como edema.
Se debe recuperar el liquido para reciclar las proteínas plasmáticas, su concentración baja en el liquido intersticial es lo único que se opone a la presión hidrostática de los capilares. En una inflamación la secreción de histamina hace mas permeables los capilares por lo que escapan mas proteínas al espacio intersticial y esa es la causa de la hinchazón.
El edema se suele producir a causa del drenaje inadecuado de la linfa o filtración de sangre en el capilar que excede la absorción.
El drenaje inadecuado se puede debe a la obstrucción del sistema, por parásitos, tumores, proliferación de tejido fibroso.
El aumento de la presión hidrostática capilar, suele reflejar un aumento de presión venosa y esta suele ser debida a la insuficiencia cardiaca.
La disminución de la concentración plasmática de proteínas, pueden darse a causa de desnutrición grave o insuficiencia hepática. El hígado es el lugar principal donde se sintetizan proteínas.
El aumento de la concentración intersticial de proteínas, la filtración excesiva desde la sangre.
En ocasiones las modificaciones en el equilibrio ayudan a mantener la homeostasis corporal. Si la presión arterial disminuye, la capilar también y esto hace que se absorba mas liquido, si la presión se reduce demasiado predomina la absorción en vez de la filtración.
Regulación de la presión arterial.
El SNC coordina el control de la presión arterial, el centro principal se encuentra en el bulbo raquídeo pero se conoce poco de los centros bulbares de control cardiovascular.
La función principal del centro de control es mantener el flujo adecuado hacia el cerebro y hacia el corazón. El estimulo aferente que recibe proviene de diversos barorreceptores situados en las paredes de las arterias carótidas y aorta controlan la presión de sangre que circula al cerebro y el organismo. Estos receptores generan potenciales de acción cuando la presión arterial es normal.
Si la presión aumenta la frecuencia de descarga también y si disminuye la presión la frecuencia también se reduce. Esto llega al centro bulbar por neuronas sensitivas, el centro integra los estímulos y proporciona la respuesta adecuada. Produce principalmente cambios en VM y la resistencia periférica.
También hay quimiorreceptores arteriales activados por concentraciones bajas de O2, lo que hace que se aumente el VM, la función entre aparato respiratorio y circulatorio es adaptativa. Un aumento de VM suele asociarse a un aumento de la frecuencia respiratoria.
La presión arterial también esta sujeta a la modulación de centros encefálicos como el hipotálamo y la corteza cerebral. El hipotálamo es participe en la regulación de la temperatura corporal y en la lucha o huida. Respuestas aprendidas pueden darse a través de la corteza cerebral como rubor o lipotimia.
En una posición de decúbito, las fuerzas gravitatorias son equitativas en todas las áreas del cuerpo, al ponerse en pie la gravedad hace que la sangre se acumule en los miembros inferiores y que el retorno venoso disminuya, llega menos sangre a los ventrículos y hay un descenso de la presión arterial, a esto se le llama hipotensión ortostatica. Esta hipotensión dispara el reflejo barorreceptor, se estimula la actividad simpática y disminuye la actividad parasimpática. Así la frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción aumentan a la vez que las arteriolas y venas se contraen.
Los cambios en la presión arterial, el volumen y la osmolaridad desencadenan reflejos en el balance hídrico.
Los estímulos que controlan la secreción de vasopresina son la osmolaridad plasmática, el volumen sanguíneo la presión arterial. El estimulo mas potente es un aumento de osmolaridad plasmática. La osmolaridad en controlada por osmorreceptores, los osmorreceptores primarios para la liberación de vasopresina se encuentran en el hipotálamo.
Las disminuciones de presión arterial y volumen sanguíneo son menos potente.
Los receptores primarios de disminución de volumen son receptores sensibles al estiramiento de las aurículas.
La presión arterial es controlada por los mismos barorreceptores carotídeos y aórticos que inician la respuesta cardiovascular.
Balance de sodio y volumen del LEC: la presión arterial es el estimulo primario para la secreción de aldosterona.
El aumento de la concertación extracelular de K+ y la disminución de la presión arterial estimulan la secreción de aldosterona.
Las concentraciones elevadas de K+ actúan sobre la corteza suprarrenal en un reflejo que protege al cuerpo de la hiperpotasemia. La disminución de presión arterial inicia la liberación de angiotensina II que estimula la secreción de aldosterona.
Dos factores adicionales modulan la liberación de aldosterona en los estados patológicos: el aumento de las osmolaridad de LEC inhibe la secreción de aldosterona, y una disminución importante de Na+ puede estimular la secreción.
La angiotensina II es un componente del sistema renina-angiotensina-aldosterona, una vía compleja para mantener la presión arterial. Comienza cuando una célula granular en una arteriola eferente de una nefrona secreta renina, esta convierte angiotensinogeno en angiotensina I, cuando esta se encuentra con una enzima convertidora de angiotensina (ECA) se convierte en angiotensina II.
Cuando la AII alcanza la glándula suprarrenal, genera la síntesis y liberación de aldosterona.
En la nefrona distal la aldosterona inicia una serie de reacciones intracelulares que hacen que el túbulo reabsorba Na+.
Todos los estímulos que inician esta vía están relacionados directa o indirectamente con la presión arterial baja.
· Las células granulosas responden a la presión baja en las arteriolas renales secretando renina.
· Las neuronas simpáticas, activadas cuando la presión arterial disminuye, terminan en las células granulosas y estimulan la secreción de renina.
· La retroalimentación paracrina estimula la liberación de renina. Cuando el flujo de líquidos a través del túbulo distal es relativamente alto, las células de la macula densa inhiben la secreción de renina.
La reabsorción de Na+ no eleva directamente la presión arterial baja, pero la retención de Na+ aumenta la osmolaridad y la sensación de sed. El ingreso de líquidos aumenta el volumen del LEC y cuando el volumen de sangre aumenta lo hace también la presión arterial.
Respuestas cardiovasculares al ejercicio.
Cuando el ejercicio comienza, los estímulos mecanosensitivos se combinan con señales de las vías ascendentes procedentes de la corteza motora y activan el centro de control cardiovascular en el bulbo raquídeo. El centro responde con una descarga simpática que aumenta el volumen minuto y produce vasoconstricción en muchas arteriolas periféricas.
El volumen minuto se relación con la frecuencia cardiaca y el volumen sistólico.
VM= frec. Cardiaca X v. Sistólico Durante el ejercicio el retorno venosos aumenta por la contracción de los músculos esqueléticos y por los movimientos inspiratorios profundos. El medio compensa el incremento del retorno venoso con el aumento de la frecuencia cardiaca. Por que seria peligrosos el llenado excesivo de los ventrículos.
La estimulación simpática ejerce dos efectos sobre el corazón, por una parte aumenta la contractilidad lo que hace que impulse mas sangre. Por otro lado incrementa la frecuencia cardiaca para que tenga menos tiempo para relajarse y lo protege del llenado excesivo.
En reposo los músculos esqueléticos reciben menos de ¼ parte del volumen por minuto (1,2L) pero en deportistas muy entrenados durante el ejercicio el flujo sanguíneo puede aumentar hasta 22L/min. La distribución del flujo también se modifica, alrededor del 88% se desvía hacia el músculo en ejercicio.
Cuando el músculo se activa el O2 tisular disminuye, mientras que la Tª, el CO2 y ácidos del liquido intersticial aumentan, esto produce vasodilatación local superando la señal simpática que produjo vasoconstricción.
La vasoconstricción de los tejidos que no participan en el ejercicio equilibra la vasodilatación, la resistencia periférica total disminuye notablemente cuando el ejercicio comienza y alcanza un valor mínimo cuando el consumo máximo de O2 se aproxima al 75%.
El aumento del volumen por minuto neutraliza la reducción de la resistencia periférica.
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