Morfofisiologia IVRESUMEN DE MORFOFISIOLOGIA IV
SEMANA 1
TEMA 1 SISTEMA CARDIOVASCULAR Nuestro saludo para todos y sean bienvenidos a la Morfofisiología Humana IV. Las enfermedades cardiovasculares constituyen una importante causa de morbilidad y mortalidad en el mundo, por lo que el conocimiento de las características morfofuncionales de las estructuras que componen el sistema cardiovascular, les permitirá actuar en la promoción de salud y prevención de enfermedades relacionadas con el mismo. En el día de hoy orientaremos el estudio de las características morfofuncionales del corazón como órgano central de este sistema.
1. Explicar las características morfofuncionales del corazón teniendo en cuenta su origen y desarrollo, las particularidades macroscópicas, microscópicas, relaciones y topografía, que le permiten desempeñar su función de bomba, a través de situaciones reales o modeladas, vinculándolas con la práctica médica, auxiliándose de la bibliografía básica y complementaria en función de la formación del médico integral comunitario.
2. Explicar los acontecimientos del ciclo cardíaco haciendo énfasis en los cambios de presión, volumen y ruidos cardíacos, auxiliándose de la bibliografía básica, complementaria y los medios disponibles en función de la formación del médico integral comunitario.
3. Explicar el proceso de excitación cardiaca, destacando la importancia del sistema excitoconductor y sus relaciones con el electrocardiograma (ECG), utilizando la bibliografía básica y complementaria así como los medios disponibles en función de la formación del médico integral comunitario.
4. Interpretar las manifestaciones que se producen en el organismo a consecuencia de desviaciones del desarrollo o del funcionamiento normal del corazón, en situaciones reales o modeladas, vinculándolos con los principales problemas de salud de la comunidad, auxiliándose de la bibliografía básica y complementaria y los medios disponibles en función de la formación del médico integral comunitario.
Para decir:
El estudio de estos contenidos les permitirá:
Explicar las características morfofuncionales del corazón teniendo en cuenta su origen y desarrollo, las particularidades macroscópicas y microscópicas, así como sus relaciones topográficas; las características del ciclo cardíaco haciendo énfasis en los cambios de presión, volumen y ruidos cardíacos, además, la importancia del sistema excitoconductor y sus relaciones con el electrocardiograma, e interpretar las manifestaciones que se producen en el organismo a consecuencia de desviaciones del desarrollo o del funcionamiento normal del corazón.
El sistema cardiovascular está constituido por el sistema vascular sanguíneo, formado a su vez por un órgano central, el corazón, considerado un vaso sanguíneo modificado debido a sus características especiales, un sistema de conducción de la sangre formado por las arterias, venas y capilares y también forma parte de éste, el sistema vascular linfático.
Las primeras expresiones de la formación de este sistema se observan en la tercera semana, con el inicio de la vasculogénesis y la angiogénesis.
En la vasculogénesis, los vasos se forman a partir de islotes sanguíneos originados de células mesodérmicas que se diferencian en hemangioblastos, un precursor común de vasos y células sanguíneas. En el centro del islote, los mismos se diferencian en células madres hematopoyéticas, que originan todas las células de la sangre, mientras los hemangioblastos periféricos forman angioblastos, que posteriormente se diferencian en células endoteliales formadoras de vasos.
El segundo mecanismo de formación de vasos sanguíneos es la angiogénesis. En el mismo, una vez que por vasculogénesis se ha formado un lecho inicial de vasos sanguíneos, aparecen por proliferación celular, brotes de nuevos vasos que se comunican entre sí y se extienden a todas las partes del embrión.
Las estructuras resultantes de estos procesos cumplen con el modelo estructural de órgano tubular.
Este modelo estructural general de órgano tubular, plantea que estos órganos presentan una pared formada por tres capas concéntricas, que varían en dependencia de la función que realice el órgano. Dicho modelo ya fue abordado en la Morfofisiología Humana III, no obstante les recordamos que presenta:
Una capa interna constituida por un epitelio de revestimiento y tejido conectivo.
Una capa media constituida por tejido muscular dispuesto en túnicas y tejido conectivo y
Una capa externa que puede ser adventicia o serosa.
En la imagen se representan dos cortes de un embrión humano de tres semanas. En ellos pueden apreciar, que en este momento del desarrollo las lagunas trofoblásticas contienen sangre materna, mientras en el corion comienzan a diferenciarse los primeros vasos sanguíneos. Noten que en el interior del embrión, en el lugar conocido como “área cardiogénica” también comienzan a formarse elementos vasculares. Estos procesos responden a los mecanismos formadores de vasos analizados anteriormente.
Las imágenes muestran tres cortes en un embrión de tres semanas, donde podemos ver el desarrollo inicial del sistema cardiovascular. Observen los islotes sanguíneos situados a lo largo de toda la pared lateral del embrión y muy especialmente el área cardiogénica, situada en este momento en la región más cefálica del embrión, por delante de la membrana bucofaríngea.
Como se ha observado hasta este momento en las paredes laterales del disco embrionario, aparecen acúmulos de células, que al organizarse forman inicialmente un plexo que se une en la porción más cefálica del disco, adquiriendo forma de herradura, de este plexo se originan dos tubos longitudinales, que se sitúan uno a cada lado de las paredes laterales del embrión y se denominan tubos endocárdicos. Dorsalmente a ellos aparecen un par de vasos longitudinales, las aortas dorsales, quienes posteriormente se comunican por su extremo más cefálico con los tubos endocárdicos.
Para comprender el desarrollo inicial del corazón, es necesario recordar un fenómeno ya estudiado pero trascendental en el desarrollo prenatal, que es el plegamiento embrionario.
El plegamiento lateral del embrión acerca entre sí los dos tubos endocárdicos, lo que favorece que se fusionen, formando el corazón tubular.
Con el plegamiento cefalocaudal, el corazón tubular, que inicialmente estuvo situado en la porción más cefálica del embrión, por delante de la membrana bucofaríngea, se sitúa en una posición cada vez más ventral, hasta alcanzar su localización definitiva en la pared anterior del cuerpo y ahora caudal a la membrana bucofaríngea.
Otra consecuencia de este plegamiento es la formación del primer par de arcos arteriales que comunican el corazón tubular con las aortas dorsales.
Veamos una secuencia de imágenes que resumen el proceso de formación del corazón tubular.
Observen como inicialmente los tubos endocárdicos son pares, con posterioridad se unen entre sí de manera paulatina, hasta que finalmente quedan formando una estructura única, el corazón tubular, y en él pueden distinguirse cuatro partes, que en dirección caudocéfalica son: los senos venosos derecho e izquierdo, única porción de estructura par, la aurícula primitiva, el ventrículo primitivo y el bulbo cardíaco. Es válido señalar que el corazón tubular queda unido cefálicamente a las aortas dorsales y por su parte caudal a las venas vitelinas, onfalomesentéricas y cardinales.
En este momento, que ocurre aproximadamente entre finales de la tercera semana y principio de la cuarta, comienza a circular la sangre fetal por el embrión, estableciéndose lo que se conoce como circulación embrionaria.
El patrón circulatorio durante la vida embrionaria, se caracteriza por la llegada al corazón de vasos venosos que conducen sangre poco oxigenada procedente del saco vitelino y del cuerpo del embrión y sangre oxigenada procedente de la placenta, por lo que al llegar al corazón se mezclan, lo atraviesan y salen del corazón a través de los arcos arteriales hacia las aortas dorsales quienes la distribuyen al cuerpo embrionario, al saco vitelino y a la placenta donde se oxigena nuevamente para reiniciar el ciclo. Es importante señalar que aunque la sangre que sale del corazón está mezclada, contiene la cantidad de oxígeno necesario para satisfacer las necesidades embrionarias debido al pequeño tamaño del embrión en este momento.
A continuación se presenta un resumen de este fenómeno, que te sugerimos lleves a tu cuaderno, durante el estudio individual.
*En la circulación embrionaria la sangre circula por el corazón tubular en una dirección única.
*El intercambio gaseoso ocurre en el corion.
*Al llegar al corazón la sangre oxigenada y no oxigenada se mezcla.
Además al corazón llega sangre por tres grupos venosos y la misma sale a través de las aortas dorsales, irrigando todo el cuerpo del embrión.
Los cambios que transforman al corazón tubular en un órgano de cuatro cavidades, implican modificaciones en su morfología externa e interna. Estos cambios se producen por el crecimiento diferencial de los tejidos del corazón, el cual al estar unidos a los vasos venosos y arteriales se ve forzado a plegarse sobre si mismo, lo que trae como consecuencia la formación del asa cardiaca, provocando que se alcancen nuevas características morfofuncionales.
El plegamiento del tubo cardíaco ocurre en dos sentidos: la porción cefálica se pliega en sentido ventral, caudal y a la derecha, mientras que la porción caudal lo hace en sentido dorsal, craneal y hacia la izquierda, quedando de esta manera el seno venoso y la aurícula primitiva situados por detrás y por encima, mientras el ventrículo primitivo y el bulbo cardíaco quedan por delante y abajo. Cuando este plegamiento ocurre en sentido contrario se produce una malformación denominada dextrocardia, en la que el ápice del corazón está dirigido hacia la derecha.
Estas transformaciones, unidas a los tabicamientos cardíacos que estudiaremos más adelante, transforman el corazón en un vaso con cuatro cavidades, que recibe e impulsa la sangre que necesita el embrión-feto para su nutrición y desarrollo.
A continuación se muestra un resumen de los derivados definitivos del corazón tubular, una vez que ocurren las transformaciones externa y los tabicamientos.
Como se observa en la imagen, podemos señalar que el atrio derecho queda constituido finalmente por la porción derecha del atrio primitivo y la incorporación de parte del seno venoso derecho, mientras que el atrio izquierdo se forma por la porción izquierda del atrio primitivo y la incorporación de parte de las paredes de las venas pulmonares .
Con relación a la formación de los ventrículos definitivos, el ventrículo derecho se forma con la participación de la región caudal del bulbo cardíaco y la porción anterolateral del cono, mientras que en la formación del ventrículo izquierdo participan el ventrículo primitivo y la región conal posteromedial.
Debe señalarse que de la porción cefálica del bulbo, llamada tronco arterioso, se forman la porción proximal de la arteria aorta y la arteria pulmonar.
A continuación orientaremos el estudio de los tabiques cardíacos. Por razones didácticas los textos, explican cada tabique de manera independiente, se debe recordar que este es un fenómeno que ocurre simultáneamente.
En el corazón ocurren cuatro tabicamientos, la formación de los mismos tienen lugar entre la quinta y la décima semanas del desarrollo a través de dos mecanismos :
El mecanismo de tabicamiento por Proliferación celular:
Se caracteriza por el crecimiento de dos masas celulares hacia la luz de la cavidad una frente a la otra hasta alcanzarse y dividirla en dos cavidades. Una variedad de este mecanismo es el crecimiento de una única masa celular que prolifera hasta fusionarse con el lado opuesto de la cavidad. Ejemplo de ello es el tabique atrioventricular y el troncoconal.
El segundo mecanismo, ocurre por plegamiento de la pared de una cavidad y lo analizaremos a continuación.
El mecanismo por plegamiento y expansión de cavidades, se produce a consecuencia del crecimiento diferencial en las paredes, consecuentemente una zona crece menos y se pliega hacia el interior de la cavidad, originando un tabique cuya característica fundamental es ser incompleto, es decir nunca divide a la cavidad en dos, sino que requiere de la participación del primer mecanismo para culminar el cierre. Ejemplo de ello es el tabique interventricular y el interatrial.
Es importante señalar que la formación de los tabiques implican cambios en el tránsito de la sangre y en la medida en que aparecen los mismos, el patrón circulatorio cambia, pasando de la circulación embrionaria a la circulación fetal, que será estudiada en la próxima actividad.
A continuación veremos las características generales de cada uno de los tabiques, que deberán profundizar siguiendo las orientaciones del CD.
El tabique atrioventricular, divide el canal atrioventricular en una porción derecha y otra izquierda. Hacia finales de la cuarta semana aparecen en este canal, dos rebordes mesenquimáticos llamados almohadillas endocárdicas, las que a finales de la quinta semana se fusionan entre sí, originando dicho tabique. Como puede observarse este es un tabicamiento que ocurre por el mecanismo de proliferación celular.
Además de las almohadillas superior e inferior también se forman un par de almohadillas laterales que participan en la formación de las valvas mitral y tricúspide.
En la imagen se muestra una fotomicrografía de barrido en un embrión de ratón, donde pueden observarse las almohadillas endocárdicas en crecimiento.
El tabique interatrial se forma por plegamiento de las paredes. Inicialmente en el borde superior del atrio aparece un pliegue de tejido que crece en dirección a las almohadillas endocárdicas, este pliegue recibe el nombre de septum primun o tabique primario, el mismo no separa completamente las cavidades atriales, sino que entre él y el tabique atrioventricular, existe una comunicación llamada ostium primum o agujero primario. Posteriormente por proliferación de las almohadillas endocárdicas, este ostium primun se cierra.
Simultáneamente al cierre del ostium primum, aparecen pequeños agujeros en la pared del septum primum, que forman el ostium secundum o agujero secundario.
Observen que en la formación de este tabique siempre existe una comunicación que permite el paso de sangre entre los atrios.
Finalmente por delante del septum primum aparece otro pliegue de tejido que también crece en dirección a las almohadillas endocárdicas pero no llega a ellas. La comunicación que queda entonces entre el espacio inferior del septum secundum y el ostium secundum, permite el paso de sangre del atrio derecho al izquierdo y se llama agujero oval, en la figura está representado por una flecha situada debajo del septum secundum.
Las malformaciones producidas por defectos en la formación del tabique interatrial, pueden ser de dos tipos: altas, cuando el defecto es a nivel del ostium secundum, o bajas cuando el defecto es producido por fallo en el cierre del ostium primum.
El tabique interventricular tiene dos componentes: uno muscular que se forma por plegamiento de la pared del ventrículo y es incompleto. La otra porción, llamada membranosa, se origina por proliferación celular de las almohadillas endocárdicas atrioventriculares, en él también participan el tabique troncoconal y la porción superior del tabique muscular; la fusión de estos tres componentes cierra definitivamente la comunicación entre los dos ventrículos.
Un fallo en cualquiera de estos dos procesos provoca malformaciones congénitas que se denominan comunicaciones interventriculares , las que pueden ser de la porción membranosa, también llamadas comunicaciones altas que son las más frecuentes y de la porción muscular o bajas.
En el tronco cono, ocurre el más complejo de todos los tabicamientos, pues en su formación ocurre un proceso de proliferación celular cuyo resultado es un tabique en forma de espiral, que garantiza la salida de los grandes vasos de los ventrículos correspondientes.
Este es un tabique completo y su porción más caudal se relaciona con el tabique interventricular, pues llega hasta los infundíbulos de los ventrículos derecho e izquierdo.
En la secuencia de imágenes se observa primeramente, como las almohadillas troncoconales comienzan a crecer una frente a la otra en forma de espiral.
La segunda imagen muestra su unión, mientras en la tercera, se puede apreciar no solo la unión entre ellas sino también con el tabique interventricular, quedando completamente separado el tronco cono, lo que permite la salida de la arteria pulmonar del ventrículo derecho y de la arteria aorta desde el ventrículo izquierdo.
Observe que la forma en espiral de este tabique hace que la arteria pulmonar siga un recorrido anterior, lateral izquierdo y finalmente posterior, mientras la aorta lo hace por detrás, a la derecha y finalmente anterior. Cuando este tabique no se forma de esta manera se produce una malformación llamada transposición de grandes vasos.
Las malformaciones congénitas del corazón suelen ser muy frecuentes, existen varias clasificaciones, pero nos referiremos a la más usada, que plantea que pueden ser por defectos en las estructuras o por cambios de posición.
De las malformaciones por cambios de posición, la más importante es la dextrocardia. En pantalla aparece una imagen que representa una malformación de las más frecuentes; investiga su nombre y sus características.
Veamos algunas de las malformaciones más frecuentes producidas por defectos en la estructura.
Entre los defectos del tabicamiento podemos encontrar:
La comunicación interventricular de la porción membranosa, la más frecuente de todas las cardiopatías. Aunque es menos frecuente también puede producirse una comunicación en la porción muscular de este tabique.
Los defectos del tabique interatrial pueden ser del tipo ostium secundum donde se produce un cortocircuito en la porción alta del tabique. Aunque menos frecuente también pueden aparecer defectos tipo ostium primum.
El corazón, como órgano central del sistema cardiovascular, está situado en la parte media del mediastino inferior, sobre el centro tendinoso del diafragma entre ambos pulmones; incluido completamente en el saco pericárdico. Su eje mayor está orientado oblícuamente de arriba hacia abajo, de atrás hacia delante y de derecha a izquierda.
Para observar la superficie del órgano es necesario abrir y resecar parcialmente el pericardio como se muestra en esta imagen. Son evidentes las posibilidades de movilidad del corazón por su extremo apical, a la vez que se encuentra firmemente fijado por su base a expensas de los grandes vasos.
El corazón tiene forma cónica con una base dirigida hacia arriba, hacia atrás y hacia la derecha, formada por los atrios izquierdo y derecho y las porciones proximales de los grandes vasos; y un vértice orientado hacia abajo, hacia delante y hacia la izquierda, formado a expensas de la pared del ventrículo izquierdo.
De tal manera, para extraer el corazón del interior del saco pericárdico es necesario, además de abrir este último, seccionar todos los vasos sanguíneos según se señala en esta imagen.
Se describen en el corazón dos superficies o caras: una anterolateral o esternocostal y otra inferior o diafragmática; separadas por los bordes laterales izquierdo y derecho. Algunos autores dada la redondez del borde izquierdo y su relación directa con el pulmón de ese lado, prefieren denominarlo cara pulmonar.
La superficie cardiaca está marcada por la presencia de un surco de forma circular llamado surco coronario, que separa externamente las cavidades atriales de las ventriculares del corazón, y dos surcos perpendiculares al coronario a lo largo de las caras esternocostal y diafragmática en dirección a la punta del corazón: los surcos interventriculares anterior y posterior como sus nombres indican delimitan ambos ventrículos externamente.
La base cardiaca está conformada por los atrios izquierdo y derecho, el tronco de la arteria pulmonar, la parte proximal de la aorta ascendente, las porciones terminales de las venas cavas superior e inferior y las cuatro venas pulmonares. Son estos los vasos arteriales y venosos que conducen la sangre desde y hacia las cavidades cardiacas.
El corazón definitivo está constituido por cuatro cavidades: dos atrios y dos ventrículos.
La cavidad atrial derecha ocupa la parte superior derecha del órgano y tiene forma cúbica. Por su superficie interior se observan los orificios de desembocadura de las venas cavas superior e inferior y el seno venoso coronario; en su pared medial se destaca la presencia de la fosa oval y en la pared inferior el orificio atrioventricular derecho. El atrio derecho presenta una proyección anterior que se denomina orejuela o auriculilla, en cuyo interior se localizan los músculos pectíneos.
La cavidad ventricular derecha está situada por debajo y algo por delante del atrio derecho, obsérvese que sus paredes son relativamente delgadas. Su superficie interna es muy irregular, destacándose la presencia de músculos papilares donde se insertan las cuerdas tendinosas y abundantes trabéculas carnosas. Se observan además la valva atrioventricular derecha a nivel del orificio de igual nombre; y la valva sigmoidea pulmonar a nivel del orificio de salida de la arteria pulmonar. Ambas estructuras valvulares regulan en el primer caso el paso de la sangre del atrio derecho al ventrículo derecho y en el segundo del ventrículo derecho al tronco pulmonar.
Debe precisarse que, según la nómina anatómica internacional, el complejo valvular completo se denomina valva y que a cada uno de sus elementos componentes se le denomina válvula.
La cavidad atrial izquierda ocupa una posición posterosuperior con respecto al ventrículo izquierdo y a diferencia del atrio derecho su superficie interna es más lisa. En su pared posterior desembocan las cuatro venas pulmonares y en su pared inferior se localiza el agujero atrioventricular izquierdo. Al igual que el atrio derecho presenta una proyección anterior denominada orejuela o auriculilla izquierda.
La cavidad ventricular izquierda tiene forma cónica y se caracteriza por presentar una pared mucho más gruesa que la del ventrículo derecho, una superficie interna con abundantes trabéculas carnosas y dos músculos papilares en los cuales se insertan las cuerdas tendinosas de la valva atrioventricular izquierda.
En esta vista lateral izquierda se aprecian las cavidades atrial y ventricular que en conjunto forman el llamado corazón izquierdo; las mismas están ocupadas por sangre oxigenada o sangre arterial, a diferencia del corazón derecho en cuyas cavidades se encuentra sangre poco oxigenada o venosa. Obsérvese hacia la base del ventrículo la valva sigmoidea aórtica.
El paso de la sangre desde los atrios hacia los ventrículos correspondientes y desde éstos hacia las arterias aorta y pulmonar, se regula mediante unas estructuras que se sitúan en los orificios atrioventriculares rodeados por abundante tejido conectivo y que forman en conjunto el esqueleto cardíaco. Observen las valvas sigmoideas aórtica y pulmonar cerradas y las atrioventriculares abiertas, como corresponde a la diástole o relajación ventricular.
Un aspecto totalmente opuesto presentan las valvas durante la sístole ventricular, donde las sigmoideas están abiertas y las atrioventriculares permanecen cerradas. Obsérvese la composición de las valvas atrioventriculares izquierda y derecha.
La valva sigmoidea aórtica está formada por tres válvulas: posterior, lateral y medial. Obsérvense los orificios de salida de las arterias coronarias izquierda y derecha.
En un plano más profundo se observa también la valva atrioventricular izquierda.
Es importante precisar a través del estudio independiente las características de la valva sigmoidea pulmonar.
La valva atrioventricular izquierda está constituida por dos válvulas fijadas cranealmente al esqueleto fibroso del corazón y en dirección distal a los músculos papilares a través de las cuerdas tendinosas como se señala en la imagen.
Obsérvese en esta imagen la disposición general de las cavidades cardíacas, el tabique interventricular, sus porciones y las valvas atrioventriculares derecha e izquierda.
El esqueleto cardiaco es el sistema central de sostén del corazón, constituido por tejido conectivo denso con fibras colágenas gruesas, en el que se insertan los músculos y las valvas cardiacas, está formado por: la porción membranosa, del tabique interventricular, los trígonos fibrosos localizados entre los orificios arteriales y los orificios atrioventriculares y los anillos fibrosos que rodean los orificios de origen de las arterias aorta, pulmonar y los orificios atrioventriculares.
El corazón como órgano está irrigado por los ramos de las arterias coronarias izquierda y derecha, procedentes de la porción ascendente de la aorta, cuyas características serán estudiadas posteriormente. La disposición general de las arterias coronarias es a lo largo de los surcos coronario e interventriculares anterior y posterior; formando dos arcos arteriales perpendiculares entre sí. Desde éstos parten los ramos finos que se distribuyen por las paredes, tabiques y aparatos valvulares del corazón.
Es importante tener presente que existen variaciones individuales en los patrones coronarios entre una persona y otra y que además se establecen numerosas anastomosis entre ambas coronarias; lo cual tiene una elevada significación funcional y médica.
Observen en la vista posterior del corazón, la continuación de la arteria coronaria derecha, en la arteria interventricular posterior en dirección a la punta del corazón.
Una técnica imagenológica de alto valor diagnóstico es el estudio contrastado del estado morfofuncional de las arterias coronarias y sus ramificaciones. Obsérvese en esta imagen la correlación entre la imagen anatómica de cada coronaria y su imagen radiográfica.
La sangre venosa del corazón como órgano es drenada principalmente a la cavidad atrial derecha a través de tres sistemas venosos: venas del seno coronario, venas cardiacas anteriores y venas mínimas de Tebesio. El primero de ellos es el de mayor significación funcional, por el volumen de sangre que drena, seguido de las venas cardiacas anteriores.
Una formación morfofuncional de especial significado, es el sistema excitoconductor del corazón. Desde el punto de vista macroscópico está constituido por el nodo sinoatrial, localizado cerca del orificio de desembocadura de la vena cava superior, el nodo atrioventricular localizado en el tabique interatrial, cercano al orificio atrioventricular derecho, relacionados entre sí por fibras o haces internodales especializadas; así como un grueso paquete de fibras denominado Has de His que en dirección distal cabalga sobre el tabique interventricular y se divide entonces en dos ramas, izquierda y derecha que mediante ramificaciones más finas llegan a toda la musculatura ventricular.
Este sistema está constituido por fibras musculares cardíacas modificadas, que se especializan en la rápida conducción de impulsos.
Las fibras musculares modificadas que constituyen este sistema son de tres tipos: nodales, de Purkinje y de transición o seguidoras. Ustedes deben profundizar en las características microscópicas de estas fibras siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
Además del control que ejerce el sistema excitoconductor sobre el funcionamiento del corazón, existe un control neurovegetativo a través del plexo cardiaco formado a partir de ramos de la cadena ganglionar simpática y del nervio vago.
El pericardio es un saco fibroseroso cerrado que incluye en su interior al corazón y la porción proximal de los grandes vasos. Tiene una capa externa fibrosa, que se observa en la imagen de la izquierda, y una capa serosa interna dividida en dos hojas: una parietal que reviste la superficie interna de la capa fibrosa y otra visceral que reviste la superficie externa del corazón, también llamada epicardio. Entre ambas hojas serosas existe una pequeña cantidad de líquido que actúa como lubricante.
Al abrir el saco pericárdico y seccionar los grandes vasos, se puede retirar entonces el corazón como se observa en la imagen de la derecha.
Resulta de especial importancia identificar, en radiografías simples del tórax, la imagen correspondiente a las distintas partes del corazón y los grandes vasos con los cuales se relaciona directamente. En la imagen se señalan algunas de ellas a modo de ilustración.
A continuación orientaremos las características morfofuncionales del corazón desde el punto de vista microscópico.
El corazón es un órgano que desde el punto de vista microscópico cumple con el modelo de órgano tubular, presenta una pared constituida por tres capas,
una interna denominada endocardio, una media miocardio y una externa llamada epicardio.
El endocardio reviste las cavidades, las válvas y los hilos tendinosos de los músculos papilares. En el se distinguen el
-Endotelio, constituido por células planas que descansan sobre la membrana basal que lo separa del tejido conectivo laxo que constituye el subendotelio, debajo de esta, uniendo al endocardio con el miocardio se encuentra el subendocardio, capa de tejido conectivo que contiene vasos, nervios y ramas del sistema de conducción de impulsos como las fibras de Purkinje, estas fibras poseen un diámetro mayor que las fibras cardiacas típicas, así como mayor cantidad de glucógeno, y menor cantidad de miofibrillas localizadas hacia la periferia. En los cortes teñidos con hematoxilina y eosina muestran un color más claro que las fibras cardiacas típicas.
El endocardio a nivel de los orificios de salida de las arterias aorta y pulmonar, así como de los orificios atrioventriculares se repliega hacia el interior del órgano formando las válvulas cardíacas las que presentan en su estructura un centro de tejido conectivo.
El grosor de esta capa varía, siendo mayor en las cavidades izquierdas y en el tabique o septum interventricular.
En su estudio independiente deben profundizar en la estructura y función de esta capa y de las valvas, relacionándola con los daños causados por la Fiebre Reumática y la Endocarditis bacteriana.
En la imagen se presenta el miocardio o capa media del corazón, esta es la capa más gruesa, su espesor es mayor en los ventrículos que en los atrios, sobre todo en el ventrículo izquierdo, está constituido por fibras cardiacas típicas, con una disposición variada, en cuya estructura, que ya fue estudiada en la Morfofisiología Humana I, es importante resaltar la presencia de los discos intercalares los que juegan un importante papel en la conducción de los impulsos nerviosos de una fibra a otra, garantizando las contracciones rítmicas de esta capa y por tanto la conducción de la sangre.
Junto con las fibras cardiacas existe una amplia red capilar que satisface sus requerimientos energéticos.
Las células musculares del atrio son más pequeñas que las del ventrículo y presentan pequeños gránulos neuroendocrinos que secretan la hormona péptido natriurético atrial.
Esta hormona incrementa la excreción de agua, sodio y potasio por los tubos contorneados del riñón y disminuye la presión por inhibición de la renina.
El epicardio es la capa más externa del corazón la misma se corresponde con la hoja visceral del pericardio seroso. En él se distinguen dos capas: una externa, constituida por fibras elásticas y una interna, el subepicardio, que está en relación con el miocardio, constituida por tejido conjuntivo laxo con abundantes vasos sanguíneos y linfáticos, nervios y tejido adiposo. Esta capa del órgano tiene gran importancia en la práctica médica debido a que se afecta en diferentes enfermedades produciendo manifestaciones clínicas relacionadas con el roce pericárdico y el derrame pericárdico.
El ciclo cardíaco es el conjunto de eventos que ocurren desde el comienzo de un latido cardíaco hasta el comienzo del siguiente. Cada ciclo se inicia por la generación espontánea de un potencial de acción que se propaga a los atrios y ventrículos garantizando la contracción del músculo cardíaco.
El ciclo cardíaco consta de un período de relajación, denominado diástole, durante el cual el corazón se llena de sangre, seguido de un período de contracción llamado sístole, estos fenómenos son similares en las cavidades derechas e izquierdas, aunque asincrónicos, en correspondencia con las funciones que cumplen.
En la imagen puede apreciarse además la mayor duración del período de diástole.
En la imagen se observa que el ciclo cardíaco está compuesto por dos períodos: la diástole y la sístole. La diástole para su estudio se divide en cuatro subperíodos: relajación isovolumétrica, ingreso rápido, diastasis y sístole atrial.
En la sístole se describen dos subperíodos: el de contracción isovolumétrica y el de eyección o vaciamiento ventricular.
A continuación describiremos las variaciones de presión, volumen, electrocardiograma y ruidos cardíacos.
En la imagen se resumen las variaciones que se producen en los subperíodos de la sístole.
En la contracción isométrica, el ventrículo comienza a contraerse aumentando rápidamente la presión ventricular, la cual se hace superior a la presión de los atrios, produciéndose el cierre de las valvas atrioventriculares y el primer ruido cardíaco.
Observen que el volumen de sangre en el ventrículo no varía, debido a que la presión ventricular no es lo suficientemente grande como para abrir las valvas sigmoideas. Cuando la presión ventricular se hace mayor que en las arterias, se abren las valvas sigmoideas y comienza el subperíodo de vaciamiento o eyección ventricular, en la medida que el volumen ventricular disminuye, también disminuye la presión dentro del ventrículo y no se producen ruidos cardiacos.
En esta imagen pueden apreciar gráficamente las modificaciones de presión y volumen durante la sístole, observen el registro de los ruidos cardíacos en el fonocardiograma, y el electrocardiograma que representa la actividad eléctrica del corazón, este último lo podrán comprender mejor más adelante en esta actividad orientadora.
En la imagen se resumen las variaciones que se producen en los subperíodos de la diástole.
Después de producirse la sístole, se inicia la diástole con el subperíodo de relajación isovolumétrica, aquí la presión ventricular comienza a disminuir y se hace menor que la de las arterias con lo cual se produce el cierre de las valvas sigmoideas y el segundo ruido cardiaco, el volumen de sangre en el ventrículo no varía, debido a que las valvas atrioventriculares no se han abierto.
La presión disminuida en el ventrículo permite que se abran las valvas atrioventriculares produciéndose el subperíodo de ingreso rápido, en consecuencia el volumen de sangre en el ventrículo aumenta, aquí no se producen ruidos.
Luego se produce la diastasis donde la sangre cae directamente de las venas, a través de los atrios en un ventrículo casi lleno, produciendo turbulencia que da lugar al tercer ruido cardiaco, este no es audible a través de la auscultación, observa además que la presión ventricular aumenta discretamente.
Al final de la diástole se produce la sístole atrial con lo cual se completa el llenado ventricular.
En la figura se muestran de manera integrada los dos períodos del ciclo. Les será de gran utilidad en su estudio independiente analizar las variaciones que se producen en el mismo siguiendo las orientaciones del CD.
En la imagen se observan los ruidos cardiacos, el primero se produce por el cierre de las valvas atrioventriculares y es de tono bajo y de larga duración, por su parte el segundo se produce por el cierre de las valvas sigmoideas y es de tono alto y breve.
El tiempo que transcurre entre el primer y segundo ruido se corresponde con la sístole, y entre el segundo y el primero, con la diástole. Esto tiene gran importancia desde el punto de vista médico.
Experiencias cotidianas demuestran el aumento de la frecuencia cardiaca en el ejercicio, las emociones y a veces como respuestas compensadoras en el corazón enfermo, y su disminución durante el sueño y algunas afecciones del mismo.
Los mecanismos mediante los cuales se regula el volumen de sangre bombeado por el corazón son:
La regulación intrínseca o mecanismo de Frank-Starling, mediante el cual el corazón se adapta a los volúmenes cambiantes de sangre que ingresan a sus cavidades o sea el corazón impulsa toda la sangre que le llega sin permitir un remanso excesivo en las venas.
Y la regulación extrínseca comprende el control de la frecuencia cardiaca y fuerza de contracción del corazón por el sistema nervioso autónomo. Esta se pone de manifiesto en situaciones normales como el ejercicio o como mecanismo de compensación en el corazón enfermo.
En la imagen se observa un corazón de rana aislado in situ, pueden apreciar en el registro de la parte inferior que la estimulación del sistema nervioso simpático aumenta la frecuencia y fuerza de contracción, por su parte el parasimpático las disminuyen.
A continuación analizaremos los efectos de las variaciones iónicas del medio sobre la función cardiaca.
Si aumenta la concentración de potasio en el líquido extracelular disminuye la fuerza de contracción y también la frecuencia, produciéndose paro cardiaco en diástole.
El aumento de los iones calcio tiene efecto opuesto al potasio, estimulando el proceso contráctil y en consecuencia puede producirse paro en sístole.
Si aumenta la temperatura corporal, aumenta la permeabilidad de las células cardiacas a los iones, acelerándose el proceso de autoexcitación del nodo sinusal con lo cual aumenta la frecuencia cardiaca, produciéndose taquicardia.
Esto explica el aumento de la frecuencia cardiaca que acompaña a la fiebre.
En la imagen se muestra la propagación del impulso nervioso a través del sistema excitoconductor del corazón, observen que el mismo se inicia en el nodo sinoatrial, por lo que se considera el marcapaso del corazón, esto se debe a que sus fibras descargan con mayor frecuencia que en otras partes del mismo, este impulso se propaga a los atrios y al nodo atrioventricular donde se produce un retraso del impulso, lo cual evita la contracción simultánea de atrios y ventrículos; luego se propaga por el haz de His, despolarizándose el tabique y rápidamente por las ramas derecha e izquierda a las fibras de Purkinje, despolarizándose el músculo desde el endocardio hasta el epicardio.
El conocimiento del recorrido del impulso cardiaco es esencial para comprender el electrocardiograma.
El electrocardiograma es el trazado de los registros de los potenciales originados en el corazón y transmitidos a los tejidos vecinos, o sea, es el registro de la actividad eléctrica cardiaca a distancia, cuando se colocan electrodos sensibles a los cambios del campo eléctrico originado en el corazón.
En la imagen se representa un trazado electrocardiográfico. Observen que presenta una serie de ondas que traducen la actividad eléctrica cardiaca.
La onda P representa la despolarización de los atrios, la onda o complejo QRS representa la despolarización ventricular y la onda T la repolarización de los ventrículos.
En la imagen se analizan otros aspectos de importancia que se tienen en cuenta al evaluar un registro electrocardiográfico; el intervalo P-Q que es el tiempo transcurrido entre el comienzo de la onda P hasta el inicio de la onda Q, a veces denominado P-R cuando la onda Q no está presente.
El intervalo Q-T es el tiempo que transcurre desde Q hasta el final de T.
Los segmentos del electrocardiograma se caracterizan por no incluir ondas.
El segmento P-Q o P-R traduce el retraso del impulso nervioso en el nodo atrioventricular, el segmento S-T, la contracción mantenida del ventrículo y el segmento T-P, la diástole ventricular.
En tu estudio independiente debes relacionar estos eventos con el ciclo cardíaco; así como precisar su duración normal.
En la imagen se muestra la calibración del papel de registro electrocardiográfico, en el eje de las abscisas se representa el tiempo, observen que un cuadro pequeño representa 0.04 de segundo.
En el eje de las ordenadas, el voltaje, donde un cuadro pequeño representa 0.1 milivoltio. El conocimiento de estos valores es de gran utilidad para determinar el voltaje y duración de las ondas y otros eventos del electrocardiograma.
La posición convencional en la que se colocan los electrodos de registro en la superficie corporal se denominan, derivaciones electrocardiográficas. Estas pueden ser estándar, unipolares aumentadas de miembro y precordiales. El conocimiento del registro de las derivaciones resulta muy importante ya que nos permite identificar alteraciones en cualquier parte del corazón. Deben profundizar en su estudio siguiendo las orientaciones del CD.
En la imagen se observa la posición del corazón, su base es negativa en correspondencia con la iniciación a nivel del nodo sinoatrial del proceso de despolarización, mientras que el ápice es positivo, así el vector de despolarización tiene un sentido de base a punta.
Rodeando el área cardiaca se localiza el triángulo de Einthoven, observen que el ángulo de su base que se dirige al brazo derecho es negativo en correspondencia con la base del corazón, mientras que el que se dirige a la pierna izquierda es positivo en correspondencia con el ápice, el ángulo que se dirige al brazo izquierdo puede ser positivo, aunque actúa como negativo en el caso de la derivación DIII.
Conociendo estas características es fácil recordar la posición de los electrodos en estas derivaciones: En DI el electrodo negativo se localiza en el brazo derecho y el positivo en el brazo izquierdo, en DII, el negativo se localiza en el brazo derecho y el positivo en la pierna izquierda, en DIII el negativo se localiza en el brazo izquierdo y el positivo en la pierna izquierda.
A la derecha se muestra el registro del complejo QRS en estas derivaciones, observen que es predominantemente positivo.
En la imagen pueden apreciar la localización de los electrodos en las derivaciones unipolares aumentadas de miembro, en aVR el electrodo positivo se coloca en el brazo derecho y el negativo se conecta mediante resistencias eléctricas al brazo izquierdo y pierna izquierda, el registro eléctrico del complejo QRS es predominantemente negativo.
En aVL el electrodo positivo se localiza en el brazo izquierdo y el negativo al brazo derecho y pierna izquierda, el registro del complejo QRS es isodifásico o sea un desplazamiento semejante hacia la parte positiva y negativa.
En el caso de la derivación aVF el electrodo positivo se localiza en la pierna izquierda y el negativo en los brazos derecho e izquierdo. Observen que el registro del complejo QRS es predominantemente positivo.
En esta imagen pueden observar los sitios donde se localiza el electrodo positivo o registrador en las derivaciones precordiales, el negativo se conecta mediante resistencias eléctricas a los tres miembros. Pueden apreciar además las características del registro del complejo QRS en las mismas.
En V1 y V2 el registro es predominantemente negativo en correspondencia con la base cardiaca, mientras que V4, V5 y V6 son positivas en correspondencia con el ápice del corazón que es positivo.
En el día de hoy orientamos el estudio de las características morfofuncionales del corazón, particularizando en su desarrollo, los aspectos macroscópicos y microscópicos que garantizan la contracción periódica del mismo, así como el registro de los potenciales de acción captados por electrodos colocados en la superficie corporal conocido como electrocardiograma.
Arribamos a las siguientes conclusiones.
El corazón comienza a funcionar en etapas tempranas del desarrollo en respuesta al incremento de las necesidades nutricionales del embrión, el mismo experimenta transformaciones en su morfología interna y externa que garantizan la adquisición de sus características morfofuncionales definitivas.
El corazón es un órgano muscular de forma cónica, situado en el mediastino inferior, dividido en cuatro cavidades que en comunicación con diferentes troncos arteriales y venosos garantizan la circulación de la sangre desde el ventrículo izquierdo hasta los tejidos, y desde éstos hacia el atrio derecho.
La pared del corazón está constituida por tres capas que desde adentro hacia fuera se denominan: endocardio, miocardio y epicardio, siendo el miocardio la más gruesa, fundamentalmente en el ventrículo izquierdo.
El pericardio es un saco fibroseroso que incluye en su interior al corazón y las porciones proximales de los grandes vasos, propiciando su fijación y adecuado funcionamiento.
Las características morfofuncionales del corazón explican los eventos mecánicos y eléctricos que se producen durante los períodos del ciclo cardíaco.
La regulación de la función cardiaca es intrínseca y extrínseca o neurohumoral.
Las características morfofuncionales de los componentes del sistema excitoconductor garantizan la contracción periódica ordenada del músculo cardíaco.
El electrocardiograma es el registro periférico, mediante un equipo adecuado del proceso de excitación del corazón, para lo cual se colocan electrodos en la superficie corporal que determinan las derivaciones electrocardiográficas.
En nuestra próxima actividad, orientaremos el estudio de las características morfofuncionales de los vasos sanguíneos, particularizando en su desarrollo y aspectos microscópicos, así como la circulación pulmonar. Se abordarán además las características físicas de la circulación sanguínea.
SEMANA 2 TEMA 1 AO 2: CIRCULACIÓN EMBRIONARIA Como ya conocen, el corazón como órgano comienza a funcionar desde finales de la tercera semana, pero no lo hace de manera aislada, sino que necesita de un sistema de vasos por donde circule la sangre impulsada por él. Cuando se estudió el patrón circulatorio embrionario, conocieron la existencia de los grupos venosos que traen sangre al corazón, además de la existencia de los arcos aórticos y las aortas dorsales, encargados de irrigar el embrión y llevar la sangre de regreso a la placenta. Se orientará a continuación cómo ocurre el desarrollo y evolución de los arcos arteriales aórticos. ARCOS ARTERIALES AÓRTICOS Cuando se forman los arcos faríngeos, durante la cuarta y quinta semanas del desarrollo, cada uno de ellos recibe su propio nervio craneal y sus propio vasos sanguíneos, llamados arcos aórticos, los que se originan en el saco aórtico y terminan en las aortas dorsales correspondientes, formando una red anastomótica. Estos arcos aórticos que son pares, se denominan con números romanos del primero al sexto, con la salvedad que en el humano el primero y el segundo se desarrollan poco y el quinto no llega a formarse. En correspondencia a sus derivados definitivos el tercer arco también recibe el nombre de carotídeo, el cuarto es el arco aórtico y el sexto es el arco pulmonar. En el desarrollo ulterior las aortas dorsales se unen en un punto caudal a la séptima arteria intersegmentaria, formando un vaso único que irriga el cuerpo del feto. Veamos a continuación la evolución de los arcos aórticos. EVOLUCIÓN DE LOS ARCOS AÓRTICOS Y AORTAS DORSALES Observen primeramente las líneas señaladas con puntos, las mismas se corresponden con los componentes de los arcos aórticos que desaparecen durante el desarrollo, ellos son: primero, segundo y quinto arcos, en realidad el quinto no llega a formarse. También desaparecen las porciones de las aortas dorsales situadas entre el tercero y el cuarto arco aórtico, la porción de aorta dorsal que se sitúa entre la séptima intersegmentaria derecha y el punto de unión de las aortas dorsales y la porción distal del sexto arco derecho. ORIGEN DE LOS PRINCIPALES GRUPOS ARTERIALES El tercer arco aórtico tiene una evolución similar en los lados derecho e izquierdo, el mismo recibe el nombre de arco carotídeo porque en su evolución forma casi todos los componentes de las arterias carótidas. Sus derivados son: la arteria carótida común o primitiva y la primera porción de la carótida interna, el resto de la carótida interna se origina de las porciones cefálicas de las aortas dorsales y la carótida externa se forma como una prolongación del tercer arco. El cuarto arco aórtico derecho forma la porción proximal de la subclavia derecha, mientras que el izquierdo forma la porción del arco de la aorta situada entre la carótida primitiva izquierda y la subclavia izquierda. La porción caudal de la subclavia derecha se forma por la unión de la aorta dorsal situada entre el cuarto arco aórtico derecho y la séptima arteria intersegmentaria del propio lado. La subclavia izquierda se origina de la séptima intersegmentaria izquierda que finalmente se sitúa muy cerca del arco de la aorta. Recordemos que la división del tronco arterioso por el tabique aórtico pulmonar, forma la porción proximal de la arteria aorta y el tronco pulmonar, la estructura que las conecta con los arcos arteriales se denomina saco aórtico, del mismo se originan la arteria braquiocefálica y el segmento proximal del arco de la aorta. La evolución del sexto arco, es distinta en los lados derecho e izquierdo. La región proximal en ambos lados forma la arteria pulmonar correspondiente. La porción distal del sexto arco en el lado derecho desaparece y la del lado izquierdo forma el conducto arterioso. La aorta dorsal situada por debajo de la subclavia izquierda, forma la aorta descendente. Originalmente son ramos de las aortas dorsales las arterias vitelinas y las umbilicales. Las primeras se fusionan formando un vaso único que posteriormente dan origen a las arterias situadas en el mesenterio dorsal del intestino y que en el adulto se corresponden con el tronco celíaco y con las mesentéricas superior e inferior. Las arterias umbilicales, también son pares y se encargan inicialmente de llevar la sangre del feto a la placenta, posteriormente sus porciones proximales se transforman en las arterias ilíacas internas y vesical superior, las partes distales se obliteran y originan los ligamentos umbilicales mediales. Conocer el desarrollo prenatal del sistema arterial. Veamos a continuación algunos de los defectos del desarrollo más frecuentes. MALFORMACIONES CONGÉNITAS La más frecuente de las malformaciones congénitas de los vasos arteriales es la persistencia del conducto arterioso. La misma aparece generalmente en niños prematuros y puede ser aislada o acompañarse de otros defectos cardíacos. La importancia de esta malformación la comprenderán mejor cuando estudien la circulación fetal y las adaptaciones circulatorias postnatales. En pantalla se muestran imágenes de esta malformación. Observen que no aparece como una malformación aislada, sino acompañada de otras, deben profundizar en este contenido siguiendo las orientaciones del CD. La coartación de la aorta es un estrechamiento apreciable de su luz, dado por un defecto de la túnica media seguido de una proliferación en la íntima, la misma aparece en posición distal al punto de origen de la arteria subclavia izquierda. En ella pueden distinguirse dos formas en dependencia de su localización, la preductal, cuando el estrechamiento se encuentra proximal al conducto arterioso y la posductal situada en posición distal con respecto a este conducto. Orientaremos a continuación las características microscópicas de las arterias. PARED DE UNA ARTERIA Las arterias, al igual que el corazón, son tubulares y para comprender su estructura es necesario aplicar el modelo de órgano tubular ya conocido por ustedes. Siguiendo este modelo, las arterias presentan en su pared tres capas: Una interna, denominada íntima que consta de un revestimiento endotelial, un subendotelio y una membrana elástica interna constituida por fibras elásticas. Una media constituida por músculo liso dispuesto en espiral, fibras elásticas y colágenas en proporción variable y una externa, la adventicia, constituida por tejido conjuntivo principalmente, en este tejido se localiza un sistema de vasos llamados vasa vasorum que irriga sus paredes. Las arterias según su diámetro se clasifican en: Arterias de gran calibre. Arterias de mediano calibre y Arterias de pequeño calibre . Teniendo en cuenta sus características estructurales se clasifican en: Arterias elásticas Arterias musculares y Arterias mioelásticas A continuación analizaremos las características estructurales de los diferentes tipos de arterias, para lo cual se aplicará el modelo descrito anteriormente. PARED DE UNA ARTERIA ELÁSTICA o gran calibreLas arterias de gran calibre o arterias elásticas tienen un color amarillento en estado fresco, microscópicamente presentan una túnica íntima con su endotelio de revestimiento, un subendotelio y una membrana elástica interna, la cual es difícil de observar. La túnica media es la más gruesa, está formada por una serie de láminas elásticas perforadas, organizadas concéntricamente, entre las láminas elásticas hay fibras musculares lisas, fibras colágenas y sustancia fundamental amorfa, la adventicia es de tejido conectivo y está poco desarrollada en estas arterias. La función de estas arterias es la de conducir la sangre a altas presiones y hacer uniforme el flujo sanguíneo ARTERIA MUSCULAR En las arterias musculares o de mediano calibre la túnica íntima consiste en un endotelio similar al de las arterias elásticas con una membrana basal delgada y una escasa capa subendotelial de tejido conectivo; su membrana elástica interna es prominente y fenestrada. Por su parte, la capa media es principalmente muscular, constituida por fibras musculares lisas dispuestas en espiral, rodeadas por una membrana basal y fibras colágenas, las cuales están entremezcladas con fibras elásticas y sustancia intercelular amorfa, principalmente elastina, más externamente esta capa presenta una membrana elástica externa. La adventicia es una capa gruesa, contiene haces de colágeno y fibras elásticas, fibroblastos, adipocitos y escasas fibras musculares lisas. Esta capa posee la vasa vasorum, linfáticos y fibras nerviosas, los cuales penetran hasta el tercio externo de la túnica media. En esta imagen están observando a mayor aumento la pared de una arteria muscular. Observen en ella la membrana elástica interna formando parte de la íntima, fíjense en la capa media o muscular la cual alcanza gran grosor en este tipo de arterias y además pueden observar la membrana elástica externa. Las arterias musculares distribuyen el flujo de sangre a los diversos órganos contrayendo o relajando las fibras musculares lisas de su capa media, por lo que se les conoce también como distribuidoras. ARTERIA DE PEQUEÑO CALIBRE Las arterias de pequeño calibre son vasos que presentan una túnica íntima donde se destaca la presencia de una membrana elástica interna, la media presenta varias capas de células musculares lisas y la adventicia es delgada y poco desarrollada. ARTERIOLA Por su parte las arteriolas son vasos que se distinguen de las arterias de pequeño calibre por el gran desarrollo de su capa muscular o túnica media. La membrana elástica interna puede o no estar presente. Estos vasos regulan el flujo sanguíneo hacia los lechos capilares por contracción de las fibras musculares lisas de su capa media. ESTRUCTURA DE UN CAPILAR SANGUÍNEO Los capilares son tubos endoteliales muy finos, de paredes delgadas que se anastomosan, cuya función es permitir el intercambio de sustancias entre la sangre y el líquido intersticial. A pesar de su delgada pared, en un capilar sanguíneo se distinguen dos capas: una interna o íntima constituida por una capa de células endoteliales, que descansan en la membrana basal y los pericitos o células adventicias y una externa de tejido conjuntivo. TIPOS DE CAPILARES SANGUÍNEOS Según las características estructurales del endotelio y la lámina basal, al microscopio electrónico se observan tres tipos de capilares: continuos o tipo I, fenestrados o tipo II y discontinuos o sinusoides. En los capilares continuos, el endotelio y la membrana basal son continuos. En los capilares fenestrados los endoteliocitos poseen un citoplasma atenuado que muestra aberturas circulares denominas fenestras, las que están cerradas por un diafragma, y la membrana basal es continua. Los capilares tipo tres o sinusoides son vasos con una trayectoria tortuosa de paredes finas y calibre regular, sus células endoteliales forman una capa discontinua y están separadas unas de otras por pequeños espacios y la membrana basal puede ser discontinua o estar ausente. Estos últimos se encuentran en el hígado, el bazo y la médula ósea. CAPILAR CONTINUO En la imagen se observa una microfotografía electrónica de un corte transversal de un capilar continuo, donde se puede apreciar el endotelio con su membrana basal. Estos capilares se encuentran en el músculo, los pulmones y el sistema nervioso central entre otras estructuras. CAPILAR FENESTRADO En esta imagen pueden observar una microfotografía electrónica, en este caso de un capilar fenestrado, típico de las glándulas endocrinas y del glomérulo renal. Con las flechas azules se señalan las fenestras en el citoplasma de las células endoteliales, rodeando a estas se encuentra la membrana basal y más externamente un pericito o célula adventicial. CAPILAR CONTINUO Los pericitos son células adventiciales indiferenciadas, con largas prolongaciones que envuelven externamente a los capilares, están rodeados de una membrana basal propia la cual a su vez se fusiona con la de las células endoteliales. Después que la sangre participa en el intercambio de sustancia a nivel de los capilares continúa su recorrido por el sistema venoso. A continuación analizaremos el desarrollo de los principales grupos venosos. GRUPOS VENOSOS EN EL EMBRIÓN A finales de la cuarta semana se pueden distinguir que a cada lado del seno venoso llegan tres grupos de venas: las vitelinas u onfalomesentéricas, las umbilicales y las cardinales comunes que a su vez reciben sangre de las cardinales anterior y posterior. Teniendo en cuenta que la evolución posterior de estos grupos venosos resulta compleja, limitaremos la orientación al estudio de sus derivados definitivos EVOLUCIÓN DEL SENO VENOSO El seno venoso izquierdo desaparece casi totalmente por obliteración de las venas que en él desembocan, sus derivados son la vena oblicua del atrio izquierdo y el seno coronario. La prolongación derecha del seno se incorpora al atrio de ése lado para formar la pared lisa de éste. DERIVADOS DE LAS VENAS VITELINAS Y UMBILICALES De las venas vitelinas se derivan, el conducto hepatocardíaco que finalmente se transforma en la porción hepatocardíaca de la vena cava, la vena porta y la vena mesentérica superior. La evolución de las venas umbilicales, implica la desaparición total de la porción derecha y la porción proximal izquierda, la porción caudal del lado izquierdo mantiene el mismo nombre y se encarga de traer sangre oxigenada desde la placenta. Entre la umbilical izquierda y el conducto hepatocardíaco se forma una anastomosis que origina el conducto venoso. La importancia de este último se comprenderá mejor cuando se estudie en esta misma actividad la circulación fetal. La evolución del grupo de las venas cardinales, se caracteriza por las anastomosis y el desvío de sangre de izquierda a derecha y por la aparición de otros grupos venosos como las subcardinales y las supracardinales. Veamos los derivados definitivos de estos grupos venosos. Las cardinales anteriores, forman las venas braquiocefálicas derecha e izquierda y la vena cava superior. La evolución de los grupos cardinal posterior, supracardinales y subcardinales originan las venas cava inferior, renales, la ácigos y la hemiácigos. Las malformaciones congénitas de los vasos venosos no son muy frecuentes. Deben realizar su estudio siguiendo las orientaciones que aparecen en el CD. Orientaremos a continuación las características microscópicas de las venas, siguiendo el recorrido del retorno venoso al corazón. De igual forma que las arterias, las venas en dependencia del calibre del vaso se clasifican en: Venas de gran calibre. Venas de mediano calibre y Venas de pequeño calibre. Y teniendo en cuenta sus características estructurales, en especial el desarrollo del músculo liso de su pared, las venas se clasifican en: Venas miotípicas, en cuya pared predomina el tejido muscular el que puede tener un grado de desarrollo variable dependiendo de su localización y las amiotípicas en las que el músculo carece de desarrollo y se localizan en la placenta, retina y senos durales entre otras estructuras. La pared de las venas es más fina que la de sus arterias homónimas y está constituida por tres túnicas: íntima, media y adventicia cada una con sus características particulares que varían en dependencia del calibre del vaso. VENA DE PEQUEÑO CALIBRE En la presente imagen se observa una vena de pequeño calibre, estos vasos miden de 0.2 a 1mm de diámetro, observen la pared del vaso y en ella sus capas: íntima, media y adventicia. VENA DE MEDIANO CALIBRE Las venas con un diámetro desde 1 hasta 10 mm. se consideran venas medianas como la que ustedes están observando en la imagen, presentan una pared delgada, en su estructura se destaca la presencia de valvas. Estas venas se localizan en la parte inferior del cuerpo. VENA DE GRAN CALIBRE Las venas con un diámetro superior a 10 mm. son consideradas venas de gran calibre. La íntima consiste en un revestimiento endotelial con su membrana basal, escaso tejido conectivo subendotelial y algunas células musculares lisas, la media es delgada y contiene células musculares lisas de distribución circunferencial, la adventicia es la más gruesa contiene además de fibras colágenas y elásticas, células musculares lisas de disposición longitudinal. Habiendo estudiado el origen y formación de los principales grupos arteriales y venosos y conociendo las características microscópicas de los vasos sanguíneos, orientaremos a continuación, las características generales de la circulación fetal. CARACTERÍSTICAS DE LA CIRCULACIÓN FETAL La circulación fetal se caracteriza por presentar comunicaciones que facilitan que la sangre oxigenada llegue lo más rápido posible al atrio izquierdo, para de ahí a través de la aorta irrigar en primer lugar la cabeza y los miembros superiores y con posterioridad el resto del cuerpo. Estas comunicaciones son el conducto venoso que posibilita que la sangre oxigenada no se distribuya en los sinusoides hepáticos; el agujero oval que pasa la sangre del atrio derecho directamente al atrio izquierdo y el conducto arterioso que favorece que a los pulmones, colapsados en este momento, no llegue un elevado volumen de sangre. Otro elemento importante a tener en cuenta es que en la circulación fetal, la sangre oxigenada se mezcla con sangre pobre en oxígeno que regresa al corazón, los sitios donde ocurren estas mezclas son: En el conducto venoso, donde se unen la sangre que viene por la vena umbilical con la de la vena porta proveniente del sistema digestivo. En la vena cava inferior, donde se mezcla con la sangre proveniente de los miembros inferiores. En el atrio derecho a donde llega sangre proveniente de la cabeza y los miembros superiores. En el arco de la aorta, caudal a la subclavia izquierda, a través del conducto arterioso se mezcla la sangre proveniente de la arteria pulmonar. En el ventrículo izquierdo se mezclan la sangre que regresa de los pulmones por las venas pulmonares con la que proviene del atrio izquierdo. En su estudio independiente, siguiendo las orientaciones que aparecen en el CD, deberán estudiar el recorrido que hace la sangre en la circulación fetal, así como los cambios que ocurren en la misma al momento del nacimiento. Una vez estudiadas las características morfofuncionales de los vasos y la circulación fetal, orientaremos el estudio de los aspectos de las leyes físicas que rigen la circulación sanguínea. HEMODINÁMICA Conjunto de leyes físicas que rigen o gobiernan la circulación de la sangre a través de los vasos sanguíneos. Para abordar el estudio de la circulación de la sangre deben tener en cuenta que esta es en esencia un fluido que se desplaza a través de un sistema de conductos, por lo que se subordina a una serie de leyes físicas que rigen o gobiernan dicha circulación y en su conjunto se conocen con el nombre de hemodinámica. A continuación debemos abordar el estudio de algunos aspectos fundamentales de dichas leyes. Diferencia de presión (∆Pr): Es la diferencia de presión de la sangre existente entre dos puntos de un vaso o de la circulación y representa la fuerza que mueve a la sangre. Se expresa en mm Hg. Resistencia Vascular (R): Es la fuerza que oponen los vasos a la circulación de la sangre. Existen varios parámetros que caracterizan la circulación de la sangre a través de los vasos, entre ellos se destacan el flujo sanguíneo; otro de los parámetros físicos de interés es la presión o diferencia de presión, además de la resistencia vascular. El Flujo sanguíneo, es la cantidad de sangre que pasa por un punto de un vaso o de la circulación en la unidad de tiempo. Generalmente se expresa en mL / min. La Diferencia de presión, es la diferencia de presión de la sangre existentes entre dos puntos de un vaso o de la circulación y representa la fuerza que mueve a la sangre. Se expresa en mm Hg. La Resistencia Vascular, es la fuerza que oponen los vasos a la circulación de la sangre o al flujo sanguíneo. Si analizamos los conceptos de estas 3 variables, veremos que existen estrechas relaciones entre ellas ……… ¿cuáles son estas relaciones?..... El flujo sanguíneo es directamente proporcional a la diferencia de presión, o sea que a mayor diferencia de presión mayor flujo y viceversa. Por otra parte, el flujo es inversamente proporcional a la resistencia vascular, de modo que a mayor resistencia, menor flujo y viceversa. Si integramos estas dos expresiones en una, veremos que el flujo sanguíneo es igual a la diferencia de presión entre la resistencia vascular. Las relaciones entre estas 3 variables se pueden expresar de diversas formas ………. El flujo sanguíneo es igual a la diferencia de presión entre la resistencia vascular. La diferencia de presión es igual al flujo multiplicado por la resistencia, y… La resistencia vascular es igual a la diferencia de presión entre el flujo. FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA VASCULAR La resistencia vascular depende de 3 factores que son: El diámetro o el área de corte transversal de los vasos, la longitud del vaso y la viscosidad de la sangre……. ¿Cómo afecta cada uno de estos factores a la resistencia?...... El diámetro del vaso es inversamente proporcional a su resistencia, es decir a menor diámetro, mayor resistencia y viceversa. La longitud del vaso es directamente proporcional a su resistencia. A mayor longitud, mayor resistencia yA menor longitud, menor resistencia. El tercer factor de los que depende la resistencia vascular es la viscosidad de la sangre ……. La viscosidad de la sangre es directamente proporcional a la resistencia vascular. La viscosidad de la sangre, como ya sabemos depende casi totalmente de su concentración de glóbulos rojos, dicho de otra forma a mayor valor hematócrito de la sangre, mayor viscosidad y viceversa. Si aumenta el valor hematócrito, aumenta la viscosidad y aumenta la resistencia vascular y si disminuye el valor hematócrito, disminuye la viscosidad, disminuyendo también la resistencia. De estos tres factores que afectan la resistencia, tiene especial importancia el diámetro de los vasos ya que es el único que puede modificarse de un momento a otro en condiciones fisiológicas mediante la vasoconstricción y la vasodilatación. SUMA DE RESISTENCIAS EN SERIES Si se sigue el trayecto de un vaso sanguíneo, se observa cómo su diámetro disminuye gradualmente por lo que su resistencia va aumentando. En estas circunstancias la resistencia total del vaso será igual a la suma de las resistencias correspondientes a cada uno de sus diferentes diámetros, o sea la resistencia total del vaso será mayor que la mayor de las resistencias que se suma. SUMA DE RESISTENCIAS EN PARALELO A diferencia de lo anteriormente expresado, al seguir el trayecto de un vaso sanguíneo, se observa como se va subdividiendo o ramificando en múltiples vasos de diámetro más pequeño, la suma de cuyos diámetros es mayor que la del vaso inicial, por lo que la resistencia se va haciendo menor. En estas circunstancias la resistencia total del vaso será igual a la suma de los inversos de las resistencias correspondientes a cada uno de los diferentes vasos, o sea la resistencia total de la red vascular será menor que la menor de las resistencias que se suma. Después de analizar las características físicas de la circulación sanguínea analizaremos algunos conceptos básicos de importancia para comprender la dinámica circulatoria. DISTENSIBILIDAD VASCULAR Como sabemos las paredes de los vasos no son rígidas, sino que son distensibles, por lo que si aumenta la presión se distienden, haciendo que aumente la cantidad de sangre que son capaces de contener y además aumente el flujo sanguíneo a través de ellos, no solo por el aumento de presión, sino también por la disminución de la resistencia, consecuencia del aumento de su diámetro. Las venas son los vasos más distensibles del sistema vascular lo que les confiere su función de reservorio o almacén de sangre. De la distensibilidad de los vasos deriva el concepto de Adaptabilidad Vascular, o Capacitancia Vascular, que orientaremos a continuación ADAPTABILIDAD VASCULAR Volumen total de sangre que puede contener un vaso o segmento dado de la circulación, por cada mmHg. que aumente la presión. Aumento del volumen. Adaptabilidad = ---------------------------------- Aumento de la presión. Consecuencia directa de la distensibilidad es la Adaptabilidad Vascular, que se define como el volumen total de sangre que puede contener un vaso o segmento dado de la circulación, por cada milímetro de mercurio que aumente la presión. La adaptabilidad se determina dividiendo el aumento de volumen que se produce, entre el aumento de la presión. Considerando que la presión es la fuerza que ejerce la sangre contra las paredes de los vasos que la contienen surgen los diferentes conceptos de presión como son el de presión arterial, presión venosa, etc. Entre estos conceptos tenemos el de presión circulatoria media de llenado, que orientaremos a continuación ……… PRESIÓN CIRCULATORIA MEDIA DE LLENADO La presión circulatoria media de llenado es el valor medio de la presión de la sangre en todo el circuito de la circulación, representa la fuerza media que mueve la sangre en su tránsito desde la salida del ventrículo izquierdo a través de la aorta, hasta su retorno al corazón por el atrio derecho a través de las venas cavas y resultaría de medirla en el momento en que se equilibrara su valor al detener bruscamente la circulación de la sangre Tiene un valor normal de 7 mm Hg. y la utilidad práctica de dar una idea del grado de repleción o llenado del aparato cardiovascular por lo que se le llama además, presión de llenado, de modo que si aumenta el volumen de sangre, ésta aumenta y viceversa, como por ejemplo en una hemorragia, disminuye la presión circulatoria media o de llenado. A continuación analizaremos las características morfofuncionales de la circulación pulmonar. CIRCULACIÓN MENOR O PULMONAR La circulación menor o pulmonar está constituida por un conjunto de vasos arteriales y venosos de diferentes diámetros, a través de los cuales circula la sangre desde el ventrículo derecho a la red capilar del pulmón para su oxigenación y su retorno, ya oxigenada, al atrio izquierdo. El estudio de sus características morfofuncionales macroscópicas está organizado en dos componentes: arterias y venas. Es necesario aclarar que es clásico en las ilustraciones de estos vasos, que el componente arterial se represente en azul por conducir sangre pobre en oxígeno, y el componente venoso en rojo por conducir sangre rica en oxígeno. TRONCO PULMONAR Y SUS RAMOS El componente arterial comienza con una arteria de gran calibre, el tronco pulmonar, que se inicia en el orificio sigmoideo en el ventrículo derecho del corazón, se sitúa primero por delante y después a la izquierda de la porción ascendente de la aorta; hasta situarse por debajo del arco aórtico, a nivel de la cuarta vértebra torácica, donde se divide en las arterias pulmonares derecha e izquierda. ARTERIAS PULMONARES DERECHA E IZQUIERDA Obsérvese en esta imagen la ubicación del tronco pulmonar por debajo del arco aórtico y su división en las arterias pulmonares derecha e izquierda, dirigidas al pulmón correspondiente en estrecha relación con el bronquio principal y las venas pulmonares. RED CAPILAR PERIALVEOLAR Una vez que la arteria pulmonar penetra en el interior del órgano, se ramifica según la organización interna del parénquima, acompañando a las ramificaciones bronquiales, hasta formar redes capilares alrededor de los sacos alveolares, según se puede observar en esta imagen. Es alrededor de los sacos alveolares que se inicia el componente venoso, que acompañando a las arterias en sentido contrario, se fusionan unas con otras para formar venas cada vez de mayor calibre hasta salir por el hilio de cada pulmón, dos venas que se dirigen a la pared posterior del atrio izquierdo conduciendo sangre rica en oxígeno. VENAS PULMONARES Observen en la imagen de la izquierda la presencia de las cuatro venas pulmonares atravesando el pericardio, poco antes de desembocar en el atrio izquierdo del corazón, mientras que en la imagen de la derecha se puede observar la desembocadura de las mismas en el atrio izquierdo. Como ya conoces la razón de ser de la circulación menor o circulación pulmonar es la oxigenación de la sangre y la eliminación del dióxido de carbono, y es un ejemplo más de la relación estructura-función, dado que sus características funcionales dependen de sus características morfológicas. Las diferencias morfológicas entre la circulación mayor o sistémica y la circulación menor o pulmonar están relacionadas con las diferencias funcionales existentes entre ellas. ¿Cuáles son estas diferencias? ………. CIRCULACIÓN PULMONAR La circulación pulmonar tiene una longitud mucho menor que la circulación sistémica. Los vasos de la circulación pulmonar son mucho más distensibles que los de la circulación sistémica. Baja resistencia vascular Gran distensibilidad Bajas presiones Dos diferencias morfofuncionales entre ambas circulaciones son: La circulación pulmonar tiene una longitud mucho menor que la circulación sistémica y los vasos que la integran tienen mayor distensibilidad que los de la circulación sistémica. La combinación de estos factores determina que la circulación pulmonar tenga una baja resistencia vascular y una gran distensibilidad, por lo que puede funcionar a bajas presiones. PRESIONES EN LA CIRCULACIÓN PULMONAR En la imagen se muestra una gráfica representativa de las presiones normales de la circulación pulmonar. Como pueden ver en el eje de las X se representan los distintos segmentos de la circulación y en el de las Y los valores de presión. Observen cómo varía la presión a lo largo del circuito pulmonar. En la arteria pulmonar la presión oscila entre un valor sistólico de 25 mmHg y un valor diastólico de 8 mmHg, con una presión arterial pulmonar media de 15 mmHg. A lo largo del árbol arterial la presión disminuye gradualmente hasta llegar a los capilares pulmonares donde se registra un valor medio de presión de 7 mmHg, mientras que, al final del circuito, en el atrio izquierdo la presión es de 2 mmHg. El conocimiento de estas presiones les permitirá interpretar las manifestaciones del funcionamiento, no solo de la circulación pulmonar, sino también del aparato respiratorio que estudiarán más adelante. CONCLUCIONES Las transformaciones morfofuncionales de los sistemas arterial y venoso en el embrión, favorecen el establecimiento de la circulación fetal, en respuesta al incremento de las necesidades nutricionales del feto y al nacimiento ocurren los cambios que garantizan la adaptación a la vida extrauterina Las arterias y las venas presentan una pared constituida por tres capas: íntima, media y adventicia, cuyas características estructurales varían en dependencia de su función. Los capilares sanguíneos teniendo en cuenta sus características morfofuncionales se clasifican en continuos, fenestrados y sinusoides. El flujo sanguíneo depende del gradiente de presión y la resistencia vascular, relación ésta que es de gran importancia funcional. El carácter distensible de los vasos da lugar a su capacitancia, que no es más que su capacidad para contener o almacenar la sangre. La presión circulatoria media de llenado es la fuerza media que impulsa la sangre a lo largo de la circulación y representa una medida del volumen de sangre contenido en ella. Las arterias y las venas pulmonares conforman un circuito cerrado para la conducción de la sangre entre el ventrículo derecho, los pulmones y el atrio izquierdo; caracterizado desde el punto de vista funcional por la gratensibilidad y baja resistencia vascular. SEMANA 3 TEMA 3 AO 3: CIRCULACIÓN MAYOR CIRCULACIÓN SANGUÍNEA La circulación mayor o general está integrada por un conjunto numeroso de vasos sanguíneos arteriales y venosos de diferentes calibres, a través de los cuales el corazón izquierdo envía sangre rica en oxígeno y nutrientes hacia las redes capilares de órganos y tejidos, y desde éstos retorna al corazón derecho. En la imagen se representa en rojo la circulación de la sangre oxigenada y en azul la sangre venosa. El estudio de las características morfofuncionales de estos vasos se realiza teniendo en cuenta un sistema arterial extendido entre el ventrículo izquierdo y los tejidos corporales, y tres sistemas venosos extendidos entre los tejidos y el atrio derecho. ARTERIA .AORTA.EXTENSIÓN Y PORCIONE El sistema arterial tiene un vaso central de gran calibre, la aorta, del cual parten los ramos hacia las distintas regiones y órganos del cuerpo. Esta arteria se extiende desde el orificio aórtico del ventrículo izquierdo hasta nivel de la cuarta vértebra lumbar donde se divide en sus ramos terminales: las arterias ilíacas comunes o primitivas. La aorta tiene tres porciones: ascendente, arco aórtico y descendente; esta última se subdivide en torácica y abdominal al pasar por el hiato aórtico del diafragma. AORTA ASCENDENTE La aorta ascendente, de unos seis centímetros de longitud aproximadamente, se sitúa primero por detrás del tronco de la arteria pulmonar y luego entre ésta y la vena cava superior por la derecha. Sus únicos ramos son las arterias coronarias izquierda y derecha estudiadas anteriormente. ARCO AÓRTICO El arco aórtico es continuación de la porción ascendente de la aorta hacia atrás y hacia la izquierda, por encima del bronquio principal izquierdo, hasta llegar a nivel de la cuarta vértebra torácica. RAMOS DEL ARCO AÓRTICO Desde la superficie convexa del arco aórtico parten de derecha a izquierda tres ramos arteriales: el tronco arterial braquiocefálico, la arteria carótida común izquierda y la arteria subclavia izquierda; cuyas ramificaciones irrigan las estructuras de la cabeza, el cuello, el miembro superior y parte de las paredes del tórax. TRONCO ARTERIAL BRAQUIOCEFÁLICO El tronco arterial braquiocefálico se proyecta hacia arriba y a la derecha hasta llegar a nivel de la articulación esternoclavicular derecha, donde se divide en las arterias subclavia derecha y carótida común derecha. ARTERIAS CARÓTIDAS COMUNES Las arterias carótidas comunes derecha e izquierda tienen inicios diferentes en el tronco arterial braquiocefálico y en el arco aórtico respectivamente; este hecho condiciona diferencias de longitud y porciones entre uno y otro lado. Ambas carótidas comunes se extienden hacia arriba hasta nivel del borde superior del cartílago tiroideo donde se dividen en sus ramos terminales: las arterias carótidas interna y externa. En su trayecto por la parte lateral del cuello se relaciona estrechamente con el esófago y la faringe, la tráquea y la laringe, el músculo esternocleidomastoideo, la vena yugular interna y el nervio vago. El conocimiento de la trayectoria y relaciones de la arteria carótida común es muy importante desde el punto de vista médico para la exploración del pulso arterial, para controlar sangramientos y para hacer estudios radiográficos contrastados. ARTERIAS CARÓTIDAS INTERNAS Las arterias carótidas internas y sus ramos fueron estudiados oportunamente en la vascularización del encéfalo y sólo deberán recordar ahora sus características generales relacionadas con el inicio, trayecto y ramos. ARTERIA CARÓTIDA EXTERNA La arteria carótida externa se inicia a nivel del borde superior del cartílago tiroides y se proyecta hacia arriba por la parte lateral del cuello hasta alcanzar la altura del cuello del cóndilo mandibular, donde se divide en sus dos ramos terminales las arterias temporal superficial y maxilar. En su recorrido por el cuello emite ramos para la glándula tiroides, la lengua, piel y músculos de la cara, el músculo esternocleidomastoideo, faringe, región occipital y musculatura masticatoria, entre otras. Obsérvese la distribución de las arterias auricular posterior y occipital, ramas de la carótida externa. Obsérven en esta imagen la amplia distribución de la arteria maxilar por las estructuras del aparato masticatorio. En esta imagen puede observarse el recorrido de la arteria lingual a través del piso de la cavidad bucal. Obsérven en esta imagen la distribución de algunos ramos de la arteria maxilar por las cavidades nasal y bucal. ARTERIA SUBCLAVIA DERECHA La arteria subclavia se extiende por debajo de la clavícula, sobre la primera costilla entre los músculos escaleno anterior y medio, hasta nivel del borde externo de este hueso donde se continúa en la arteria axilar. La arteria subclavia se divide para su estudio en tres porciones según su relación con los músculos escalenos; de las cuales salen ramos de menor calibre como la arteria vertebral, los troncos tirocervical y costocervical y la arteria torácica interna. Las arterias subclavias derecha e izquierda, al igual que las carótidas comunes, tienen inicios distintos en el tronco arterial braquiocefálico y el arco aórtico respectivamente; este hecho condiciona diferencias en su longitud y porciones entre uno y otro lado. Obsérven en esta imagen la disposición de la arteria subclavia del lado derecho entre los músculos escalenos anterior y medio. ARTERIA AXILAR. RAMOS La arteria axilar es continuación de la arteria subclavia y se extiende hacia abajo y lateralmente desde el borde externo de la primera costilla hasta el borde inferior del músculo pectoral mayor. Se divide para su estudio en tres porciones según sus relaciones con el músculo pectoral menor. Entre sus ramos principales se encuentran las arterias circunflejas humerales anterior y posterior, subescapular, torácica lateral y acromiotorácica. Es importante precisar mediante el estudio independiente el territorio de irrigación de la arteria axilar. ARTERIA BRAQUIAL La arteria braquial o humeral se extiende desde el borde inferior del músculo pectoral mayor por el surco bicipital medial del brazo, como continuación de la arteria axilar, hasta el nivel de la articulación del codo donde se divide en sus dos ramos terminales, las arterias radial y ulnar. En su recorrido por el brazo se acompaña de nervios del plexo braquial y de las venas humerales, y emite varios ramos para las estructuras de esta región; siendo el más grueso la arteria braquial profunda. Observen en esta imagen el recorrido de la arteria braquial por el surco bicipital medial acompañada por los nervios mediano, ulnar y braquiocutáneo medial. ARTERIAS RADIAL Y ULNAR Las arterias radial y ulnar descienden por la cara anterior del antebrazo más o menos paralelas a los huesos de igual nombre, protegidas por los grupos musculares de esta región. Particularmente la arteria radial se sitúa superficialmente en su tercio distal por delante del radio, hecho que le confiere una significación clínica especial como punto de exploración del pulso arterial. Ambas arterias emiten ramos que participan en la irrigación de las estructuras del antebrazo, incluidas las articulaciones del codo y de la muñeca. ARCO PALMAR SUPERFICIAL Las arterias radial y ulnar al llegar a la región de la mano se anastomosan entre sí y forman los arcos arteriales palmares superficial y profundo. El arco palmar superficial se forma por la unión del ramo palmar superficial de la arteria radial con la arteria ulnar como se observa en la imagen. De este arco parten cuatro ramos más finos para los dedos con los nombres de digitales palmares comunes, de los cuales parten distalmente los ramos digitales palmares propios. ARCO PALMAR PROFUNDO El arco palmar profundo se encuentra formado por la continuación de la arteria radial y el ramo palmar profundo de la arteria ulnar; en un plano más profundo y en posición proximal con respecto al arco palmar superficial. De su convexidad parten tres arterias metacarpianas palmares. Es importante comprender que los arcos palmares, junto a las redes carpianas con las cuales establecen anastomosis, constituyen circuitos especiales que aseguran la irrigación de las estructuras palmares y dorsales de la mano, con independencia de su estado funcional específico. Una vez orientado el estudio de las características morfofuncionales macroscópicas de las arterias que se distribuyen por las estructuras de la cabeza, cuello, parte de las paredes del tórax y miembro superior; podemos pasar al estudio de la porción descendente de la aorta. Recordemos que esta porción se subdivide en torácica y abdominal. AORTA TORÁCICA La parte torácica de la aorta descendente se extiende por el mediastino posterior a la izquierda de la línea media en estrecha relación con los cuerpos vertebrales y el esófago; desde la altura de la cuarta vértebra torácica hasta el orificio aórtico del diafragma. En su recorrido emite ramos para los órganos y estructuras mediastinales, excepto el corazón; también emite ramos para las paredes del tórax, las arterias frénicas superiores e intercostales posteriores. RAMOS DE LA AORTA TORÁCICA Observen en esta imagen los ramos intercostales posteriores, esofágicos y bronquiales de la aorta torácica. AORTA ABDOMINAL La aorta abdominal es continuación de la aorta torácica y se extiende a la izquierda de la vena cava inferior, desde el hiato aórtico del diafragma por arriba hasta nivel de la cuarta vértebra lumbar, donde se divide en sus dos ramos terminales las arterias ilíacas comunes. En su trayecto emite numerosos ramos para los órganos y paredes abdominales. RAMOS DE LA AORTA ABDOMINAL Los ramos de la arteria aorta abdominal se dividen en parietales y viscerales según su distribución. Los primeros son las arterias frénicas inferiores, lumbares, y para algunos autores las ilíacas comunes; los segundos se subdividen en ramos pares para las glándulas suprarrenales, las gónadas y los riñones, y ramos impares para distintas porciones del intestino, hígado, bazo y páncreas. Por su mayor complejidad nos detendremos en los ramos viscerales impares. RAMOS DEL TRONCO CELÍACO El tronco celíaco se inicia en la superficie anterior de la aorta por debajo del hiato aórtico del diafragma y después de un corto trayecto se divide en tres ramos: las arterias gástrica izquierda, hepática común y lienal o esplénica. De cada uno de estos ramos se desprenden otros más finos, como se observa en la imagen, para irrigar partes del páncreas, duodeno, estómago, vesícula y vías biliares. ARTERIA LIENAL Observen en esta imagen el recorrido de la arteria lienal sobre el borde superior del páncreas en dirección al bazo. ARTERIA HEPÁTICA COMÚN Observen en esta imagen cómo la arteria hepática común se divide en arteria hepática propia y arteria gastroduodenal. ARTERIA MESENTÉRICA SUPERIOR La arteria mesentérica superior se inicia en la superficie anterior de la aorta abdominal por debajo del tronco celíaco y se proyecta hacia abajo y a la derecha, entre las dos hojas del mesenterio, hasta la vecindad de la desembocadura del intestino delgado en el ciego. En ese recorrido emite numerosos ramos, como se observa en la imagen, para completar la irrigación del duodeno y el páncreas, el yeyuno, el íleon y la mayor parte del intestino grueso. ARTERIA MESENTÉRICA INFERIOR La arteria mesentérica inferior, como se observa en la imagen, se inicia en la superficie anterior de la aorta abdominal un poco por encima del inicio de las ilíacas comunes. Se proyecta hacia abajo y hacia la izquierda entre las hojas del mesocolon sigmoides y emite ramos para el colon descendente y sigmoides y la porción superior del recto. ARTERIAS ILÍACAS COMUNES Las arterias ilíacas comunes son los ramos terminales de la aorta abdominal. Las mismas se proyectan hacia abajo y lateralmente hasta alcanzar el nivel de las articulaciones sacroilíacas, donde se dividen en arterias ilíacas interna y externa. Las ilíacas comunes no emiten ramos colaterales, las ilíacas internas se ramifican ampliamente para irrigar las paredes y los órganos de la cavidad pélvica; por último, las ilíacas externas se proyectan hacia abajo en dirección al miembro inferior y al pasar por detrás del ligamento inguinal se continúan en las arterias femorales. ARTERIA FEMORAL La arteria femoral, continuación de la arteria ilíaca externa por debajo del ligamento inguinal, se extiende a lo largo del muslo describiendo una trayectoria en espiral: su parte superior se encuentra en el triángulo femoral en la superficie anterior del muslo, acompañada de la vena y del nervio femorales, su parte media ocupa una posición medial y penetra hacia abajo en el canal de los aductores, para aparecer por el ángulo superior del rombo poplíteo por detrás de la articulación de la rodilla; ahora con el nombre de arteria poplítea. Durante su trayecto el ramo de mayor calibre que emite es la arteria femoral profunda. La arteria poplítea se divide en sus dos ramos terminales: las arterias tibiales anterior y posterior. ARTERIA TIBIAL ANTERIOR La arteria tibial anterior desde el hueco poplíteo perfora la membrana interósea de la pierna y desciende entre los músculos anteriores de esta región, continuándose superficialmente en la arteria dorsal del pie, vaso de importancia médica por las posibilidades de lesiones y para la exploración del pulso arterial a ese nivel. La arteria tibial anterior emite ramos finos para las articulaciones de la rodilla y del tobillo, además de aquellos que irrigan parte de la musculatura y piel de la pierna. ARTERIA TIBIAL POSTERIOR La arteria tibial posterior desciende entre los músculos posteriores de la pierna y se sitúa por detrás y por debajo del maleolo medial, sitio donde puede explorarse su pulso, y llega entonces a la planta del pie donde se divide en los ramos plantares medial y lateral. ARTERIAS DEL DORSO DEL PIE Las estructuras del dorso del pie son irrigadas mediante ramos de la arteria dorsal del pie; los de mayor significación son la arteria arqueada y el ramo plantar profundo, el cual establece comunicación con las arterias plantares. ARTERIAS PLANTARES Las estructuras de la planta del pie son irrigadas por ramos de las arterias plantares medial y lateral, ramos terminales de la arteria tibial posterior. Debe destacarse la significación funcional del arco arterial, formado por las arterias plantar lateral y el ramo plantar profundo de la dorsal del pie; el cual asegura la irrigación de las estructuras del pie desde ambas arterias tibiales, aún en situaciones de compresión. Una vez orientado el estudio de las características morfofuncionales macroscópicas de las arterias de la circulación mayor, estamos en condiciones de abordar el estudio de las venas. SISTEMAS VENOSOS DE LA CIRCULACIÓN MAYOR ü SISTEMA DE LA VENA CAVA SUPERIOR. SISTEMA DE LA VENA CAVA INFERIOR.ü SISTEMA DE LA VENA PORTA HEPÁTICA.ü Toda la sangre distribuida por el organismo a través del sistema arterial de la circulación mayor, excepto las coronarias, regresa al corazón siguiendo el cauce venoso del sistema de las venas cavas superior e inferior o de la porta hepática, cuyas características morfofuncionales macroscópicas serán estudiadas a continuación. SISTEMA DE LA VENA CAVA SUPERIOR El sistema de la vena cava superior está constituido por el conjunto de venas a través de las cuales es drenada la sangre procedente de la cabeza, cuello, miembros superiores y parte de las paredes del tronco hacia el atrio derecho. Su tronco venoso principal es la vena cava superior con una longitud promedio de 5 a 6 centímetros, formado por la confluencia de los troncos venosos braquiocefálicos izquierdo y derecho por detrás de la primera articulación esternocostal derecha; quedando situado a la derecha y algo por detrás de la aorta ascendente. TRONCOS VENOSOS BRAQUIOCEFÁLICOS Los troncos venosos braquiocefálicos se forman por la unión de las venas subclavia y yugular interna de cada lado por detrás de la articulación esternoclavicular correspondiente. VENA YUGULAR INTERNA La vena yugular interna es el vaso principal para el drenaje de la sangre de las estructuras intracraneales. Se extiende profundamente por la parte lateral del cuello desde el agujero yugular de la base del cráneo hasta su unión con la vena subclavia correspondiente. En este trayecto se acompaña de la arteria carótida interna primero y luego de la carótida común, así como del nervio vago. Recibe otros afluentes al descender por la parte lateral del cuello, según se observa en la imagen. VENAS YUGULARES EXTERNAS Y ANTERIORES La sangre procedente de estructuras más superficiales del cuello drena a través de las venas yugulares anteriores y externas, las cuales generalmente desembocan en las venas subclavias. VENAS SUBCLAVIA Y AXILAR La vena subclavia es continuación directa de la vena axilar y drena la sangre procedente de los territorios irrigados por ramos directos de las arterias del mismo nombre; así como de la parte libre del miembro superior. Ambas venas se sitúan por delante y medialmente respecto a las arterias homónimas, en estrecha relación con el plexo braquial. La vena axilar se forma por la unión de las venas humerales de cada lado. A ella llega sangre desde la parte libre del miembro superior a través de venas profundas que acompañan en número de dos a cada arteria y que llevan sus mismos nombres; y de una red de venas superficiales que se inicia en la parte distal del miembro. VENAS SUPERFICIALES DEL MIEMBRO SUPERIOR Las venas superficiales del miembro superior se inician en el dorso de la mano en un grupo de vasos más o menos cortos que confluyen entre sí y se organizan en sentido craneal en dos grandes venas situadas en los bordes medial o ulnar y lateral o radial del antebrazo y después en el brazo en los surcos bicipitales lateral y medial: las venas cefálica y basílica respectivamente. La vena cefálica, situada en el surco bicipital lateral del brazo desemboca en la vena axilar; mientras que la vena basílica se sitúa en el surco bicipital medial del brazo y desemboca en las venas humerales o braquiales que acompañan a la arteria de igual nombre. Es importante precisar que ambas venas superficiales se comunican entre sí por delante de la articulación del codo, mediante un tronco venoso llamado vena mediana cubital, en la cual desembocan otras venas más finas procedentes de la superficie anterior del antebrazo y la mano. Esta vena tiene gran significación práctica desde el punto de vista médico como vía para la extracción de sangre y la administración de medicamentos. VENAS ÁCIGOS Y HEMIÁCIGOS Las venas ácigos y hemiácigos se inician en las venas lumbares ascendentes derecha e izquierda respectivamente, en la pared abdominal posterior; atraviesan el diafragma y acompañan a la columna vertebral por ambos lados en dirección craneal. La vena ácigos recibe sangre de las venas lumbares e intercostales posteriores derechas y de estructuras del mediastino; y desemboca en la vena cava superior cruzando por encima del bronquio principal derecho a nivel de la cuarta o quinta vértebra torácica. La vena hemiácigos recibe sangre de las venas lumbares e intercostales posteriores más inferiores del lado izquierdo; así como de estructuras del mediastino. Asciende por el lado izquierdo de la columna vertebral y a la altura de la séptima u octava vértebra torácica gira hacia la derecha y termina desembocando en la vena ácigos. Las venas intercostales posteriores más superiores del lado izquierdo drenan en la hemiácigos a través de la vena hemiácigos accesoria. VENA CAVA INFERIOR El sistema de la vena cava inferior está constituido por un conjunto de venas de diferente calibre que permiten el drenaje desde los miembros inferiores, las paredes y los órganos de la pelvis, una parte de las paredes del abdomen y los órganos pares de la cavidad abdominal. Su tronco venoso principal es la vena cava inferior, la vena de mayor calibre del organismo, formada por la unión de las venas ilíacas comunes; situada a la derecha de la aorta abdominal y extendida desde el nivel de la cuarta vértebra lumbar hasta el orificio de la vena cava inferior del diafragma. VENAS ILÍACAS Las venas ilíacas comunes se forman por la unión de las venas ilíacas interna y externa, a través de las cuales reciben sangre desde los órganos y paredes de la pelvis y de la parte libre del miembro inferior. VENAS RECTALES Obsérven en esta imagen la disposición de los vasos venosos en la pared rectal y sus relaciones con la vena ilíaca interna. Tienen particular significación las venas del canal anal como sitio de asiento de dilataciones varicosas llamadas hemorroides. VENAS PROFUNDAS DEL MIEMBRO INFERIOR El drenaje venoso de la parte libre del miembro inferior se realiza a través de venas profundas y superficiales. Las venas profundas acompañan en número de dos a cada arteria del pie y la pierna y en una relación de una a una para las arterias poplítea y femoral como se ilustra en la imagen. VENAS SUPERFICIALES DEL MIEMBRO INFERIOR Las venas superficiales se disponen por debajo de la piel conformando dos troncos venosos principales: safenas magna y parva. La vena safena magna, se inicia hacia la parte medial del dorso del pie y asciende por la superficie medial de la pierna y del muslo hasta desembocar en la vena femoral a nivel del hiato safeno. La vena safena parva, se inicia en la parte lateral del dorso del pie y asciende por la parte posterior de la pierna hasta desembocar en la vena poplítea. Entre ambas venas existen numerosas anastomosis y son sitio frecuente de formación de várices. SISTEMA DE LA VENA PORTA HEPÁTICA El sistema de la vena porta hepática drena sangre procedente de los órganos impares de la cavidad abdominal excepto el hígado, que lo hace directamente a la vena cava inferior. Su tronco venoso principal es la vena porta, formada por la confluencia de las venas mesentéricas superior e inferior con la lienal, por detrás de la cabeza del páncreas. La misma se proyecta hacia arriba y a la derecha entre ambas hojas del omento menor, acompañada de la arteria hepática y el conducto colédoco, hasta atravesar el hilio hepático. ANASTOMOSIS VENOSAS. Ø Anastomosis cava / cava. Anastomosis porto / cava superior.Ø Ø Anastomosis porto / cava inferior. Entre los distintos sistemas venosos estudiados se establecen numerosas anastomosis que se agrupan para su estudio en: Anastomosis cava / cava. Anastomosis porto / cava superior. Anastomosis porto / cava inferior. Es importante señalar que éstas funcionan como vías complementarias, y en ocasiones decisivas para el retorno venoso de determinadas regiones del cuerpo, cuando existe compresión de troncos venosos importantes como ocurre en el curso de la cirrosis hepática. A continuación analizaremos las características físicas de la circulación sanguínea. SISTEMA CARDIOVASCULAR El corazón funciona como dos bombas separadas, derecha e izquierda, que trabajan en serie. El corazón derecho, específicamente, el ventrículo derecho bombea sangre hacia los pulmones, luego la recibe el corazón izquierdo que la bombea al resto del organismo; la sangre de retorno llega al atrio derecho. Observen además los vasos linfáticos asociados a la circulación sistémica que serán objeto de estudio en nuestra próxima actividad orientadora. La función de las arterias es transportar sangre a una presión elevada, sus paredes vasculares son gruesas y la sangre fluye con gran rapidez. Las arteriolas son las ramas más pequeñas del sistema arterial, tienen paredes muy gruesas y regulan el flujo de sangre a los tejidos por lo que se consideran vasos de resistencia. En los capilares se ejecuta la función básica de la circulación, o sea el intercambio de sustancias entre la sangre y líquido intersticial. Las vénulas recogen la sangre de los capilares y se reúnen gradualmente para formar venas de mayor calibre. Las venas son de paredes delgadas, conducen la sangre de retorno al corazón y actúan como reservorios de sangre. DISTRIBUCIÓN DEL VOLUMEN SANGUÍNEO En la figura se muestra el porcentaje del volumen total de sangre presente en las distintas partes de la circulación, observen que el 84 % de todo el volumen se encuentra en la circulación sistémica y el 16 % en el corazón y los pulmones. Del 84 % del volumen de la circulación sistémica, el 64 % se encuentra en el sistema venoso, un 13 % en las arterias y sólo un 7 % en las arteriolas y capilares. ÁREA DE CORTE TRANSVERSAL Y VELOCIDAD DE LA SANGRE En la imagen se muestran las áreas de corte transversal de los vasos de la circulación sistémica, observen que si todos los vasos del mismo tipo se reúnen, la mayor área corresponde a los capilares y es precisamente en este sitio donde la velocidad de la sangre es menor, lo cual está en correspondencia con el intercambio que tiene lugar en los mismos; así podemos resumir que el área de corte transversal es inversamente proporcional a la velocidad de la sangre. PRESIONES SANGUÍNEAS EN LA CIRCULACIÓN SISTÉMICA. Como el corazón es una bomba pulsátil, la presión arterial fluctúa entre una presión sistólica de 120 mm Hg y una presión diastólica de 80 mm Hg siendo la presión arterial media de 100 mm Hg. En la imagen pueden apreciar además que a medida que la sangre fluye por los vasos sanguíneos sistémicos, la presión va disminuyendo hasta hacerse cero a nivel del atrio derecho. Observen que la presión media disminuye relativamente poco en la aorta y las arterias de mediano y pequeño calibre en comparación con la caída brusca en las arteriolas, debido a que a este nivel se regula el flujo sanguíneo tisular dado por la gran resistencia de estos vasos al curso de la sangre. En los capilares la presión media es baja lo cual favorece su función de intercambio, luego disminuye hasta cero a nivel del atrio derecho. Podemos concluir que la caída de presión en cada parte del sistema vascular, es proporcional a su resistencia. PERFIL DE PRESIÓN DEL PULSO La figura muestra un registro de presión del pulso en la aorta. Observen que la presión sistólica sube bruscamente hasta alcanzar su valor normal de 120 mm Hg, luego cae en la diástole hasta 80 mm Hg. La diferencia entre estas dos presiones de aproximadamente 40 mm Hg se denomina presión diferencial o presión del pulso. FACTORES QUE AFECTAN LA PRESIÓN DIFERENCIAL Existen dos factores principales que afectan la presión diferencial, el volumen sistólico y la adaptabilidad vascular y un tercer factor menos importante que es el carácter de la eyección ventricular. En la imagen pueden observar que si aumenta el volumen sistólico, mayor será el volumen de sangre que tiene que acomodarse en la circulación y mayor será la elevación de la presión en la sístole y su caída en la diástole, en consecuencia aumenta la presión diferencial. Por ejemplo si aumenta la presión circulatoria media, aumenta el retorno venoso, el volumen sistólico y la presión diferencial. Si disminuye la resistencia periférica total, la sangre pasa más fácilmente de arterias a venas, aumenta el retorno venoso, el volumen sistólico y la presión diferencial. Si disminuye la adaptabilidad, mayor será el aumento de presión para un volumen sistólico dado, por tanto aumenta la presión diferencial, esta situación se presenta en la arterioesclerosis. CONTORNO DEL PULSO En la figura se muestra el contorno del pulso en situaciones patológicas como la arterioesclerosis, donde se observa que está aumentado y en la estenosis aórtica disminuido. Observen su comparación con el normal. AMORTIGUAMIENTO DE LA PRESIÓN DEL PULSO En la imagen se muestra el perfil de presiones del pulso según el calibre de los vasos. En la medida en que la onda viaja hacia los vasos de menor calibre, pueden observar que la misma se amortigua completamente a nivel de los capilares. Esto depende de dos factores: la mayor resistencia y menor capacitancia de los vasos a medida que nos alejamos del corazón. Otro aspecto que deben considerar en su estudio independiente es el por qué podemos afirmar que la transmisión de la onda del pulso es más rápida que la velocidad de la sangre. SIGNIFICACIÓN CLÍNICA DEL PULSO La exploración del pulso es una práctica común para conocer sobre el funcionamiento cardiaco, por lo que el conocimiento de los factores que lo originan y determinan sus características, permite al médico interpretarlo de manera adecuada y útil. Al palpar el pulso arterial se debe tener en cuenta: su frecuencia, o sea el número de pulsaciones por minuto, el ritmo, es decir si es regular o irregular, su calidad, es decir si es duro o blando y su amplitud donde se precisa si es amplio o pequeño. PRESIÓN VENOSA CENTRAL La sangre procedente de todas las venas sistémicas, llega al atrio derecho, por tanto, la presión a este nivel se denomina presión venosa central o PVC. REGULACIÓN DE LA PVC La presión venosa central está regulada por un equilibrio entre la capacidad del corazón de impulsar la sangre y la tendencia al retorno venoso. Si el corazón bombea la sangre con eficacia, la presión venosa central disminuye, mientras que la debilidad cardiaca la aumenta. Cualquier factor que disminuya el retorno venoso disminuye la presión venosa central, pero si aumenta la entrada de sangre al atrio derecho, aumenta la presión venosa central, como es el caso del aumento del volumen sanguíneo, la venoconstricción y la disminución de la resistencia periférica total. EFECTO DE LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA SOBRE LA PRESIÓN VENOSA En la imagen se muestra el efecto de la presión hidrostática o presión gravitatoria sobre la presión venosa. Cuando una persona está de pie inmóvil, la presión a nivel del atrio derecho es de 0 mm Hg, pero en la medida que nos alejamos del corazón en sentido caudal, la presión se va incrementando hasta llegar a + 90 mm Hg a nivel del pie. Este efecto también se pone de manifiesto para las presiones arteriales. En la parte izquierda de la imagen pueden observar la disposición de una válvula venosa , observen que se abren en el sentido del corazón cuando se comprimen desde afuera por la contracción de los músculos que las rodean, lo que se conoce con el nombre de bomba venosa. El efecto de la bomba venosa hace que la presión en los miembros inferiores disminuya hasta 25 mm Hg cuando la persona está caminando; sin embargo cuando la misma no funciona, aumenta la presión venosa periférica, aumentando el diámetro de las venas con lo cual las válvulas se hacen insuficientes, apareciendo las várices venosas. CONCLUSIONES • Las arterias de la circulación mayor conforman un sistema de conductos de ramificación continua que garantiza en condiciones normales la llegada de sangre hasta las redes capilares de todos los tejidos del organismo. • Cada sistema venoso de la circulación mayor está relacionado con el drenaje de una parte específica del cuerpo, a la vez que las anastomosis existentes entre ellos les permite funcionar como un todo. • Las características del pulso arterial son expresión del estado funcional del corazón y los vasos sanguíneos. • Las venas son vías de retorno de la sangre al corazón y por su capacitancia contribuyen a regular el gasto cardíaco y la presión arterial. • En la actividad de hoy orientamos el estudio de la circulación sistémica o mayor con sus sistemas arterial y venoso, además de sus presiones, resistencias y los efectos que sobre ella tiene la presión hidrostática. • La principal función de la circulación sistémica es el intercambio de sustancias entre la sangre y el líquido intersticial y se lleva a cabo a nivel de los capilares sanguíneos, los que se auxilian de los linfáticos para realizarla. • La alteración de la función de los capilares sanguíneos y linfáticos puede dar lugar a la producción de edema, el cual es un signo que acompaña a diversas enfermedades. • Las características morfofuncionales del sistema vascular linfático y la función de los capilares sanguíneos serán objeto de estudio de la próxima actividad orientadora. SEMANA 5 TEMA 1: AO 5: REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL. REGULACIÓN DEL GASTO CARDÍACO Y RETORNO VENOSO. CIRCULACIONES REGIONALES La hipertensión arterial es un factor de riesgo mayor para la enfermedad cardiovascular y presenta una incidencia alta en nuestro medio. Los pacientes con elevación crónica de la presión arterial sufren daño principalmente en el corazón, el cerebro, el riñón y la retina, por lo cual la comprensión de los mecanismos que intervienen en su regulación, resulta muy importante para realizar labores de promoción y prevención de salud encaminadas a mejorar la calidad de vida de los miembros de sus comunidades. Los mecanismos reguladores de la presión arterial, el gasto cardiaco y el retorno venoso así como los relacionados con las características particulares de la circulación pulmonar, coronaria y cerebral se abordarán en esta actividad orientadora. PRESIÓN ARTERIAL MEDIA Antes de analizar los mecanismos que regulan la presión arterial, deben puntualizar los factores más importantes de los que depende la presión arterial debido a que todos los mecanismos de regulación funcionan a través de ellos. son el gasto cardíaco y la resistencia periférica total. El gasto cardiaco depende del retorno venoso y de la eficacia del corazón como bomba, la eficacia del corazón depende a su vez del predominio del sistema nervioso simpático o parasimpático, cuyos efectos estudiamos en la regulación de la función cardiaca. Uno de los factores que afecta el retorno venoso es la presión sistémica media de llenado, ésta como concepto, es una medida de la tendencia de la sangre a circular de los vasos periféricos al corazón y una medida del grado de repleción del sistema vascular; por tanto entre los factores que la afectan se encuentran: la volemia, la adaptabilidad y el tono simpático de los vasos. El otro factor que modifica el retorno venoso es el grado de constricción de los vasos que afecta su resistencia; si esta aumenta, disminuye el retorno. La resistencia periférica total depende de los fenómenos de autorregulación local y el tono simpático de los vasos. MECANISMOS REGULADORES DE LA PRESIÓN ARTERIAL Los mecanismos reguladores de la presión arterial actúan de manera integrada ante desviaciones de la misma, no obstante desde el punto de vista didáctico, se clasifican en los de acción rápida y a largo plazo; los de acción rápida actúan de forma inmediata ante una desviación de la presión arterial; dentro de este grupo analizaremos los mecanismos nerviosos, los humorales y los intrínsecos. Dentro de los mecanismos a largo plazo analizaremos el importante papel del sistema volumen líquido riñón, muy eficaz en dicha regulación. MECANISMOS NERVIOSOS Los mecanismos nerviosos presentan gran importancia en la regulación rápida de la presión arterial, en primer lugar por el tiempo en que actúan y en segundo, porque pueden controlar gran parte de la circulación simultáneamente, sin embargo no son importantes en la regulación de la presión arterial a largo plazo, debido a su mecanismo de adaptación ante variaciones de la presión sostenidas en el tiempo. Dentro de los mecanismos nerviosos, se estudian: el reflejo barorreceptor, reflejo quimiorreceptor, reflejos atriales y de la arteria pulmonar, y la respuesta isquémica del sistema nervioso central. MECANISMO BARORRECEPTOR Los barorreceptores se encuentran localizados en las paredes de los grandes vasos, especialmente en el arco de la aorta y la bifurcación de las arterias carótidas, como su nombre lo indica, son receptores que se excitan cuando aumenta la presión, envían información al centro vasomotor y la respuesta motora a través de las divisiones del sistema nervioso autónomo, produciendo efecto sobre el corazón y los vasos sanguíneos. REFLEJO BARORRECEPTOR Si aumenta la presión arterial se excitan los barorreceptores, estos envían señales al centro vasomotor, produciéndose inhibición simpática y excitación vagal, ambos producen sobre el corazón, disminución de la frecuencia cardiaca y fuerza de contracción. Por su parte, la inhibición simpática produce vasodilatación con disminución de la resistencia periférica total, ambos factores disminuyen la presión arterial. Ahora, qué importancia tiene este mecanismo en los cambios de postura. Si la presión arterial disminuye, como sucede cuando una persona se pone de pie, disminuye el ritmo de descarga de los barorreceptores y con ello los estímulos enviados al centro vasomotor, en consecuencia se produce excitación simpática e inhibición vagal, que sobre el corazón producen aumento de la frecuencia y fuerza de contracción; por su parte el estímulo simpático sobre los vasos aumenta la resistencia periférica total. Ambos factores aumentan la presión arterial garantizando el flujo sanguíneo a las estructuras del encéfalo y otros órganos vitales. MECANISMO QUIMIORRECEPTOR Los quimiorreceptores presentan una localización muy similar a los barorreceptores, están irrigados por una arteria nutricia que los mantiene en contacto muy estrecho con la sangre arterial, son muy sensibles a la disminución de oxígeno aunque también pueden ser estimulados por el aumento de dióxido de carbono y el aumento de la concentración de iones de hidrógeno. En esta imagen pueden apreciar que el reflejo quimiorreceptor utiliza los mismos componentes del arco reflejo barorreceptor. Observen que la disminución de la presión arterial origina falta de riego sanguíneo con hipoxia en los quimiorreceptores, los cuales se excitan y envían señales al centro vasomotor que desencadena una excitación simpática produciéndose vasoconstricción con aumento de la resistencia periférica total; además aumenta la frecuencia cardiaca y fuerza de contracción con aumento del gasto cardiaco. Estos dos factores, el aumento de la resistencia y el aumento del gasto cardiaco aumentan la presión arterial. Este mecanismo sólo se pone de manifiesto cuando la presión arterial media desciende a valores de 80 mm Hg. REFLEJOS ATRIALES Y DE LA ARTERIA PULMONAR Tanto en los atrios como en las arterias pulmonares existen receptores de distensión denominados receptores de baja presión. Estos desempeñan un importante papel para minimizar las alteraciones de la presión arterial en respuesta a los incrementos del volumen sanguíneo. Si el volumen sanguíneo aumenta, ocurre distensión de los atrios, con lo cual se produce aumento de eliminación de orina por el riñón, a su vez, se incrementa la liberación de péptido natriurético atrial y disminuye la secreción de hormona antidiurética por el hipotálamo, ambos factores contribuyen al aumento de la diuresis. También la distensión de los atrios incrementa la frecuencia cardiaca, recuerden que en el atrio derecho se encuentra el nodo sinoatrial que constituye el marcapaso cardiaco. RESPUESTA ISQUÉMICA DEL SNC La mayor parte del control nervioso de la presión arterial se lleva a cabo por los reflejos estudiados, sin embargo cuando la presión arterial disminuye a valores entre 15 y 20 mm Hg, se compromete el riego sanguíneo del centro vasomotor, con lo cual se produce una respuesta vasoconstrictora generalizada que se denomina respuesta isquémica del sistema nervioso central; ésta garantiza un aumento de la presión arterial cuando la misma desciende a valores letales. SISTEMA RENINA - ANGIOTENSINA Existen varios mecanismos humorales que participan en la regulación de la presión arterial, no obstante por su importancia, orientaremos el de la renina – angiotensina; La renina es una proteína con carácter enzimático, producida en el riñón, por las celulas yustaglomerulares, que actúa sobre una proteína plasmática denominada sustrato de renina y la convierte en angiotensina I, la cual rápidamente se convierte en angiotensina II al pasar por los capilares pulmonares en presencia de una enzima convertidora. La angiotensina II persiste poco tiempo en sangre siendo inactivada por la angiotensinasa. Durante su permanencia en sangre, la angiotensina II ejerce dos efectos principales: vasoconstricción y en consecuencia aumento de la presión arterial, y en un plazo más prolongado retención de sodio y agua por los túbulos renales. MECANISMO RENINA - ANGIOTENSINA Cuando la presión arterial disminuye, se produce renina, esta participa en la formación de angiotensina II que produce vasoconstricción con aumento de la resistencia periférica total y aumento de la presión arterial, más lentamente la angiotensina II favorece la retención de sodio y agua en el riñón con lo cual aumenta el volumen sanguíneo, la presión sistémica media de llenado y la presión arterial. MECANISMOS INTRÍNSECOS Los mecanismos intrínsecos actúan en un período de tiempo más prolongado que los nerviosos y son: El desplazamiento líquido capilar y el mecanismo de relajación vascular de alarma CURVA FUNCIÓN RENAL Observen que a valores menores de 60 mm Hg la eliminación es nula, ahora si aumenta la presión arterial, aumenta la eliminación urinaria como mecanismo compensador. NIVEL DE PRESIÓN ARTERIAL A LARGO PLAZO El nivel de presión a largo plazo depende de dos factores: la ingestión de agua y sal, y la capacidad renal para excretarlas. EQUILIBRIO ENTRE INGESTIÓN Y EXCRECIÓN Observen que cuando la ingestión de agua y sal se corresponde con la eliminación, se alcanza un punto de equilibrio en el valor normal de la presión arterial media de 100 mm Hg. Analicen en su estudio independiente qué puede sucederle a la presión arterial cuando alguno de estos factores se comporta de manera predominante. MECANISMO VOLUMEN - LÍQUIDO - RENAL Observen que si aumenta el volumen de líquido extracelular, aumenta el volumen sanguíneo, la presión circulatoria media de llenado, el retorno venoso y el gasto cardíaco; en consecuencia aumenta la presión arterial. El incremento de la presión arterial actúa sobre el riñón aumentando la eliminación urinaria, ahora, si el ritmo de eliminación es mayor que los ingresos de agua y sal, el volumen de líquido extracelular disminuye. Analicen siguiendo este orden por qué la presión arterial disminuye. Este mecanismo se potencia por otros, como el mecanismo renina angiotensina aldosterona ya estudiado. Recuerden que los mecanismos de regulación de la presión arterial no actúan de forma independiente sino de forma integrada. Les será de gran utilidad analizar otras situaciones como es el caso de las hemorragias, considerando todos los mecanismos orientados, tratando de explicar desde el punto de vista funcional las manifestaciones producidas durante la compensación de la presión arterial. MEDICIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL Existen dos métodos indirectos para medir la presión arterial; el método auscultatorio que es el más utilizado, y el palpatorio. Cuando se mide la presión por el método auscultatorio en un adulto normal, la misma presenta un valor sistólico de 120 mm Hg y uno diastólico de 80 mm Hg. GASTO CARDIACO Y RETORNO VENOSO El gasto cardiaco es el volumen de sangre impulsado por el corazón cada minuto, su valor en el adulto normal es de aproximadamente 5 L/min, varía ampliamente por varios factores como son, el índice del metabolismo corporal, el ejercicio, la edad y la superficie corporal. El retorno venoso es la cantidad de sangre que fluye de las venas al atrio derecho cada minuto y en condiciones normales se corresponde con el gasto cardiaco. REGULACIÓN DEL GASTO CARDÍACO En condiciones normales, no es el corazón el que controla el gasto cardiaco, por el contrario, los controladores principales son los diversos factores de la circulación periférica que a su vez determinan el retorno venoso. El corazón bombea toda la sangre que le llega sin permitir un remanso en las venas, lo que ya conocemos como Ley de Frank Starling, así cuando un mayor volumen de sangre ingresa al corazón, más se distienden las paredes del ventrículo el que se contrae con mayor eficacia impulsando todo el volumen; además la distensión de las paredes del atrio derecho aumenta la frecuencia cardiaca. Debemos puntualizar que el gasto cardiaco está determinado por la suma de todos los flujos sanguíneos tisulares que determinan a su vez el retorno venoso, lo cual se representa en la imagen de la derecha. FACTORES QUE DETERMINAN EL RETORNO VENOSO • Uno de los factores periféricos que determina el retorno venoso y a su vez el gasto cardiaco, es la presión circulatoria media de llenado, así si esta aumenta, también lo hace el retorno venoso y en consecuencia el gasto cardiaco. Existen dos factores básicos de los que depende la presión circulatoria media, que son la volemia y la adaptabilidad. • Otro de los factores es la resistencia al retorno venoso que forma parte de la resistencia periférica total, si esta disminuye, se favorece el retorno venoso, en consecuencia aumenta el gasto cardiaco. • En relación con la presión en el atrio derecho sabemos que depende del retorno venoso y de la eficacia de la contracción cardiaca. GASTO CARDIACO EN LA HEMORRAGIA Después de una hemorragia se produce disminución del volumen sanguíneo, de la presión circulatoria media de llenado, del retorno venoso y del gasto cardiaco; en consecuencia disminuye la presión arterial. En dependencia de la cuantía del sangramiento y la caída de la presión arterial se ponen de manifiesto una serie de mecanismos compensadores que explican las manifestaciones clínicas presentes en esta situación. MECANISMOS DE COMPENSACIÓN En respuesta a la presión arterial disminuida se desencadenan respuestas nerviosas que dependen de la cuantía de la hemorragia y la caída de presión como son: inhibición de los barorreceptores, excitación de los quimiorreceptores y la respuesta isquémica del SNC. Como resultado se produce un estímulo simpático, que aumenta la frecuencia y la fuerza de contracción del corazón, produce vasoconstricción con aumento de la resistencia periférica total que explica la palidez que acompaña a este estado y venoconstricción que aumenta la presión circulatoria media de llenado, esta aumenta el retorno venoso que aumenta el gasto cardiaco y la presión arterial tiende a la normalidad. OTROS MECANISMOS DE COMPENSACIÓN Renina –Ø angiotensina. Desplazamiento del líquido capilar.Ø RelajaciónØ vascular de alarma. Volumen - líquido - renal.Ø Como ya conocemos siempre que la presión arterial disminuye, se desencadena el mecanismo renina-angiotensina, cuyo resultado es la vasoconstricción y la retención renal de sodio y agua que contribuye a aumentar el volumen sanguíneo. Al disminuir la presión arterial, disminuye la presión capilar con lo que predominan las fuerzas de resorción en el extremo venoso que contribuye también a aumentar el volumen sanguíneo. Al disminuir el volumen sanguíneo, los vasos se contraen alrededor del volumen que queda poniéndose de manifiesto la relajación vascular de alarma inversa, lo cual contribuye al establecimiento de la dinámica circulatoria normal. Por último actúa el mecanismo renal, donde producto de la vasoconstricción y de los efectos de la angiotensina II, reduce la eliminación urinaria contribuyendo a aumentar el volumen sanguíneo. GASTO CARDIACO EN EL EJERCICIO El ejercicio muy intenso es la situación más estresante que afronta el sistema circulatorio normal, lo cual es motivado por dos razones: en primer lugar porque el flujo sanguíneo a los músculos debe aumentar en proporción al aumento del metabolismo y en segundo por la gran masa muscular que compone el organismo humano; sin embargo la práctica de ejercicio físico sistemático y planificado influye de forma positiva en todos los sistemas del organismo. El aumento del gasto cardiaco en el ejercicio depende de dos causas fundamentales: el aumento del metabolismo y la estimulación del sistema nervioso simpático; la primera produce vasodilatación por autorregulación local, con la consiguiente disminución de la resistencia periférica total con lo cual aumenta el retorno venoso, el gasto cardiaco y la presión arterial. El estímulo simpático al corazón aumenta la frecuencia de sus latidos y su contractilidad, lo cual contribuye también al aumento del gasto cardiaco; por su parte el estímulo simpático a los vasos musculares produce vasodilatación, y a las venas, disminución de su adaptabilidad con aumento de la presión circulatoria media de llenado, aumento del retorno venoso y el gasto cardiaco. Es necesario aclarar que la presión sistólica aumenta pero la diastólica tiende a mantenerse constante o disminuir, por tanto la presión diferencial o del pulso, aumenta. CIRCULACIÓN PULMONAR La mayor parte de las características de la circulación pulmonar, derivan de su baja resistencia y gran distensibilidad, cualidades que le permiten desarrollar su trabajo con poco gasto energético y asimilar toda la sangre que le imponga la circulación sistémica. Como ya conocen, el ventrículo derecho impulsa la sangre a la arteria pulmonar, esta sangre sufre el intercambio a nivel de los pulmones; el dióxido de carbono pasa a los alvéolos pulmonares y el oxígeno a la sangre, que es conducida por las venas pulmonares al atrio izquierdo, luego pasa al ventrículo izquierdo para ser impulsada hacia los tejidos. CARACTERÍSTICAS DE LA CIRCULACIÓN PULMONAR Observen que sus vasos presentan baja resistencia y una gran distensibilidad, por lo que funciona a bajas presiones, con poco gasto energético y asimila toda la sangre que le impone la circulación sistémica, sin producir incrementos de la presión arterial pulmonar. PRESIONES EN LA CIRCULACIÓN PULMONAR • Presión arterial sistólica: 25 mm Hg • Presión arterial diastólica: 8 mm Hg • Presión arterial media: 15 mm Hg Observen que las presiones arteriales son muy bajas si las comparamos con la circulación sistémica. Debido a estas bajas presiones, el flujo sanguíneo pulmonar se distribuye de manera desigual desde el vértice a la base pulmonar. EFECTO DE LA GRAVEDAD SOBRE EL FLUJO PULMONAR En la imagen se representa el efecto de la gravedad sobre el flujo sanguíneo pulmonar, de esta forma se describen en el pulmón tres zonas: la zona 1 también denominada sin flujo, porque la presión alveolar es superior tanto a la presión arterial como venosa en todos los períodos del ciclo. La zona 2 es de flujo intermitente, es decir pasa sangre en la sístole porque la presión arterial es mayor que la presión alveolar, pero todavía esta es mayor que la presión venosa por lo que se colapsa en la diástole. En la zona 3 las presiones vasculares son siempre superiores a la alveolar por lo que siempre existe flujo. Ahora ¿ cómo se regula el flujo sanguíneo en los pulmones? REGULACIÓN DEL FLUJO SANGUÍNEO Se compara la regulación del flujo sanguíneo en la circulación sistémica y pulmonar, observen que en la circulación sistémica la hipoxia produce vasodilatación aumentando el flujo a los tejidos. En el caso de la circulación pulmonar, la hipoxia produce vasoconstricción lo cual tiene gran importancia desplazando la sangre a regiones mejor oxigenadas. GASTO CARDIACO Y PRESIÓN ARTERIAL PULMONAR Se muestra el efecto del gasto cardiaco sobre la presión arterial pulmonar, observen que el aumento del gasto cardiaco, como sucede en el ejercicio, produce poca variación de la presión arterial pulmonar debido al aumento del número de capilares abiertos, distensión de los que estaban abiertos, con aumento del flujo sanguíneo capilar con lo cual disminuye la resistencia vascular, por tanto todo el pulmón presenta un patrón de zona 3 es decir con flujo continuo. CIRCULACIÓN CORONARIA Una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en el mundo es la enfermedad coronaria; muchas de las causas que la producen son prevenibles a través de correctos hábitos alimentarios y de vida, de los cuales, son ustedes los mejores portadores. Las características morfológicas de la circulación coronaria fue abordada en actividades anteriores, por eso nos limitaremos a orientar algunos aspectos relacionados con la regulación del riego sanguíneo coronario. Disminuye en la sístole debido a la compresión de los vasos sanguíneos intramusculares y aumenta en la diástole En la imagen se presenta un resumen de los factores que intervienen en el control del riego sanguíneo coronario; la autorregulación metabólica constituye el principal factor regulador. La demanda de oxígeno estimula la producción de sustancias vasodilatadoras que incrementan el flujo sanguíneo coronario. El otro mecanismo de regulación es el control por el sistema nervioso simpático; los mediadores noradrenalina y adrenalina tienen un efecto directo provocando dilatación de los vasos sanguíneos intramusculares con aumento del flujo sanguíneo coronario, pero además presentan un efecto indirecto, estimulando el corazón con lo cual se produce aumento de la frecuencia cardíaca y la fuerza de contracción que incrementan los requerimientos metabólicos del músculo. REGULACIÓN DE LA CIRCULACIÓN CEREBRAL El cerebro es un órgano de importancia vital que presenta una desventaja posicional frente a la gravedad y gran susceptibilidad a la hipoxia, por lo cual los mecanismos de regulación del flujo presentan notable eficacia. El principal mecanismo es la autorregulación local del flujo, donde el exceso de dióxido de carbono o de hidrogeniones y la hipoxia, producen vasodilatación con aumento del riego sanguíneo cerebral. Otro mecanismo que participa es el control por el sistema nervioso simpático, pero es poco importante en relación con el anteriormente mencionado. CONCLUSIONES • Los mecanismos reguladores de la presión arterial modifican el gasto cardiaco o la resistencia periférica total y actúan de manera integrada para evitar desviaciones de su valor normal, lo cual garantiza un flujo sanguíneo tisular adecuado. • El gasto cardiaco es el factor más importante a considerar en relación con la circulación, depende del retorno venoso y este de los fenómenos de regulación en los tejidos; por su parte el corazón desempeña un papel permisivo en la regulación del mismo. • La regulación del riego sanguíneo coronario y cerebral depende fundamentalmente de los fenómenos de autorregulación local del flujo sanguíneo. • La circulación pulmonar se caracteriza por presentar baja resistencia vascular y gran distensibilidad por lo que realiza sus funciones con bajo gasto energético, y difiere de la circulación sistémica tanto por sus características morfológicas como por su función básica. • Las manifestaciones que se producen en el ejercicio físico, en los cambios de la volemia y de la postura; son expresiones de los mecanismos reguladores de las funciones circulatorias. |
