Fisiologia Animal T3 Esdeveniments mecànics i elèctrics durant el cicle cardíac (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Fisiologia Animal
Año del apunte 2015
Páginas 6
Fecha de subida 02/04/2015
Descargas 4

Vista previa del texto

estructura funcional del cor: esdeveniments elèctrics i mecànics durant el cicle cardíac.
electrocardiograma.
Estructura del cor El cor està dins de la cavitat toràcica, cap al cantó esquerre.
Tant en aus com en mamífers té 4 cavitats: dos ventricles i dues aurícules. Les aurícules tenen una paret muscular més prima que els ventricles. Els ventricles, a més, tenen entre ells (el dret i l’esquerre) un teixit intraventricular que fa de tabic.
Els vasos que arriben al cor són les venes. A l’aurícula dreta hi arriba la vena cava (superior i inferior), que ve de la circulació pulmonar i porta sang pobre en oxigen. Dels ventricles surten artèries: del ventricle esquerre surt l’aorta, que porta la sang cap a la circulació sistèmica. Del ventricle dret surt l’artèria pulmonar que portarà la sang bruta cap als pulmons.
Entre aurícules i ventricles hi ha vàlvules que regulen el flux de la sang a través del cor: són les vàlvules aurículoventriculars. A la part dreta tenim la vàlvula tricúspide (tres vàlvules) i a la part esquerre tenim la vàlvula bicúspide o mitral (dues vàlvules). Entre el ventricle i les artèries també tenim vàlvules. Aquestes s’anomenen semilunars: hi ha la semilunar aòrtica esquerra i la semilunar pulmonar a la dreta.
Les vàlvules s’obren i es tanquen per un gradient de pressió: quan hi ha més pressió a l’aurícula tenim la vàlvula auriculoventricular oberta i es deixa pas a la sang. Durant la sístole ventricular aumgmenta la pressió al ventricle; les vàlvules auriculoventriculars es tanquen per impedir que la sang se’n vagi a l’aurícula. Amb les semilunars passa el mateix: quan la pressió del ventricle és més gran que la de les artèries, aquestes estan obertes; quan la pressió a les artèries és gran es tanquen impedint que la sang retrocedeixi cap al cor. En general, les vàlvules s’obren quan la pressió és superior a la càmera anterior, i viceversa. Al voltant de les vàlvules auriculoventriculars tenim un anell de teixit conjuntiu fibrós que és essencial perquè provoca un aïllament elèctric entre aurícula i ventrícula i permet la contracció del cor (1 Au 2 Vent).
Les parets de teixit muscular són més primes en l’aurícula que en el ventricle. Dins de les parets del ventricle (les més gruixudes), hi ha la dreta i l’esquerra. La paret dreta és més prima que l’esquerra, perquè aquesta última ha de donar més pressió per impulsar la sang cap a circulació sistèmica.
Recobrint totes les cavitats tenim l’endocardi, que és bàsicament teixit epitelial. Després ve el miocardi, que és teixit muscular; per sobre del miocardi trobem el pericardi, fet de teixit conjuntiu. El pericardi, alhora, està fet per dues membranes: el pericardi visceral, que està tocant el miocardi, i el pericardi parietal, que és el més extern. Entre els dos pericardis hi ha la cavitat pericàrdica, plena de líquid.
El teixit cardíac té la seva pròpia circulació, que és la coronària, i li aporta oxigen i glucosa contínuament. Qualsevol obturació pot produir disfuncions com ara l’angina de pit o l’infart. Si falta rec sanguini, el teixit miocàrdic necrosa i aquest és substituït per teixit fibròtic, no funcional, i també dóna lloc a malalties cardíaques.
El miocardi és el teixit muscular del cor. Està format per tres tipus de cèl·lules: intermitges, que són les més abundants i formen les parets de les aurícules i els ventricles. La seva funció principal és la contracció. Són excitables i la seva resposta a l’excitació és la contracció per bombejar la sang. Les cèl·lules cardíaques petites són autoexcitables i també s’anomenen “cèl·lules marcapàs” perquè la seva funció és marcar el ritme cardíac.
Constitueixen l’1% de la població de cèl·lules cardíaques i es troben en llocs molt concrets: a l’aurícula dreta formant el node sinusal i entre aurícula i ventricle formant el node atrioventricular. Per últim tenim les cèl·lules cardíaques grans especialitzades en la conducció. Es troben al feix d’His al mig dels ventricles, sobre el tabic ventricular, i a les fibres de Purkinje que es ramifiquen per la massa ventricular.
Propietats elèctriques del cor.
A Potencial d’acció de la cèl·lula ventricular. Observem una fase de planell gràcies a l’obertura dels canals de calci.
B Potencial d’acció de cèl·lula del node sinoatrial.
C Potencial de cèl·lules de l’aurícula.
En general, el potencial en repòs d’aquestes cèl·lules és més negatiu que el de les neurones perquè presenten una major permeabilitat a Clor. Cap d’aquestes cèl·lules presenta període d’hiperpolarització.
En les cèl·lules A i C el potencial de membrana s’acosta al del K perquè són més permeables a aquest. Les cèl·lules B no tenen hiperpolarització perquè quan s’arriba a un potencial de -60 s’obren canals de calci. A i C tenen un període refractari elevat: no es pot donar una següent contracció fins que abans no s’hagin relaxat del tot. Les cèl·lules B no tenen període refractari perquè el potencial de membrana en espiga ve donada per l’obertura de canals de calci que no tenen comporta d’inactivació.
Velocitat de descàrrega de les cèl·lules autoexcitables i velocitat de conducció.
La velocitat de descàrrega del node sinusal és elevada. La del node auriculoventricular és intermitja i la de les cèl·lules del feix d’His i de Purkinje són de descàrrega lenta, amb una freqüència de 20 a 35 volts/minut. Les cèl·lules del node sinusal són les més ràpides i marquen el ritme perquè inicien l’excitació, que s’anirà transmetent a la resta de cèl·lules.
La velocitat de conducció va al revés. 1 Node sinusal transmet l’excitació per les cèl·lules de l’aurícula a través d’unions GAP, tant a la dreta com a l’esquerra. 2 Es produeix la contracció de les aurícules. 3 Arriba l’excitació al node auriculoventricular. 4 Transmissió al feix d’His, 5 Arribada a les cèl·lules de Purkinje 6 Transmissió de l’impuls per gap junctions a totes les cèl·lules del ventricle.
Electrocardioagrama.
L’excitació produeix corrents elèctriques que podem detectar al cos a través d’electrodes.
L’electrocardiograma ens reflecteix ens canvis elèctrics en el batec cardíac.
1 Ona P, es fa quan hi ha despolarització de les aurícules.
2 Complex QRS. És una zona de gran amplitud d’ona. Reflexa la despolarització dels ventricles. Té una gran amplitud perquè la massa ventricular és molt gran.
3 Ona T indica la repolarització dels ventricles.
La repolarització auricular queda camuflada al complex QRS, però igualment n’hi ha! La distància entre ones ens pot servir per valorar si hi ha patologies o no al cor. Una amplitud excessiva en la ona P ens suggereix una hipertròfia auricular o ventricular; en canvi un allargament entre ones ens pot indicar que la conducció no funciona del tot bé perquè hi ha teixit fibrós.
Cicle cardíac És el conjunt de canvis que succeeixen al cor entre el període comprès entre batec i batec. Són un seguit de fenomens elèctrics i mecànics que fan possible el bombeig.
1 Diàstole. Tenim aurícules i ventricles relaxats. Les vàlcules auriculoventriculars estan obertes i s’està omplint el cor de sang. Les semilunars, que porten la sang a les arterioles, estan tancades.
2 Sístole auricular. Es produeix la contracció de les aurícules i es buida la sang que contenen cap als ventricles. Es tanquen les vàlvules auriculoventriculars. El volum de sang del ventricle és el volum màxim de sang del cicle cardíac.
3 Sístole ventricular. Es produeix una contracció dels ventricles per l’augment de la pressió que hi ha hagut en entrar-hi la sang. S’obren les vàlvules semilunars i les auriculoventriculars es tanquen per evitar el reflux de sang cap a les aurícules. La sang surt cap a les artèries.
4 Diàstole. Com que la pressió de les artèries és més gran que en el ventricle es tanquen les vàlvules semilunars.
diagrama de Wiggers.
El diagrama de Wiggers ens relaciona els esdeveniments elèctrics i mecànics del cor entre batec i batec. Ens indica els canvis de pressió a l’aorta, el ventricle esquerre i l’aurícula esquerra. Els sorolls que sentim al cor corresponen a l’obertura de les vàlvules (més fort).
1 Despolarització de les aurícules. Durant la sístole auricular passa una mica de sang, durant la relaxació s’ha anat omplint. Al final de la sístole auricular tenim el volum de fi de diàstole que és de 135mL en home sa adult.
2 Despolarització dels ventricles, inici de la sístole ventricular. Augmenta la pressió dins de ventricle. No s’obriran les vàlvules semilunars fins que la pressió ventricular sigui superior a la de l’aorta. Quan s’obre la vàlvula semilular aòrtica comença a sortir la sang del cor i baixa el volum sistòlic fins arribar al mínim. El volum sistòlic (volum de sang que surt del cor amb cada batec) és de 70mL però sempre en queda una mica dins del cor (5mL) amb la qual cosa no s’acaba de buidar del tot. Quan la pressió ventricular baixa, les vàlvules semilunars es tanquen per evitar el retrocés de la sang. Es produeix la relaxació dels ventricles i el cor es torna a omplir de sang.
Despesa cardíaca.
L’eficiència de funcionament del cor es calcula a partir de la despesa cardíaca. La despesa cardíaca és la relació entre el volum de sang bombejat per minut, i la calculem com: D.C.= Volum sistòlic (Volum de sang/batec) * freqüència cardíaca (batecs/minut) El valor normal de volum sistòlic per a un individu en repòs és de 70-72 mL/batec, i la freqüència cardíaca és de 75 batecs/minut. Si fem el càlcul, ens dóna un valor d’aproximadament 5L/minut, valor molt proper al volum sanguini total d’un individu adult. Quan fem exercici físic aeròbic suau, la freqüència augmenta fins a 100 batecs/minut i el volum sistòlic fins a 100mL/batec; aleshores la despesa cardíaca és de 10L/minut: el doble que estant en repòs! La freqüència cardíaca ve regulada pel sistema nerviós autònom, sobretot el simpàtic. El volum sistòlic el podem augmentar de dues maneres: o bé incrementem la força de contracció o bé incrementem la contracció de les venes, que són les que porten la sang al cor.
Com es regula la despesa cardíaca? El cor té una regulació intrínseca que ve donada per la llei de FrankStarling, i també, com ja hem dit, pot estar regulat per el SNA tant simpàtic com parasimpàtic. A més a més, pot estar regulat per hormones.
→Regulació intrínseca o llei de Frank-Starling. Ve donada pel propi teixit cardíac: el cor té més força de contracció en funció del volum de precàrrega del cor. Com més sang li arriba, més estirament de les fibres musculars. Quan aquestes es relaxin i alliberin la tensió sortirà la sang del cor. Per tant, com més estirament més volum de sang sortirà.
La longitud ve donada pel grau d’estirament de les fibres que alhore ve donat pel volum de sang que hi ha al cos. El volum de final de diàstole és de 135mL, i és quan el cor està relaxat. A mesura que aquest valor augmenta, l’estirament de les fibres també ho fa. La força vindrà determinada pel volum de sang que surt del cor, que és el volum sistòlic (70mL en repòs).
→Regulació pel sistema nerviós autònom. Al teixit muscular cardíac hi arriben neurones post-ganglionars simpàtiques al node sinusal i també a la massa ventricular. L’efecte de l’activació del SN Simpàtic (deguda a l’inici d’una activitat física intensa) provoca a través de les neurones del node sinusal un augment de la freqüència cardíaca: l’increment de l’estimulació augmenta la freqüència de descàrrega. A través de les projeccions de nervis de la massa ventricular s’augmenta la força de contracció de les parets del cor, augmentant així el volum sistòlic.
El sistema nerviós parasimpàtic actua principalment a nivell de neurones post-ganglionars simpàtiques, que s’extenen fins al node sinoatrial i el node auriculoventricular. L’alliberació d’acetilcolina disminueix la freqüència cardíaca i també la generació de potencials d’acció en les cèl·lules marcapàs.
→ Regulació per hormones. Distingim les que regulen a llarg termini i les que regulen a curt termini. De les primeres, tenim l’adrenalina i la noradrenalina. Aquestes reforcen els efectes de l’activació simpàtica: augmenten la freqüència cardíaca i la força de contracció. També tenim les hormones tiroidees que també augmenten la funció simpàtica, estimulant la formació de receptors beta-adrenèrgics. Un excés d’hormona tiroidea (com és el cas de les persones que pateixen hipertiroidisme) provoca traquicàrdies contínues.
→ Regulació indirecte a través d’ions com són Na, K i Ca. Nivells alts de K i Na produeixen bradicàrdia i per tant disminueixen la freqüència cardíaca; nivells alts de Ca tenen l’efecte oposat.
...