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MORFO – FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR MORFOLOGIA DEL CORAZON • Mediastino Superior • Mediastino Posterior EL CORAZON • Ejes Del Corazón • Focos De Auscultación Cardiaca • Conformación Externa • Conformación Interna • Esqueleto Del Corazón • Pericardio • Anatomía Del Sistema Especializado De Conducción INERVACION DEL CORAZON - Sistema Simpático Y Parasimpático CIRCULACION CORONARIA • Ramas Y Dominancias Del Corazón • Drenaje Cardiaco MORFO FISIOLOGIA DEL MUSCULO CARDIACO • Mecanismo De Torsión Ventricular • Disposición Del Miofilamento • Acoplamiento Excitación - Contracción • Relajación Cardiaca PROPRIEDADES ELECTRICAS DEL CORAZON • Potenciales De Reposo Y Acción • Refractariedad • Relación Entre Potencial De Acción Y Fuerza Contráctil EXCITACION RITMICA DEL CORAZON • Propagacion Del Impulso Cardiaco • Fallo En La Generación Y propagación Eléctrica • Potencial De Acción y el ECG • Usos Clínicos • Propriedades Funcionales Del Corazon MORFOLOGIA DEL CORAZON El aparato circulatorio se compone de tres elementos: una bomba o motor circulatorio (corazón) y unos conductos de transporte (vasos sanguíneos) que comienzan (arterias) y acaban (venas) en el corazón. La función principal del corazón es enviar sangre poco oxigenada a los pulmones y sangre rica en O2 y nutrientes hacia los distintos tejidos del organismo. El corazón se encuentra en mediastino (adentro de la caja torácica); hay una línea imaginaria desde el Angulo de Louis que sigue posteriormente hasta T4; este ángulo coincide con la división de tráquea [carinas], con el 2do cartílago costal, y por abajo está el 2do espacio intercostal junto con el inicio y termino del cayado aórtico; principal función en dividir el mediastino en: MEDIASTINO SUPERIOR Aquí encontramos: El cayado aórtico (por debajo de este se divide las arterias pulmonares) junto al ligamento arterioso* y A. mamaria interna; troncos braquiocefálicos derecho e izquierdo (que es la junción de las venas yugulares internas, externas y subclavia) que originará a la vena cava superior; también habrá el cayado de la vena ácigos. *Ligamento arterioso (j) = cuando se cierra la ligación entre aorta y sangre pulmonar (ventana aortopulmonar en fetos). Este mediastino posee limites: - Superior: orificio torácico superior. - Límite inferior: imaginario, es la línea del ángulo de Louis MEDIASTINO INFERIOR Posee: principalmente el corazón; Este mediastino se dividirá en: - Timonios: Cuando ocurre tumor en timo y hace con que este se vaya al mediastino anterior. - Bocios Sumergidos: Tipo de bocio que hará con que la Tiroides salga del cuello y vaya al mediastino anterior. - Nervio frénico: origen C3, C4, C5; este pasa a los costados e inerva al diafragma El esófago se relaciona directamente con la aurícula izquierda del corazón EL CORAZON El corazón es un órgano muscular hueco, en forma de cono invertido, con el vértice/Ápex dirigido hacia abajo, hacia adelante y hacia la izquierda; y con la base hacia arriba. Dispuesto posterior al esternón. Sus ventrículos y aurículas (que se separan entre sí por septos o tabiques interventriculares o interauriculares) están relacionados mediante válvulas, que permitirán que haya un periodo de Sístole o Diástole ventricular (que se relacionaran con el llenado y vaciamiento de la aurícula). Existe una circulación menor (hacia los pulmones) y una circulación mayor (todo el cuerpo). EJES DEL CORAZON: PIRAMIDE TRIANGULAR: La base está a la derecha y hacia atrás; vértice/ápex esta hacia adelante y a la izquierda. El Ápex del corazón se encuentra en al 5to espacio intercostal, al medio de la línea media clavicular izquierda, de manera en que el corazón este en posición oblicua: - Las aurículas y arterias están más arriba que el ápex; - Las bases (están más posteriores) miran de manera oblicua a la columna vertebral (nivel T5, T8), mientras que el ápex (hacia adelante) mira hacia las costillas. EJE MAYOR: de derecha a izquierda, de atrás hacia adelante y de arriba hacia abajo. AREA CARDIACA – TORACICA: FOCOS DE AUSCUTACION CARDIACA: - Punto 1 (FOCO AORTICO): Borde superior del tercer cartílago costal derecho. - Punto 2 (FOCO TRICUSPEDE): Unión del sexto cartílago costal derecho con el borde esternal. - Punto 3 (FOCO MITRAL): Quinto espacio intercostal izquierdo donde se ubica el ápex del corazón (entre línea media clavicular izquierda); se da el choque de punta. - Punto 4 (FOCO PULMONAR): Segundo espacio intercostal izquierdo a 1-2 cm centímetros del borde esternal. CHOQUE DE PUNTA: Si en este choque el corazón ultrapasa los limites (línea media clavicular izquierda o 5to espacio intercostal), quiere decir que el corazón está muy grande (corazón cardiomegalico). La línea X (más corta), en un corazón normal, corresponde al 50% de la line Y (mas larga). Quiere decir que el ancho del corazón es la mitad del ancho del mediastino. Si supera este valor: cardiomegalia. CONFORMACION EXTERNA: POSEE 3 CARAS: • Anterior o esterno costal (infarto = dolera por detrás del esternon). • Inferior o diafragmática (infarto = dolor em epigástrio). • Laterales o pulmonares (infarto = region ventroesternal). POSEE 3 BORDES: - 1 (uno) derecho: más marcado y agudo. - Son 2 (dos) izquierdos: más redondeados POSEE 4 SURCOS: 1) AURICULOVENTRICULAR (AV) O CORONARIO: solo uno, separa aurículas de ventrículos (perpendicular al eje mayor/cardiaco, se extiende por las 3 caras del corazón); es donde están las A. Coronarias derecha e izquierda. Interventriculares (IV): son dos, que van a separar los ventrículos (forman la incisura apical); plano longitudinal al eje mayor del corazón. - 2) IV ANTERIOR: aquí pasa la Arteria Descendente anterior (rama directa de la coronaria izquierda); también discurre la Vena IV anterior/cardiaca mayor. - 3) IV POSTERIOR: pasa la Arteria descendente posterior, que es rama de A. coronaria izquierda (20%: dominancia izquierda) o de la derecha (80%: dominancia derecha). También discurre la Vena IV posterior/cardiaca media. 4) SURCO INTERAURICULAR (IA) (solo uno): poco marcado entre aurículas; separa venas pulmonares derecha de las venas cava. Solo en la cara inferior del corazón (plano longitudinal al eje mayor del corazón). CRUZ DEL CORAZON: es la junción del surco auriculoventricular + interventricular inferior + interauricular. POSEE UNA BASE Y UN VÉRTICE El corazón se desarrolla y tiene una rotación hacia delante, haciendo que el Ventrículo Derecho se exponga más en la cara anterior del corazón; a la vez el ventrículo izquierdo se esconde, pero forma la punta del corazón (ápex). La aurícula izquierda, entonces, se queda en la parte posterior. CARA ANTERIOR (ESTERNOCOSTAL): • Surco coronario la divide un sector/segmento superior (auricular) y un sector/segmento inferior(ventricular). • Mayor parte está ocupada por el VD. • Se observa el surco interventricular anterior (que divide el segmento ventricular en VI y VD). La arteria pulmonar se expone mejor en la radiografía cuando hay una hipertensión pulmonar. RELACIONES: vestigios del timo, vasos mamarios internos, cartílagos costales y músculos intercostales internos. CARA INFERIOR (DIAFRAGMATICA): • Es mayormente ventricular (VI). • Encontramos al surco interventricular posterior (A. descendente IV posterior). • Encontramos la desembocadura del seno coronario (es la porción venosa que trae toda la sangre del corazón). • Hay un pequeño segmento auricular izquierdo cerca a la base del corazón. • Relaciona con el diafragma y nervio frénico. CARA LATERAL IZQUIERDA (PULMONAR): Relaciona con pleura y cara interna del pulmón izquierdo (produce una concavidad: lecho del corazón). - Corresponde alVI. - Pequeña porción de la aurícula y orejuela izquierdas Segmento auricular: el apéndice auricular bordea la cara lateral pulmonar y su vértice alcanza a menudo la cara anterior de la misma. BASE DEL CORAZON: Relación con la parte posterior; Conformada por las aurículas. Vena cava superior e inferior (aurícula derecha). Las 4 venas pulmonares que ingresan (aurícula izquierda). Salida de los grandes vasos (arteria aorta y pulmonar). Esófago se relaciona con el atrio izquierdo; por eso si meto un transductor por el esófago tendré directo contacto con la aurícula izquierda (ecografía transesofágica: permite ver a mayor claridad y con una dimensión más cercana las valvas auriculoventriculares derecha e izquierda). Se utiliza en sospecha de endocarditis infecciosa. • Porción derecha relaciona con bronquio, pleura y pulmón derecho. Nervio frénico y vasos diafragmáticos derechos. CONFORMIDAD INTERNA: - Posee 4 cavidades (2 aurículas y 2 ventrículos) Estos son separados por tabiques: - Interauricular: membrana delgada. - interventricular: porción muscular (entrada, trabeculada, salida) y membranosa (debajo de la válvula aortica). Al realizar un corte vemos que: las paredes del ventrículo izquierdo son mucho mas gruesas que las del lado derecho, puesto que maneja muchas presiones (Vence presión de la arteria aortica de 100mmhg), mientas que la presión que el VD necesita vencer es de 24mmhg (de las arterias pulmonares); la diferencia es muy grande. - Ventrículo izquierdo maneja presiones (la circulación sistémica es un circuito más largo que presenta una presión y una resistencia al flujo sanguíneo unas 5 veces mayor. Ello se traduce en que el trabajo que debe realizar el ventrículo izquierdo es 5-7 veces mayor que el realizado por el derecho). - Ventrículo derecho maneja volúmenes (la circulación pulmonar es un circuito corto y de baja presión). Vemos también que hay una válvula BICUSPEDE (posee dos valvas, una anterior/aortica que tiene relación con salida de la arteria aorta, y otra posterior) que separa al ventrículo izquierdo de la aurícula izquierda. La salida del ventrículo izquierda es la Aorta Ascendente. De la misma manera en la parte derecha hay la válvula TRICUSPEDE (posee una valva anterior, media y posterior). Los ventrículos proveen la fuerza necesaria para bombear la sangre a través de la arteria pulmonar (ventrículo derecho) y de la aorta (ventrículo izquierdo), razón por la que sus paredes son mucho más gruesas que las de las aurículas. Dado que la sangre sólo fluye desde las zonas de presión alta a las de presión baja, para poder expulsar la sangre es necesario que la presión generada en los ventrículos supere la presión existente en las arterias. Las aurículas son cavidades que presentan una pared delgada y presiones bajas. Su función es almacenar la sangre que procede del territorio venoso sistémico (aurícula derecha) y pulmonar (aurícula izquierda) durante la sístole ventricular. La sangre entonces almacenada en las aurículas pasa de forma pasiva a los ventrículos durante la diástole ventricular una vez que se han abierto las válvulas auriculoventriculares, aunque la contracción auricular contribuye de forma activa solo en un 15% al llenado ventricular. COLUMNAS CARNOSAS: Son de 3 ordenes: 1) Primer Orden: Son los músculos papilares: una superficie se relaciona con la pared del ventrículo y la otra esta libre uniéndose a las cuerdas tendinosas. 2) Segundo Orden: forman un puente; comunicación desde el septo hacia pared ventricular (por ahí discurre el Haz de his). 3) Tercer Orden: fibras musculares que están pegadas al ventrículo. AURICULA DERECHA: Posee 6 caras: (recordamos que la base del corazón/aurícula esta hacia atrás). - Anterior: válvula tricúspide (6, 7, 8) - que se direcciona al ventrículo derecho - Posterior: Nodo sinusal (inervación); también entraran posteriormente al ventrículo las cenas cavas (aunque ingresen superior e inferiormente); (2). - inferior: desemboca Vena Cava Inferior (4) y Seno coronario (5) - Superior: desemboca VCS (1) - Externa: músculos papilares y/o orejuelas (11) - Interna: tabique interauricular (3) y la fosa oval(9) (vestigio de una comunicación interauricular fetal, que permitía el pasaje de la sangre del lado derecho al izquierdo cuando la arteria estaba colapsada. La sangre llega a la aurícula derecha a través de 3 venas: la cava superior (que drena la sangre de la porción supra diafragmática), la cava inferior (drena la sangre infra diafragmática) y el seno coronario (drena la sangre del propio miocardio); VENTRICULO DERECHO: • Entrada: válvula tricúspide (3 valvas: anterior, posterior, y una media/septal). • Salida: infundíbulo/cono arterioso o tronco pulmonar (origina artérias pulmonares). • Músculos del segundo orden: banda modeladora. • Músculos papilares (anterior, medio y septal). • Cresta supraventricular. • Pared con poco diámetro (4-6mm). • La cavidad hace parte de la cara anterior y posterior del corazón. • Triangular (3 paredes, 1 vertice, 1 base). • AURICULA IZQUIERDA: • Muy diferente de la del lado derecho. • 6 paredes mayormente lisas con estructuras poco definidas (forma redondeada). • Entrada de las 4 venas pulmonares. • También posee un resague del antiguo agujero oval. • Menor cantidad de músculos se comparada con la derecha. • Posee orejuelas (con músculos pectíneos, pero menos que el lado derecho). • Pared posterior se relaciona con el esófago. La aurícula izquierda recibe la sangre procedente de los pulmones a través de las venas pulmonares. VENTRICULO IZQUIERDO: • El grosor de la pared es mucho mayor (1,5cm, es 3x la del lado derecho) • Válvula mitral/bicuspede (valva anterior y posterior) • Músculos papilares anteriores y posteriores • Cuerdas tendinosas mas fuertes y en menor numero que el lado derecho • Septo ventricular mayormente muscular (porción inferior) y membranosa (superior) VALCULAS CARDIACAS: Estas válvulas se abren y cierran pasivamente y son unidireccionales, es decir, se abren cuando el gradiente de presión empuja la sangre hacia adelante y se cierran cuando la sangre se mueve en sentido retrógrado. VALVULAS ARTERIALES SIGMOIDEAS: Son válvulas sigmoideas y semilunares, que posee nódulos que llevan sus nombres. Cada una posee 3 valvas: poseen unos bordes algo engrosados, que se adaptan perfectamente entre sí cuando las válvulas están cerradas. A diferencia de las valvas AV, no se insertan en un anillo fibroso, sino que lo hacen en el borde inferior de tres dilataciones (senos de Valsalva) situadas en el origen de la arteria pulmonar y de la aorta. Durante la sístole cardíaca la presión intraventricular supera la existente en las arterias pulmonar y en la aorta, por lo que ambas válvulas semilunares se abren permitiendo el paso rápido de sangre desde los ventrículos hacia las arterias. 1) Pulmonar (MORGAGNI) 2) Aortica (ARANCIO): valvas tienen forma semilunar con anillo fibroso; es donde hay la salida para las arterias Coronaria Izquierda y la Coronaria Derecha - Posee paredes finas - Área de 3-4 cm2 - Abertura >15mm y de forma triangular en el eje corto VALVULAS AURICULO-VENTRICULARES: Están formadas por unas valvas de tejido conectivo flexible recubierto de endocardio, que se encuentran ancladas en los anillos fibrosos valvulares y se unen a los músculos papilares ventriculares que parten de la pared del ventrículo a través de unas prolongaciones fibrosas (cuerdas tendinosas) que se insertan en los márgenes libres y en la cara inferior de las válvulas AV. - valvas son membranas constituidas por tejido conectivo envuelto en endocardio Están incertas sobre una superficie fibrosa (muchasfibras colágenas que forman un anillo fibroso) que se extiende de la base: esqueleto del corazón. Estas fibras impiden que haya un colapso ventricular, lo mantiene abierto (lo único que abre y cierra son las válvas, no la válvula en si). La apertura y cierre de las válvulas AV está determinada por las diferencias de presión existentes entre las aurículas y los ventrículos a lo largo del ciclo cardíaco. VÁLVULA ABIERTA: (presión auricular supera a la ventricular) ventrículo y músculos papilares relajados, cuerdas tendinosas flojas = sangre pasa = llenado ventricular = DIASTOLE (válvulas sigmoideas se quedan cerradas). VÁLVULA CERRADA: (presión ventricular supera la auricular) ventrículo y músculos papilares contraídos, cuerdas tendinosas tensas = evita reflujo sanguíneo = SISTOLE (válvulas sigmoideas abiertas). Cuando el ventrículo entra a sístole va a producir un reflujo hacia la aurícula izquierda, tensionando así las cuerdas tendinosas. ESQUELETO DEL CORAZON: Formado por tejido conectivo fibroso (esta alrededor de las valvas sigmoideas y auriculoventriculares). Este tejido va a servir como aislante eléctrico: el nódulo sinusal (que esta en el lado posterior de la aurícula derecha) manda señal haciendo que el corazón se despolarice, pero esa señal pasara solo por el nódulo auriculoventricular y nunca por otro lugar. 4 anillos que mantienen a las válvulas/orificios abiertas (lo que se va a abrir y cerrar son las valvas): - 2 anillos que rodean al Orificio AV. - Orificio aórtico y pulmonar. El esqueleto fibroso también forma los anillos fibrosos que proporcionan el anclaje de las válvulas auriculoventriculares y semilunares, así como de las cuerdas tendinosas. PERICARDIO: Membrana/estructura fibro-serosa que recubre al miocardio; este va a fijar el corazón, y lo protege: funciona como un resorte impidiendo que cambie su posición. Existen 2 tipos: EPICARDIO (PERICARDIO VISCERAL): membrana serosa de la superficie cardiaca externa (está pegada a la pared muscular, relación directa con miocardio). Posee células mesoteliales. PERICARDIO PARIETAL: es una membrana más fibrosa. Son dos capas: - Capa interna células mesoteliales (serosa) - Capa externa fibrosa Entre las dos, se encuentra la cavidad pericárdica, con su liquido pericárdico, que impide que las dos membranas se peguen entre si ante una expansión del corazón (volumen entre 15 y 50ml). Endocardio: cubre las superficies de las válvulas y continua con el endocardio de los vasos sanguíneos. MIOCARDIO: es la parte de masa muscular cuyas fibras toman inserción en un armazón fibroso que desempeña la función de esqueleto. Estas fibras se distribuyen de manera helicoidal, que se inicia desde la base del corazon hasta el apex, y luego retorne. Posee 3 capas: - Capa superficial - Capa medial (solamente en ventrículo izquierdo) - Capa profunda ANATOMIA DEL SISTEMA ESPECIALIZADO DE CONDUCCION Este último está formado por células musculares que presentan pocos miofilamentos, pero que son capaces de generar espontáneamente potenciales de acción (es decir, presentan actividad automática) y conducen el impulso cardíaco a una gran velocidad (1-4 m/s) a través de los ventrículos, a fin de que éstos se contraigan de forma sincrónica. NODO SINUSAL (Keith – Flack): Se ubica em la unión entre la musculatura de la vena cava superior con la de la orejuela derecha (aurícula derecha). El nodo sinoauricular va a actuar como el marcapaso del corazón. - 72% está en una localización subepicardica. NODO AURICULOVENTRICULAR: Situado en porción inferior de la aurícula derecha, muy cerca de la inserción de la valva septal tricúspide; se ubica en la base del tabique interauricular, en el ápex de un área triangular sobre la superficie endocardica de la aurícula derecha (triangulo de Koch). Este posee 3 tractos internodales: - Anterior: se bifurca en el haz de Bachmann (hasta AI) y otra rama que va por debajo del tabique interauricular hasta nodo AV. - Medial: haz de Wenckebach que sale del borde posterolateral del nodo SA, pasa detrás de la vena cava inferior hasta el nodo AV. - Posterior: haz de Thorel; sigue la cresta terminal hasta nodo AV. HAZ DE HIS: RAMA DERECHA: va por la banda mayor, discurre a lo largo del tabique interventricular, y casi en la punta del ventrículo derecho da lugar a numerosas ramificaciones. RAMA IZQUIERDA: que cruza al lado izquierdo del tabique interventricular y, ya desde su origen, da ramificaciones que se distribuyen por todo el ventrículo izquierdo. Se divide en fascículo anterior y posterior. • Ambas terminaran en las fibras de Purkinje. Estas diferencias explican por qué con frecuencia un bloqueo de rama derecha es un hallazgo electrocardiográfico poco significativo desde el punto de vista clínico, mientras que un bloqueo de rama izquierda implica una lesión cardíaca más extensa e importante. (FISIOLOGIA SE EXPLICA EN LOS PROXIMOS CAPITULOS) TRIANGULO DE KOCH: Aurícula derecha: Es formado por la continuidad del ingreso de la banda sinusal; • Atrás/base del triángulo (3): por el orificio del seno coronario. • Abajo/adelante (2): por la valva septal de la válvula tricúspide/medial. • Arriba (1): por el Tendón de Todaro, que es una continuación fibrosa subendocardica de la válvula de Eustaquio (antigua válvula de la vena cava inferior), que se introduce en la musculatura auricular que separa el orificio del seno coronario de la fosa oval. válvula de tebesio: válvula del seno coronario en la vena cava INERVACION DEL CORAZON Se da por el sistema simpático (SS) y parasimpático (SP), que juntos formaran al Plexo Cardiaco. SISTEMA SIMPATICO: Luego que se activa (a través de receptores beta-1) va a inervar al nódulo sinusal y al nódulo auriculoventricular: incremento de la frecuencia cardiaca (cronotropo positivo). Este también va hacia los ventrículos: aumenta fuerzas ventriculares (inotropo positivo). (SE EXPLICA MEJOR EN LOS CAPITULOS SIGUIENTES). SS también va a los vasos sanguíneos (arteriolas), que a través de sus receptores alfa-1, producirá una vasoconstricción. - NA + adrenalina circulante van a estimular a los receptores. SISTEMA PARASIMPATICO: Actúa a través del nervio X (vago), y actuara inervando directamente a los nódulos sinusal y auriculoventricular. Va a inervar poco a las áreas ventriculares (efecto cronotropo negativo). Las consecuencias de la activación adrenérgica son varias: • Aumento de la contractilidad miocárdica • Aumento de la frecuencia cardiaca • Aumento de las resistencias periféricas CIRCULACION CORONARIA Las arterias coronarias son las primeras ramas de la aorta, se encargan de la irrigación del corazón, lo mantiene vivo. Estas arterias surgen de los senos aórticos justo por encima de la válvula aortica. Son fisiológicamente más importantes durante la diástole (corazón se relaja, expande, y se llena) que es cuando las válvulas sigmoideas se cierran: - Cuando el corazón se contrae (sístole), va a presionar a los vasos sanguíneos presentes en el miocardio, disminuyendo la irrigación. - Pero cuando este se dilata y relaja (diástole) la presión empieza a disminuir = mayor flujo. Se explica así: Durante la sístole, la sangre pasara de la aurícula izquierda hacia el ventrículo izquierdo, para luego pasar por las válvulas sigmoideas y llegar a la Aorta; pero ocurre tamaña contracción que hace con que las arterias aorticas (que son elásticas) se expandan, y al mismo tiempo tratan de retornar a su misma superficie. Este mecanismo producirá la fuerza que permitirá aque la sangre fluya por el cuerpo. Pero esta sístole luego de un tiempo va a perder la fuerza (diástole = relajación muscular para que entre más sangre fácilmente), disminuyendo así la presión y la fuerza del ventrículo, y así la sangre tiende a retornar de la aorta. Pero para eso las válvulas sigmoideas se cierran, y se llenan con la sangre que está regresando, haciendo que esta sangre fluya por los huequitos para salida de las Arterias Coronarias ubicadas allá. Las coronarias, que vienen desde el epicardio, fluirán hasta el subencocardio (flujo va desde afuera hacia adentro del miocardio). RAMAS + DOMINANCIA DEL CORAZÓN: DOMINANCIA: Es dada por la arteria que de la rama Descendente Posterior (A. Interventricular Posterior) del corazón; esta se origina en un 80% (mayormente) de la coronaria derecha. CORONARIA IZQUIERDA (2) Se divide en 2 ramas principales (que nascen aprox. 1cm del nascimiento de la coronaria): A. Descendente anterior (3) (A. Interventricular anterior): que se dirige hacia la punta del corazón (pasa por el surco Interventricular Anterior). - Ramas septales riega el tabique interventricular (irriga 2/3 anteriores del septum; 1/3 sera irrigada por la Descendente Posterior). - Ramas diagonales riega la porción anterior del ventrículo izquierdo. A. Circunfleja (4): va a abrazar el corazón, hasta la base al inicio del surco Interventricular Posterior. Esta va a originar: - Ramas marginales izquierda: riega la zona lateral del ventrículo izquierdo - Ramas auriculares (dos) Cuando la A. Descendente Posterior es rama de la A. Circunfleja, la Dominancia del Corazón será izquierda. CORONARIA DERECHA (5) Esta va a abrazar y circular el corazón, hasta el surco Interventricular Posterior. Va a originar ramas para la cara anterior del ventrículo derecho - A. Marginal Derecha. - A. Descendente Posterior (interventricular posterior): riega la cara posterodiafragmatica (cara posterior; inferior del Corazon). - Ramas que riega el nodo AV. - Arteria del nodo sinusal (60% es rama de la Coronaria Derecha; 40% nace de la Arteria Circunfleja) Si un paciente llega con dolor (con sensación que se aprieta) en el epigastrio, puede ser un infarto en el miocardio en cara inferior (pues la continuidad de la cara inferior se da con el diafragma): la A. Coronaria derecha (que da la Descendente Posterior) puede estar comprometida. Si el daño en la Coronaria Derecha es más distal habrá menos compromiso si comparado a un daño proximal. Si esta originar a la A. Descendente Posterior = Dominancia del Corazón Derecha DOMINANCIA ALTERNA: menos común, ni derecha ni izquierda, las dos. DRENAJE: Al lado de cada arteria se encuentra una vena, que al final van a terminar en el Seno Coronario (principal vena del corazón; – Gran vena cardiaca o vena cardiaca mayor o Magna en su extremo izquierdo (Al lado de la A. Descendente Anterior) – Vena cardiaca media y venas cardiacas menores en su extremo derecho – Vena posterior del VI – Vena oblicua de la aurícula izquierda MORFO-FISIOLOGIA DEL MUSCULO CARDIACO El corazón en si es formado únicamente por una sola extensión de tejido muscular (musculatura auricular, y musculatura ventricular). Pero el esqueleto cardiaco no es musculo, sino es tejido fibroso aislante. Ahí es donde se van a fijar la musculatura auricular y ventricular. El nódulo sinusal y el auriculoventricular son fibras musculares especializadas de excitación y conducción (capacidad de automatismo cardiaco, dirigido por nódulo sinusal). • La electricidad/impulso que nasce en nodo sinusal viajara por todo el musculo auricular, pero no podrá pasar hacia el ventrículo por la presencia de este tejido fibroso (aislante eléctrico); por eso el impulso solo pasara a través del nódulo auriculoventricular (donde disminuirá un poco su velocidad), hasta el Haz de His. El musculo cardiaco tiene dirección desde la base hasta la punta/ápex del corazón, con una disposición helicoidal. Dr. Francisco Torrent – Guasp, dijo: el corazón se comporta como una banda muscular, que empieza en la inserción de la arteria pulmonar y termina por debajo de la salida de la aorta, enrollándose en una doble hélice que limita ambas cavidades ventriculares con un tabique que las separa. Esta forma helicoidal hará con que, cuando el corazón se contraiga, la fuerza sea mucho mayor si comparada a un supuesto corazón con una estructura circular (aquí el trabajo cardiaco seria mucho mayor). - Contracción se inicia desde el ápex hacia la base del corazón, permitiendo el flujo sanguíneo hacia la arteria pulmonar o aorta. El corazón entonces es formado por una única banda muscular que ha sido enrollada. MECANISMO DE TORSION VENTRICULAR: Al contraerse (sístole - dibujo B), el ventrículo va a generar y almacenar energía por la fuerza necesaria para disminuir su volumen; luego cuando retorna rápidamente a su disposición normal/diástole (dibujo C), va a producir la liberación de esta fuerza, produciendo una fuerza de succión diastólica (fenómeno secundario) capaz de ayudar a que la sangre fluya más fácilmente de la aurícula hacia el ventrículo (será un retroceso elástico pasivo del helicoide ventricular). Este fenómeno ocurrirá durante el proceso de Llenado Rápido Diastólico. DISPOSICION DEL MIOFILAMENTO: El corazón está formado completamente por células musculares estriadas (así como el músculo esquelético), que están formadas por sarcómeros y miofilamentos. Este musculo cardiaco posee fibras dispuestas en un entrelazado: fibras que se dividen, se reúnen, y se dividen otra vez. Aquí se produce la ley de todo o nada. Son dispuestas en forma de sincitio auricular y ventricular que son independentes entre si (por ausencia de conexiones directas). Son de naturaleza auto excitatoria. Las células musculares cardiacas (carmiocitos) son de pequeño tamaño (10-25µm de ancho y 50-100µm de longitud); no son muy alineados, forman como una red que tienden a ramificarse así como en los demás músculos; se unen físicamente entre si por discos intercalares (contienen desmosomas y uniones estrechas). Estes van a transmitir el impulso (va de célula a célula), formando un acoplamiento mecánico y así, permitiendo que el musculo cardiaco actúe de manera uniforme y funcional. - Los desmosomas unen el citoesqueleto de célula a célula adyacente e impiden su separación durante la contracción cardíaca. También hay unas uniones estrechas (gap junciones) de muy baja resistencia que permiten la libre difusión de iones y facilitan la rápida propagación del impulso cardíaco de una célula a la siguiente. En sentido longitudinal la rápida conducción se asocia a una menor margen de seguridad de propagación; mientras que en sentido transversal (aunque la velocidad de conducción sea mas lenta) el margen de seguridad será mayor. ESTRUCTURA DEL SARCOMERO: En sentido paralelo al eje longitudinal de la célula cardíaca se disponen ordenadamente miles de miofibrillas, que contienen los filamentos contráctiles finos y gruesos, que ocupan el 50% del volumen celular, mientras que las mitocondrias ocupan el 30-40%. Esta riqueza en mitocondrias se explica por la naturaleza aerobia del metabolismo del músculo cardíaco. - Filamentos delgados de actina (banda I) - Filamentos gruesos de miosina (banda H) - Filamentos finos + gruesos (banda A) - Línea Z y Tinina que los une a ambos lados A cada lado de las líneas Z se localizan los filamentos finos de actina, y en el centro del sarcómero, colocados entre los filamentos de actina, se disponen los filamentos gruesos de miosina. ACOPLAMIENTO EXCITACIÓN – CONTRACCION: Musculo relajado:zona H es mayor, si comparado al momento de contracción. El acoplamiento excitación-contracción es el proceso que asocia la despolarización de la membrana con el acortamiento de la célula cardíaca. Es como el fenómeno eléctrico, que percurre célula a célula, se convierte en un fenómeno mecánico: contracción ventricular, generando un flujo sanguíneo. La célula cardíaca empieza a contraerse unos mileseg después del comienzo del potencial de acción y la respuesta contráctil persiste después de que el potencial de acción ha finalizado. La duración de la contracción viene determinada por la duración del potencial de acción (200 ms en la aurícula y 300-350 ms en el ventrículo). Hay una correlación del potencial de acción miocárdico (despolarización) con la contracción del corazón: Luego de la despolarización hay un periodo de meseta, donde empieza a generarse la contracción (línea roja). La célula no podrá ser estimulada otra vez hasta que haya sido debidamente recuperada (a diferencia del músculo liso y esquelético): periodo Refractario Absoluto; salvo si hay un estímulo muy intenso: periodo Refractario Relativo. (SE EXPLICA MEJOR EN PROXIMOS CAPITULOS) El potencial de acción largo da por resultado periodos refractarios absoluto y relativo largos. Estos periodos refractarios duran casi tanto tiempo como la contracción, de modo que las células miocárdicas no pueden ser estimuladas una segunda vez sino hasta que han completado su contracción por el primer estímulo. EXCITACIÓN – CONTRACCION: Los impulsos electricos pasan por los Tubulos T o Transversos (invaginacion de la membrana sarcolema que recubre la celula cardiaca), va a interaccionar con los canales de calcio dependientes de voltaje (canal tipo L), permitiendo que el Ca+ ingrese a la celula. Esta particular disposición permite que el potencial de acción que despolariza el sarcolema alcance la profundidad de la fibra muscular al cabo de 1-2 ms, que es el tiempo de latencia que transcurre entre la aplicación de un estímulo eléctrico y el comienzo de la respuesta contráctil. El interior de la célula cardíaca es negativo (entre -90 y - 60mV), lo que facilita la entrada de Ca+2 del LEC hacia el citosol a favor de un gradiente electroquímico. En la célula cardíaca en reposo, la [Ca2+]i es de 0.1mol/L, mientras que en el medio extracelular y en el retículo sarcoplásmico se alcanzan concentraciones 10 000 veces mayores (2.5 mmol/L); La entrada de Ca+ a través de canales de Ca+ tipo-L va a ocurrir durante la fase 2 o meseta del potencial de acción cardíaco y, en menor medida, a través del intercambiador Na+ /Ca+2. Sin embargo, la cantidad de Ca+ que penetra a la célula durante la sístole cardíaca (10-20 µmol/latido) es 10-15% de la cantidad necesaria para producir la contracción máxima. La demás cantidad de calcio se consigue puesto que: Este Ca+ hace tambien que el reticulo sarcoplasmico (ubicado cerca al tubulo T) libere mas Ca+ al interior de la celula (mediante estimulacion receptores sensibles a rianodina de los canales de RyR2 ubicados en ret. sarcoplasmico, contactando con los Tubulos T), que ira hacia los sarcomeros/proteinas contractiles, produciendo una contraccion muscular rapida y coordinada. La unión del calcio hace con que las Actinas se unan (sístole). Luego que termine la contracion: Parte de este Ca+ ira otra vez al reticulo sarcoplasmico (mediante proteina Calsecuestrina); pasan por el canal Serca 2 (activado por fosfolamban). Mientras que otra parte volvera al liquido extracelular mediante un intercambiador de Ca+/Na+, que sera responsable por el fenomeno de acoplamiento excitación-contraccion cardiaca. Este intercambio solo CANAL TIPO L (RyR2): Se encuentra acumulado por todo el Tubulo T, que es la principal entrada de Ca+ a favor de su gradiente electroquímico. Constituido por 4 subunidades α1c, α2, β y δ. La subunidad α1c (242 kD) contiene el poro iónico, los filtros de selectividad que permiten el paso de Ca+ a su través, los mecanismos que regulan apertura y cierre del canal y los puntos de unión para los fármacos que bloquean la entrada de Ca+ a través de estos canales (calcio antagonistas). sera posible por un gradiente de concentracion gennerado por el intercambiador de Na+/K+ ATPasa. A diferencia del músculo liso y esquelético, el músculo cardíaco deja de contraerse al cabo de unos segundos cuando se perfunde con una solución carente de Ca2+. Por tanto, el Ca2+ que penetra a través de los canales tipo-L genera la respuesta contráctil no de forma directa, sino indirecta, aumentando la liberación del Ca2+ almacenado en el RS. A este proceso se le denomina liberación de Ca2+ inducida por el Ca2+. MECANISMO DE LA CONTRACCION: El músculo cardíaco convierte la energía química en la energía mecánica necesaria para generar fuerza o tensión. La fuente de energía para la contracción cardíaca es ATP, que tras hidrolizarse (se juntar con H2O) se convierte en ADP + fosfato inorgánico (Pi) + energía. Durante la contracción cardíaca la longitud de los filamentos de actina y de miosina no se modifica, aunque la longitud del sarcómero se acorta. Ello es debido a que durante la contracción se forman enlaces cruzados entre las cabezas pesadas de la miosina y el filamento de actina; a continuación, los enlaces se rompen y se forman otros nuevos en un punto más cerca del centro del filamento de actina, produciéndose un nuevo deslizamiento y así sucesivamente. Como consecuencia, los filamentos de actina se deslizan entre los de miosina hacia el centro del sarcómero, las bandas I se estrechan y las líneas Z se acercan, aunque la longitud de las bandas A permanece constante. La contracción muscular implica la formación de múltiples enlaces cruzados entre la cabeza pesada de la miosina y el filamento fino de actina. La velocidad a la que el ATP se hidroliza (hacia ADP) por la ATPasa de la cabeza pesada de la miosina determina la frecuencia de formación de los enlaces cruzados y, por tanto, la velocidad de la contracción cardíaca. Las cabezas de las cadenas pesadas presentan dos Cavidades, una donde la miosina interactúa con la actina y otra a la que se une el ATP (la denominada cavidad metabólicamente activa) para producir una serie de cambios conformacionales en la molécula de miosina e iniciar la formación de enlaces cruzados entre la cabeza de la miosina y el filamento de actina. La actina, la tropomiosina y la troponina forman los filamentos finos, que se disponen en una relación 7:1:1. La separación entre los filamentos de miosina es de 40 nm y entre los finos de 24 nm, observándose en una sección transversal de las miofibrillas que cada filamento fino está rodeado por 3 filamentos gruesos y cada filamento grueso se rodea por 6 finos. La troponina (Tn) es una proteína globular que presenta tres subunidades: - TnT (38 kD): la subunidad que se une a la tropomiosina y a la TnI cuando la concentración de calcio libre intracelular ([Ca+]i) es baja. - TnC (18 kD): la subunidad a la que se une el Ca+. - TnI (24 kD): impide la unión de la actina con las cabezas de miosina (inhibidora). Durante el reposo la actina está recubierta por el complejo TnI-tropomiosina, lo que impide que los puntos activos de la actina puedan formar enlaces cruzados con la cabeza de la miosina. En el estado de relajación, la tropomiosina bloquea el sitio de unión para la miosina. El aumento de la [Ca+]i (sístole) a nivel de las proteínas contráctiles ha producido el cambio conformacional en la TnC y la disociación del complejo TnI-tropomiosina de los puntos activos de la actina, de manera en que deja unos puntos de unión libres para la cabeza de miosina juntarse con la actina, permitiendo la formación de enlaces cruzados.Cuando se inicia la contracción, la cabeza de miosina quedara libre (separa de la actina) para unirse a una molécula de ATP. Es entonces cuando la actividad ATPasa de la cabeza de la miosina produce la hidrólisis del ATP, formándose una molécula de ADP y una de Pi, que sigue unida a la cabeza de la miosina. Entonces el complejo miosina-ADP interactúa con la actina en presencia de iones Mg2+ formándose el enlace cruzado entre la actina y la miosina La miosina entonces se unirá a otra molécula de actina, formando un angulo de 90 grados. Una vez unidas, la miosina liberara el fosforo y luego el ADP, lo que provocara un cambio conformacional en la miosina: golpe de remo o de potencia (deslizamento del filamento delgado en dirección hacia la Linea M formando angulo de 45 grados) = acortamiento del sarcómero. Entonces luego de eso llegara otra molécula de ATP, haciendo con que las dos cabezas se disocien otra vez. RELAJACION CARDIACA: Es el conjunto de acontecimientos que ocurres en el musculo cardiaco, con la finalidad de que este adopte su estado precontractil. Va a implicar dos mecanismos que ocurren rápidamente durante la DIASTOLE: - La reducción de la [Ca+]i a nivel de las proteínas contráctiles hasta los niveles previos a la contracción (0.1 M). Para eso, el Ca+ se disocia de la TnC, el complejo TnI-tropomiosina ocupa los puntos activos de la actina e inhibe el acoplamiento entre actina y miosina y se produce la relajación cardíaca. - La fosforilación de la TnI, que facilita que el complejo TnI-tropomiosina ocupe los puntos activos en el filamento de actina. Además, la relajación depende de las dimensiones, el grosor y las propiedades elásticas de la cavidad ventricular, de tal forma que el ventrículo hipertrofiado de los pacientes hipertensos, o el fibrosado de los pacientes con un infarto de miocardio previo, se relaja más lentamente. A diferencia de la contracción, la relajación es un proceso activo, que consume ATP. Esto porque la reducción de la [Ca2+]i a sus valores precontráctiles implica la activación de dos ATPasas Ca2+-dependientes (bombas de Ca2+), que son: SERCA2b: localizada en la superficie del retículo sarcoplásmico; transporta 2 Ca2+ por cada molécula de ATP hidrolizada desde el citosol hacia el interior del retículo sarcoplásmico, donde se fija a diversas proteínas (calsecuestrina, calreticulina, calbindina). La actividad de la SERCA2b está regulada por el fosfolamban (cuano no esta fosforilado inhibirá la SERCA). Intercambiador Na+/Ca2+: en la membrana celular. Tres iones Na+ entran en la célula y se intercambian por un ion Ca2+ que sale de la célula. Esta también puede ayudar en la contracción: cuando la célula cardíaca se sobrecarga de Na+, puede actuar de forma inversa, intercambiando 3Na+ intracelulares por un Ca2+ extracelular, lo que aumenta la entrada de Ca2+, la [Ca2+]i y la contracción cardíaca. PROPRIEDADES ELECTRICAS DEL CORAZON: En las células cardiacas, el equilibrio es dado por el sodio, el potasio (participa más fácilmente en el equilibrio) y el calcio. Para que el ion pase a la membrana dependerá de: su concentración a cada lado de la membrana, el potencial de membrana y del tiempo. El sodio va a difundir fácilmente hacia el intracelular (pues la mayor cantidad se encuentra externamente: va de zona de mayor a menor concentración); El potasio también difunde de mayor a menor cantidad: va del intra al extracelular. Tanto el Na+ como el Ca+ pasan por la membrana a través de canales voltaje dependientes; en cambio, el K+ pasa por difusión dependiente del gradiente electroquímico (no necesita de un canal dependiente de voltaje). Para que el sodio no salga completamente, y para que haya un equilibrio (para que se reponga), actuara la bomba sodio/potasio ATPasa: 3 sodios salen, mientras que 2 potasios ingresan a la célula (este ingresa en contra de su gradiente). Hay una bomba de sodio/calcio en el cardiomiocito: funciona cuando hay mucho calcio adentro y necesitamos sacarlo, lo que ocurre luego de la contracción cuando el calcio vuelve al retículo sarcoplásmico y al extracelular (sale un 10% – 15%). Para que el Ca+ logre salir por esa bomba, será necesario que la bomba Na+/K+ ATPasa funcione y así produzca un gradiente, favoreciendo el ingreso de Na+ = equilibrio. ENTRAGA DE CARGAS POSITIVAS: despolarización SALIDA DE CARGAS POSITIVAS: repolarizacion cardiaca. El fármaco DIGOXINA actúa inhibiendo la bomba de Na+/K+ ATPasa, haciendo que haya mas sodio en el intracelular, no permitiendo el funcionamiento del intercambiador Na+/Ca+: el calcio no va a salir, aumentando su concentración citoplasmática: mayor capacidad de contracción. Este fármaco se utiliza para el tratamiento de ciertas enfermedades del corazón, como insuficiencia cardíaca y para el tratamiento de ciertas irregularidades del ritmo cardíaco. POTENCIALES DE REPOSO Y ACCION: POTENCIAL DE REPOSO o DE MEMBRANA: El potencial de membrana es la diferencia de potencial a ambos lados de una membrana que separa dos soluciones de diferente concentración de iones, como la membrana celular que separa el interior y el exterior de una célula; no ingresa Na+ ni sale K+ (equilibrio). Será equivalente a - -90mV em FIBRAS MUSCULARES RÁPIDAS (fibras auriculares, ventriculares y del sistema His Purkinje), - -60mV em las FIBRAS LENTAS (nódulo sinusal y auriculoventriculares). Cuando las células no son excitadas: Potencial de Reposo (membrana interna esta negativa). Es el potencial de equilibrio generado por diferentes iones (calcio, sodio y principalmente el potasio) para atravesar la membrana a favor de su gradiente; es la energía que aparece por la diferencia de carga eléctrica entre el interior y el exterior de la membrana celular. Esta dado por: Potenciales de difusión, Permeabilidad, Gradiente eléctrico. En una célula en reposo, la concentración intracelular de potasio ([K+]i) es 30 veces superior a la que existe en el medio extracelular, lo que facilita la salida de este catión a favor de su gradiente de concentración, generando una corriente de salida de K+ que hace más negativo el potencial de membrana (hiperpolariza: membrana intracelular queda negativa sin el potasio). Este tipo de grafico corresponde a las Fibras Rápidas: en que el potencial de reposo el potasio está saliendo, pero ni el sodio ni calcio pueden entrar. Ocurre para que haya un equilibrio: cuando el potencial de membrana al cual el gradiente interno y externo de potasio será igual (el flujo neto pasivo de K+ a través de la membrana es nulo). Entonces el potasio no saldrá eternamente, sino que hay una fuerza positiva o negativa que va a impedir su salida. Estas fuerzan son generadas por el fosfato intracelular (fuerza interna). En las fibras de Purkinje hay un gradiente electroquímico que facilita la entrada de Na+, haciendo que el potencial de membrana se vuelva positivo (despolarización). Los gradientes de Na+ y K+ a ambos lados de la membrana cardíaca se mantienen gracias a la activación de una ATPasa Na+/K+ dependiente (bomba de Na+), que intercambia la salida de 3 iones de Na+ por la entrada de 2 iones de K+. Como consecuencia, se genera una corriente de salida de cargas positivas que facilita la repolarización y ayuda a mantener la negatividad celular. POTENCIAL DE UMBRAL: Si aplicamos pulsos de corriente a una célula cardíaca en reposo observamos que al incrementar su intensidad aumenta la amplitud de la respuesta generada, y si ésta alcanza un determinado nivel, denominado potencial umbral. Cuando la amplitud de la respuesta producida no alcanza el potencialumbral, se genera una respuesta local no propagada. Es el valor del potencial transmembrana a partir del cual se genera un potencial de acción; es cuando todos los canales se aperturan para realizarte así un Potencial de Acción. Existe un potencial umbral para: FIBRAS RÁPIDAS (ventrículos y aurículas): se abren canales de sodio [-60]. FIBRAS LENTAS (nódulo sinusal y auriculoventricular): se abren todos los canales de calcio [-40]. Estas tienen automatismo. Este potencial puede alcanzar la despolarización diastólica espontanea de sus fibras: automatismo cardiaco, que es la capacidad del nódulo sinusal y auriculoventricular de no necesitar de un estimulo eléctrico, sino que utiliza la hiperpolarización del potasio. POTENCIAL DE ACCION: Un potencial de acción es una onda de descarga eléctrica que viaja a lo largo de la membrana celular modificando su distribución de carga eléctrica (variaciones del potencial transmembrana). Son las variaciones del potencial transmembrana; es un cambio subito en el potencial de membrana, ocasionado por un cambio en la permeabilidad de la membrana (apertura de los canales). Los Potenciales de Acción van a variar en las diferentes ubicaciones del corazón (diferentes fibras); FIBRAS RÁPIDAS Posee 4 momentos: todos los tipos poseen esas fases: FASE 0: ocurre una DESPOLARIZACIÓN RÁPIDA; va a depender completamente del ingreso de sodio (tendrá un ascenso rápido). Canales de sodio voltaje-dependientes están abiertos: equilibrio para el Na+. Valor llega a -80 o -70mV en el Potencial Umbral, y luego con la despolarización alcanzara +20 o +30mV (en 0,5- 2milesegundos). FASE 1: llegara a la Altura máxima: aprox. +20mV; en este momento el Na+ ya no entrara = Equilibrio; cierra sus canales. Ocurre para que haya la REPOLARIZACIÓN TEMPRANA (se abren canales de potasio). Ocurre entonces una rápida activación del gradiente de salida de K+, que dura breves momentos. En las células cardíacas el proceso de repolarización es más lento, lo que explica por qué la duración del potencial de acción cardíaco es más prolongado que el de las células nerviosas o musculares esqueléticas. FASE 2: se disminuye mucho la velocidad de repolarización (haciendo que el potencial se prolongue). Se abren los canales de Ca+, y a la vez sigue saliendo el K+; esto originara una MESETA. Aquí disminuye marcadamente la velocidad de repolarización. (es la Fase 0 en ondas lentas). Esta entrada de calcio a la célula es el responsable por ir hacia los sarcómeros y contraer el musculo!!! En las aurículas, la fase 2 será menor (posee menos músculos), así como la duración del potencial de acción. - S. simpático: incrementa Ca+ - S. parasimpático: inhibe Ca+ FASE 3: aquí la la repolarización se acelera de nuevo y el potencial de membrana vuelve a alcanzar los valores previos a la despolarización celular. Se cierran los canales de calcio, incrementando la salida de potasio: REPOLARIZACIÓN TARDIA. Efecto inotropo negativo. - Potencial de membrana: -90mV en Potencial Transmembrana Diastólico (canales de Na+ en reposo). Ocurre el equilibrio del potasio. - Velocidad rápida de conducción (0,5 a 5m/s) Tanto en aurículas como ventrículos hay corrientes que juntas disminuyen las cargas positivas en el interior celular (potencial de reposo) : - Ks (sale K+ por canales KCNI y KCNQ1 – activación lenta). - Kr (sale K+ por canales HERG – activación rapida) - Kur solo en tejido auricular (salida de K+ por canales hKv1.5) Fase 4: El intervalo diastólico comprendido hasta el siguiente potencial de acción; potencial de membrana inicial. - Activación mantenida de una corriente de entrada de Na+. - Reducción del voltaje y tiempo FIBRAS LENTAS Presente em Células P o marcapasos (nódulos AV y sinusal). FASE 4: valor está en -40mV; depende se sodio y calcio (activación de canales L de Ca+), que va originar un nuevo POTENCIAL DE ACCIÓN LENTO. Este potencial de marcapaso se produce en repuesta a una hiperpolarización (entrada lenta de Na+ a la célula). Fase 0: va a depender del calcio (tendrá un ascenso lento): valor sube hasta -65 o -70mV en Potencial Transmembrana Diastólico y sigue hasta -55mV (en las fibras lentas la amplitud para alcanzar el potencial de acción es menor que en las fibras rápidas) en POTENCIAL UMBRAL, entonces se abrirán todos los canales de calcio; hay ausencia de los canales rápidos de Na+. Entonces alcanzara a altura máxima: +10mV (ya no pasara Ca+ = Equilibrio; cierra sus canales). Efecto cronotropo negativo. - No posee fase 2, sino que pasa de frente a la fase 3 que equivale a la repolarización (dependiente de potasio). - Estas fibras tienen la capacidad de automatismo. Fase 3: REPOLARIZACIÓN, cuando se empieza a abrir los canales de potasio para que este salga; este valor ultrapasara -40mV, y llegara hasta -80mV donde encontrara a algunos canales sensibles de Na+ que empiezan a aperturarse lentamente elevando el valor y llegar a Fase 4 iniciando así un nuevo ciclo. - Cuando está en -60mV encontramos a los canales de Na+ inactivos y se activa la entrada de Ca+ (por túbulos T), y se inicia otro ciclo. - Velocidad de conducción lenta (0,01 a 0,1m/s). DESPOLARIZACIÓN: Cambio del potencial de membrana hacia la inversión de la permeabilidad (lado externo de la membrana está completamente negativo, y lado interno positivo pues entro cargas positivas). HIPERPOLARIZACIÓN: Cambio del potencial de membrana hacia valores inferiores al potencial de reposo (el potasio, que es positivo, va a salir en tamaña cantidad que hará con que el lado interno de la membrana se vuelva cada vez más negativo): de [-60] disminuye a aproximadamente hasta [-80] CORRIENTE DE ENTRADA: Flujo de carga positiva al interior de la célula. Ejem: flujo de sodio al interior de la célula durante la fase ascendente del potencial de acción (para que ingrese necesita el voltaje eléctrico generado por el nódulo sinusal). CORRIENTE DE SALIDA: Es el flujo de carga positiva hacia el exterior de la célula. Las corrientes de salida hiperpolarizan el potencial de membrana. Ejem: flujo de potasio hacia el exterior de la célula (es el responsable por la Hiperpolarizacion). POTENCIAL DE REPOSO: Compuerta de activación esta cerrada (y la de inactivación esta abierta): valor es muy negativo [-70]: sodio no ingresa, responde a la despolarización. Cuando alcanzamos el POTENCIAL UMBRAL, todos los canales y compuertas están abiertas (valor sube y se vuelve menos negativo) Estado abierto: Entonces ocurre un gran ingreso de sodio hasta el intracelular, produciendo una despolarización/POTENCIAL DE ACCION (membrana externa se vuelve negativa); valor sube y se vuelve positivo. (pasa de [-90] hasta [+30]). Estado inactivo: El sodio dejara de ingresar cuando el valor suba hasta el máximo [+30], encontrando el POTENCIAL DE EQUILIBRIO, entonces la compuerta de inactivación se cierra. El potasio tampoco va a salir. La suma de los Potenciales de equilibrio del sodio mas del potasio = potencial de membrana. Luego que la membrana externa este completamente negativa, empezara el mecanismo de REPOLARIZACION: salida de calcio y de potasio (que es positivo), para que la membrana interna se vuelva menos positiva otra vez, restituyendo así el potencial de reposo (nuevamente a [-70]). La compuerta de activación entonces se cerrara otra vez, empezando otro ciclo. LEY DEL TODO O NADA - Los estímulos que no llegan al umbral no abren las compuertas de los canales de Na+ o Ca+. - Los estímulos que llegan al umbral abren los canales de Na+ y Ca+ al mismo tiempo (una vez llegado el potencial de acción se abre todo). Es la propiedad de las células cardiacas de responder o no con la excitación de todas las células.REFRACTARIEDAD Tiempo que requiere una célula miocárdica para recuperar la capacidad de generar un nuevo PA ante un nuevo estimulo (la célula no responderá a un potencial). Este periodo dura desde la Fase 0, hasta culminar la Fase 3 o inicio de la Fase 4. La sumatoria de todos los Periodos es conocido como Periodo Refractario Total, y mide aproximadamente 300 milesegundos (0,25 a 0,30seg.). Pero dependiendo del lugar, se podrá generar algún Potencial de Acción: PERIODO REFRACTARIO ONDAS RÁPIDAS: PERIODO REFRACTARIO ABSOLUTO: El periodo de la fase 3 en que no importa el estímulo, por considerable que sea, no se generara ningún Potencial de Acción (Fase 0, 1, 2, y tercio superior de la Fase 3). El período refractario viene determinado por la cinética de reactivación de los canales de Na+; las células cardíacas que generan potenciales de acción Na+ dependientes no podrán generar una nueva respuesta propagada hasta que el potencial de membrana no se haya repolarizado hasta valores más negativos a -60mV. PERIODO REFRACTARIO RELACTIVO: Cuando ocurre una estimulación intensa (suficientemente importante) a la mitad inferior de la fase 3, será posible generar un Potencial de Acción pequeño (hasta inmediatamente antes del final de la Fase 3). - Cuando el Potencial de Membrana alcanza y supera los -60mV (hasta -90mV). - Este dura aproximadamente 50 milesegundos (0,05 seg.). PERIODO REFRACTARIO SUPRANORMAL: Cuanto más nos acercamos al Potencial de Membrana (fase 4), se podría generar un potencial de acción grande (parte final de la Fase 3). Aquí ya no serán necesarios estímulos grandes para que haya un potencial; es en la fase 4. Prácticamente son las únicas diferencias entre este periodo y el Periodo Refractario Relativo. Podemos observar que mientras más se acerque a la Fase 4, encontrará más canales de Na+ sensibles intensificando así el Potencial de Acción (habrá cambios en la amplitud y pendiente). PERIODO REFRACTARIO ONDAS LENTAS: En los nodos SA y AV el período refractario excede la duración del potencial de acción, por lo que no es posible generar un nuevo potencial de acción propagado hasta incluso después de que la célula se ha repolarizado por completo (refractariedad posrepolarizacion). - El Periodo Refractario Absoluto empieza desde la Fase 0 hasta la Fase 3. - En la mitad de la Fase 3 habrá el Periodo Refractario Relativo y Periodo Refractario Supranormal. RELACION ENTRE POTENCIAL DE ACCION Y FUERZA CONTRACTIL: La Fuerza contráctil es generada cuando el calcio ingresa hacia la célula, lo que condicionara a la liberación intracelular desde el retículo sarcoplásmico (Fase 2). Es una fuerza mediada por calcio, condicionad por calcio. Entonces si este Potencial de Acción es grande generara una Fuerza contráctil grande. EXCITACIÓN RITMICA DEL CORAZON Se generarán estímulos que se extienden desde el Nódulo Sinusal hasta los ventrículos. El primer comando siempre es el Nódulo Sinusal (cara posterior de la aurícula derecha). El segundo siempre será el Nódulo Auriculoventricular (en el triangulo de Koch). Estos dos se comunican a través de las Fibras Internodales; este es el único pase de estímulos generados por el NS. La frecuencia de disparo de las células del nodo SA es más rápida (60-90 latidos/min) que la de los restantes marcapasos (15 latidos/min), En condiciones fisiológicas normales los impulsos que parten de esta estructura despolarizan a las restantes células marcapaso antes de que puedan generar sus propios potenciales de acción. FIBRAS INTERNODALES: • Tiempo de conducción internodal: 0,03 seg. • Velocidad de conducción: 1000 mm/seg (1cm por segundo). • Son 3 fibras: HAZ POSTERIOR O DE THOREL: Transcurre en cercanías de la crista terminalis. HAZ MEDIAL O DE WENCKEBACH: Trayecto variable HAZ ANTERIOR O DE BACHMAN: Desde el borde anterior del NSA hacia el tabique interauricular (algunos dicen que nasce desde el NS). Se divide en dos fascículos: • Uno responsable por la inervación de la Aurícula izquierda; pasa por detrás de la raíz aórtica • Tabique interauricular hacia la unión AV NODO AURICULOVENTRICULAR: Al cabo de 0,03 – 0,05seg el impulso cardiaco alcanza el nodo AV. Una vez que el estímulo llega hasta aquí, ira sufrir un retraso fisiológico de aproximadamente 0,09seg. Entonces el nuevo valor de la conducción será de 0,12seg a partir del Nódulo AV. • Velocidad de conducción es de 200mm/seg. El estímulo entonces pasará por el esqueleto del corazón (tejido fibroso AV) originando a la Porción Penetrante y porción Distal del Has AV, que finalmente se dividirá en las ramas del Haz de His luego de 0,16seg. El retraso fisiológico total va de 0,06 – 0,10 segundos. Tres tiempos: • Nodo AV (retraso 0,09 seg.): llega luego de 0,12seg desde que empezó en el nodo sinusal. • Porción penetrante del haz AV. (retraso 0,04 seg.) • Porción distal del haz AV: llega al haz de his pasados 0,16seg que salió del NS. Entonces, el que modula la respuesta ventricular es el Nódulo AV. El retraso producido en esta zona nos sirve para que haya un espacio de tiempo entre la dilatación auricular y ventricular: mientras la aurícula se está dilatando el ventrículo necesita contraerse, y al revés. La actividad de este módulo se traduce como Actividad del Segmento PR. HAS DE HIZ: Estructura troncular de 20mm de largo y 2mm de diámetro. Dos ramas: • DERECHA: fina y larga (1,5mm x 50mm). • IZQUIERDA: gruesa y corta (4mm x 15mm). Formada por Fascículo anterosuperior y Fascículo posteroinferior Irrigado por las ramas septales de las Arterias Descendentes anterior y posterior FIBRAS DE PURKINJE: Son las fibras terminales, originando la contracción del corazón. El tejido de conducción cardíaco (células del sistema His- Purkinje) está formado por tejido muscular modificado, adaptado para la conducción rápida de los potenciales de acción, pero que ha perdido su capacidad contráctil. PROPAGACION DEL IMPULSO CARDIACO: Estimulo inicia en el nódulo Sinusal: la aurícula derecha se despolariza, y 0.3milisegundos después se despolariza la aurícula izquierda. Entonces luego de eso la corriente eléctrica va al Nódulo AV, sufre el Retardo Fisiológico. El impulso seguirá y despolarizará primero al Septum, luego seguirá despolarizando todas las paredes musculares desde el ápex hasta la base La despolarización de los ventrículos posee 3 momentos: • Fase 1: despolarización del musculo interventricular. • Fase 2: despolarización de las paredes del ventrículo. • Fase 3: despolarización de la base del corazón. Entonces la conducción posee un sentido. Este estimulo normalmente es impedido de volver en sentido contrario por el aislante eléctrico (esqueleto del corazón), generando así un latido normal (dibujo C.1). Pero existen un tipo de has que son capaces de permitir a que el estimulo vuelva otra vez al Nódulo AV, produciendo un nuevo estimulo que puede ser confundido con el estimulo normal. (dibujo C.2). Esta reentrada quiere decir que el impulso no murió tras la activación del corazón. También hay veces que el estímulo proveniente del nódulo sinusal va por otro camino, tomando una vía de conducción accesoria, originando un estimulo retrogrado, originando un latido anómalo, con frecuencias, ritmos y formas diferentes: ARRITMIA (dibujo D.1). Cualquier factor o fármaco que acorte el periodo refractario o disminuya la velocidad de conducción intracardiaca facilitaría la aparición de esas arritmias por reentrada. • En estos casos, el tiempo entre dos latidos puede variar (ritmo varia). • Tambiénpuede originar diferencia en la morfología del EKG. (forma varia). FALLO EN LA GENERACION Y PROPAGACION DEL IMPULSO La propagacion normal del impulso atravesaria las fibras internodales, el nodulo AV, hasta las fibras de purkinje, originando un latido normal (dubujo A). CONDUCCION NORMAL. En la Enfermedad del Nodo, el nodulo sinusal no produce ningun estimulo, no generando ninguna respuesta, entonces el paciente muerre (dibujo B). SUPRESION DEL AUTOMATISMO. Tambien puede ocurrir que el nodulo sinusal produzca el estimulo, pero este se bloquea en el nodulo AV (dibujo C). BLOQUEO DE CONDUCCION. Existen tres tipos de bloqueos de conduccion: • Bloqueo AV de primer grado: bloqueo inicial; nos permite el pasaje del estimulo, pero con mayor atraso. • Bloqueo AV de segundo grado: puede o no permitir el pase del estimulo. • Bloqueo AV de tercer grado: no se permite el pase del estimulo por el Nodulo AV (dibujo C). Como no hay estimulo, el nodulo Auriculo Ventricular sera el que estimulara el ventriculo (controla frecuencia ventricular), dejando que el Nodulo Sinusal controle solamente a las auriculas. • La frecuencia auricular en este caso sera mayor que la frecuencia ventricular; quiere decir que no estaran concordando en la misma freceuncia. POTENCIAL DE ACCION Y EL EKG • El electrocardiograma define las fases de las ondas: de la Fase 0 a la Fase 4. • Cuando observamos las fases del potencial de acción, estamos observando al electrodo que esta intracitoplasmático. Pero las ondas del EKG nos dicen los electrodos extra citoplasmáticos. El EKG posee: - Complejo QRS (Fase 0, 1). - Segmento ST (Meseta, Fase 2). Aquí se despolarizará por completo; al final de este segmento empieza la repolarización. - Onda T (repolarización del ventrículo, Fase 3). Entonces, la fase de despolarización de las ondas (Fase 0, 1, 2) será representada en el EKG desde el complejo QRS hasta el segmento ST. El intervalo QT es la sumatoria de la despolarización + repolarización ventricular. • La fase 0 de despolarización del potencial de acción auricular se corresponde con la onda P. • la fase 0 del músculo ventricular con el complejo QRS del ECG. • El intervalo PR refleja la velocidad de conducción a través del nodo AV (dromotropismo). • El complejo QRS la velocidad de conducción intraventricular. • El intervalo QT la duración de la repolarización ventricular (la duración del potencial de acción ventricular). PERIODOS REFRACTARIOS EN EKG: De la misma manera habrá un Periodo Refractario Absoluto (desde la onda Q hasta mitad de la onda T) y uno Relativo (segunda mitad de onda T). USO CLINICO: Conocer todo esto es importante para saber utilizar correctamente los fármacos antiarrítmicos: SI BLOQUEAMOS LOS CANALES DE SODIO: Bloquearíamos la actividad de las fibras musculares rápidas: (inhibe actividad de musculo ventricular, auricular). También se va a inhibir el automatismo del sistema de HisPurkinje a dosis a las que no modifican la actividad automática del nodo SA. MEDICAMENTOS: inhibidos por la tetrodotoxina y los fármacos anestésicos locales y antiarrítmicos. - Lidocaina - Flecainida - Propafenona - Quinidina SI BLOQUEAMOS LOS CANALES DE CALCIO: Ocurre la inhibición de las fibras musculares lentas y de las fibras musculares rápidas, generando un cronotropismo negativo (producen disminución de la frecuencia cardíaca). Y un ionotropo negativo (disminuyen la contractilidad muscular). MEDICAMENTOS: (beta bloqueadores) - Verapamilo - Diltiazem - Dihidropiridinas PROPRIEDADES FUNCIONALES DEL CORAZON: AUTOMATISMO (CRONOTROPISMO): Capacidad de auto excitarse y generar potenciales de acción propagados y respuestas contráctiles de forma espontánea (automatismo) incrementando así a la Frecuencia Cardiaca. - Automatismo: potencial de membrana despolarizado hasta -60 y -50mV. CRONOTROPO NEGATIVO: disminución del automatismo = disminución de la frecuencia cardiaca. El SISTEMA PARASIMPÁTICO (por su receptor muscarínico) actúa en el nódulo sinusal y también puede estimular este efecto negativo. - FC > 100/min = taquicardia - FC < 60/min = bradicardia El SISTEMA SIMPÁTICO, a través de su receptor beta-1 presente en el nódulo sinusal va a generar CRONOTROPO POSITIVO (incremento de la frecuencia cardiaca). - Existen otros receptores simpáticos alfa-1 (genera vasoconstricción) y beta-2 (músculos esqueléticos) que se encuentran en la periferia (arteriolas y esfínter pre-capilar). Este fenómeno ocurre en la Fase 4 , pues es la fase mas inestable (despolarización diastólica espontanea) Se incluyen (ocurre en): Nodo sinusal (60 a 100 por minuto), marcapaso cardíaco. [Este valor define el ritmo sinusal]. Nodo AV (40 a 60 por minuto), marcapaso latente. - Células del has de hiz. Fibras de Purkinje (20 a 30 por minuto) marcapaso idioventricular (es el último que desaparece del monitor). BASE IONICA DEL AUTOMATISMO: Actividad de canales iónicos que se expresan en la membrana de células cardiacas especializadas. Corriente If (ingreso de Na+) y Ica (ingreso de Ca+) se activa al final de la repolarización, con la hiperpolarización (-70 o -80mv). Cuando llega a este valor, algunos canales de sodio se abrirán, aumentando el sodio (Fase 4), entonces habrá una disminución de salida del potasio. Entonces habrá la apertura de algunos canales de calcio, alcanzando el potencial umbral (se abren todos los canales de calcio: potencial de acción). Entonces los determinantes de la frecuencia de disparo de una célula automática son: 1. EL NIVEL DEL POTENCIAL DIASTÓLICO MÁXIMO (hiperpolarización) al final de la repolarización. Este es el que podemos manejar. 2. LA PENDIENTE DE LA FASE 4: Si hay un incremento de esta pendiente llegare más rápido al potencial umbral. Si la pendiente disminuye tardare más en llegar a este nivel. 3. EL NIVEL DEL POTENCIAL UMBRAL. MECANISMOS DE AUMENTO DEL AUTOMATISMO: Estos mecanismos dependerán de la actividad del sistema simpático y parasimpático (línea azul: grafico base). • Si incrementamos/hiperpolariza el potencial umbral de voltaje: se va a tardar el nuevo potencial de acción: frecuencia cardiaca menor (dibujo B). • Si se disminuye/despolarize el potencial diastólico máximo de membrana: alcanzare más fácilmente el potencial umbral (dibujo C). • Si yo incremento la pendiente de despolarización de la fase 4: fácilmente se alcanza el potencial umbral (dibujo D). ACTIVIDAD DEL PARASIMPATICO: Este va a hiperpolarizar el potencial diastólico máximo (grafico ultrapasa la línea basal) mediante el aumento de la conductancia de los canales de potasio, y a la vez disminuye la conductancia de canales de calcio y sodio. También va a disminuir la pendiente de la fase 4. Estos dos mecanismos ocasionaran una mayor tardanza a alcanzar el potencial umbral (aumento en el tiempo del nuevo potencial de acción): potencial umbral retardado (disminución de la FC). - Se va a reducir la frecuencia de las células marcapasos. USO CLINICO: Utilización de maniobras vagales: estas van a disminuir la frecuencia de disparo en condiciones muy elevadas: - Hiperpolarizan - Disminuyen la pendiente ACTIVIDAD SIMPATICA: Va a incrementar la permeabilidad de los canales de calcio, aumentando la corriente de entrada de calcio (mediante las catecolaminas), favoreciendo el incremento de la pendiente de la Fase 4 (se acerva mas al nuevo potencial de acción), incrementando así la Frecuencia Cardiaca. [Nuevo grafico será el de color vino] EXCITABILIDAD (BATMOTROPISMO)Es la capacidad que tienen las células musculares de activarse frente a un estímulo eléctrico. Todas las células cardíacas son excitables, es decir, son capaces de responder a estímulos externos (químicos neurotransmisores, mecánicos, térmicos o eléctricos) generando una respuesta eléctrica, el potencial de acción cardíaco, a la que va acoplada la correspondiente respuesta contráctil. Ésta es la base de la implantación de marca pasos o de sistemas de estimulación eléctrica programada. Pero para que haya este potencial de acción el estímulo necesita de una intensidad mínima, que se denomina umbral de excitabilidad, el cual va a variar en los distintos tejidos cardiacos. RELAJACION (LUSITROPISMO): Alteración de la relajación muscular del corazón, o diástole, en oposición a los problemas del inotropismo. Si mejoro mi capacidad de relajación voy a mejorar mi capacidad de perfusión miocárdica (entrara más sangre), puesto que la relajación ocurre en diástole. CONDUCTIBILIDAD (DROMOTROPISMO): Se refiere a la conducción o velocidad de conducción eficaz. Este se evalúa en el nódulo Auriculo Ventricular. Aquí ocurre la respuesta del Todo o Nada. SISTEMA PARASIMPÁTICO: (Por receptores muscarínicos). Disminuye el dromotropismo o velocidad de conducción a través del nódulo AV: efecto DROMOTROPO NEGATIVO. Esta actividad del nódulo AV: segmento PR prolongado (intervalo PR). SISTEMA SIMPÁTICO: Efecto DROMOTROPO POSITIVO (incrementa velocidad de conducción) = disminuye el intervalo PR. - Neurotransmisor: noradrenalina - Receptor: beta-1. Este se encuentra en nodo AV (incrementa velocidad de conducción) El potencial de acción es un registro intracelular. La propagación del circuito local puede registrarse como un dipolo que se desplaza mediante electrodos extracelulares. CONTRACTIBILIDAD (INOTROPISMO): Capacidad del tejido muscular cardíaco en generar tensión de acortamiento cuando es activado por un potencial de acción (sístole). La contractilidad de la fibra muscular va a depender fundamentalmente de la disponibilidad de calcio iónico libre intracelular. SISTEMA SIMPÁTICO: También actúa: existen receptores beta-1 en el ventrículo, generando mejor contractibilidad: INOTROPISMO POSITIVO. SISTEMA PARASIMPATICO: Produce INOTROPISMO NEGATIVO en las aurículas. Discos intercalares en sus extremos, facilitan la conducción longitudinal (6 veces más rápida que la transversal) a esto se llama CONDUCCIÓN ANISOTRÓPICA. CONDUCCION AURICULAR: La onda de activación que se propaga por los miocitos auriculares produce la onda P del EKG. El potencial de acción de los miocitos auriculares presenta una meseta menos prominente y la repolarización es más lenta. - Velocidad aproximada: 1 m/s. CONDUCCION AURICULO VENTRICULAR: • Habrá un retraso del impulso generado desde el nodo sinusal. • Sera representado por el segmento PR del EKG. • Velocidad de conducción es 0,02 a 0,05 m/s Deprimen/disminuyen la conducción AV: - Bloqueantes de los canales de calcio - Bloqueantes de los receptores betaadrenérgicos - Estimulo del seno carotideo por descarga vagal. Bloqueos AV: CONDUCCION SISTEMA HIS – PURKINJE: Cuando hay alteraciones en las ramas de este has: bloqueo de rama del has de hiz.
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