heart physiology

Universidad de Puerto Rico en Aguadilla Departamento de Ciencias Naturales

Jesús Lee-B

orges, JA C

arde

Capitulo 20

Fisiología del corazón

Objetivos

• Describir la organización del sistema cardiovascular.

• Discutir las diferencias entre las células del nodo y células conductoras, y describir los componentes del sistema de conducción del corazón.

• Identificar los eventos eléctricos asociados con el electrocardiograma.

Objetivos

• Explicar los eventos del ciclo cardiaco, incluyendo el sístole y diástole atrial y ventricular, y como estos se relacionan a los sonidos del corazón.

• Definir los términos gasto cardiaco, frecuencia cardiaca y “stroke volume”, y describir los factores que influencian estas variables.

• Explicar como los ajustes en “stroke volume” y gasto cardiaco son coordinados por diferentes niveles de actividad.

• Organo

• Automaticidad

• Dos clases de células de músculo cardiaco• Células musculares especializadas para la conducción

• Células contráctiles• Contraccion va “lag” a conduccion

Fisiología cardiaca

Objetivos

Al finalizar la clase de hoy los estudiantes:

• Reconocerán los componentes del sistema de conducción del corazón y su funciones.

• Identificarán los eventos eléctricos asociados con el electrocardiograma, junto a la actividad mecánica relacionada.

• Expresarán el valor que les representa para su futuro el haber adquirido estos conocimientos hoy?

• Sistema de conducción incluye :• Nodo senoatrial (SA)

• Nodo atrioventricular (AV)

• Células conductoras

• Células conductoras atriales se encuentran en la ruta internodulares

• Células conductoras ventriculares consisten de haces AVhaces AV, ramificaciones de los haces (“bundle branches”), y las fibras de Purkinje.

• Automaticidad

Sistema de conducción

• Nodo senoatrial (SA) comienza el potencial de acción

• Impulso pasa al nodo atrio ventricular (AV)• Impulso retenido en el nodo AV

• Impulso luego viaja a través de las células conductoras ventriculares• Has AV y Ramas

• Finalmente es distribuido a las fibras de Purkinje

Conducción del impulso a través del corazón

• Nodo senoatrial (SA) comienza el potencial de acción

• Localización

• Viaja hacia NAV via ruta internodal

• Velocidad: de depolarización y repolarización

• Precede la:__________________.

Conducción del impulso a través del corazón

• Nodo senoatrial (SA) comienza el potencial de acción

• Estímulo pasa al nodo AV• Impulso retenido en el nodo AV

• Impulso luego viaja a través de las células conductoras ventriculares• Has AV y Ramas

• Finalmente son distribuidas a las fibras de Purkinje

Conducción del impulso a través del corazón

• Estímulo pasa al nodo AV• Impulso retenido en el nodo AV

• Localización

• Viaja hacia Haces AV

• Velocidad:

• Retraso del potencial de acción

Conducción del impulso a través del corazón

• Nodo senoatrial (SA) comienza el potencial de acción

• Impulso pasa al nodo AV• Impulso retenido en el nodo AV

• Impulso luego viaja a través de las células conductoras ventriculares• Has AV y Ramas

• Finalmente son distribuidas a las fibras de Purkinje

Conducción del impulso a través del corazón

• Impulso luego viaja a través de las células conductoras ventriculares• Haces AV y Ramas

• Unica conección eléctrica entre atrios y ventrículos

• Localización - Septo IV

• Ramas: Izquierda > derecha

• Hacia ápice y giran posterior

Conducción del impulso a través del corazón

• Nodo senoatrial (SA) comienza el potencial de acción

• Estímulo pasa al nodo AV• Impulso retenido en el nodo AV

• Impulso luego viaja a través de las células conductoras ventriculares• Has AV y Ramas

• Finalmente, distribuido a las fibras de Purkinje

Conducción del impulso a través del corazón

• Finalmente distribuido a las fibras de Purkinje

• Localización: abanico hacia el miocardio

• De ápice a base

• Velocidad

• Precede a la ___________

Conducción del impulso a través del corazón

Figura 20.13 Conducción del impulso a través del corazón

Figure 20.13Animation: Cardiac Activity

file:///9-file:///9-System Suite/StartHere.html

• Un registro gráfico de los eventos eléctricos que ocurren durante el ciclo cardiaco

• Evaluación de los componentes del sistema

• Nodos, rutas, ramas, fibras

• Ondas, Complejos, Segmentos, Intervalos

El electrocardiograma (ECG)

• Un registro gráfico de los eventos eléctricos que ocurren durante el ciclo cardiaco

• Onda P representa la despolarización de los atrios. Precede?

• Complejo QRS representa la despolarización de los ventrículos:Precede?

• La onda T refleja la repolarización ventricular. Precede?

• Repolarización Atrial?

El electrocardiograma (ECG)

Figura 20.14 Electrocardiograma

Figure 20.14a

Como se obtiene?

Electrodos

Polaridad

Figura 20.14 Electrocardiograma

Figure 20.14a

Como se obtiene?

Electrodos

Polarización

Depolarización

Repolarización

Figura 20.14 Electrocardiograma

Figure 20.14b

Análisis

-Ondas

-Presencia/Ausencia

-Polaridad

-Proporciones

-Formas

-Intervalos

-Segmentos

-Tiempo

Electrocardiograma

Intervalos y Segmentos

Intervalo PR - comienzo depolarización atrial hasta el comienzo de la depolarización ventricular

Segmento PR - viaje desde el NAV hasta las fibras de Purkinje

Intervalo QT - ciclo de depolarización y repolarización ventricular

Aplicaciones

Arritmias - patrones anormales de actividad eléctrica, de conducción y PLT de actividad mecánica o bombeo

Significaria: daños, isquemias, problemas de conducción o de autoritmo, electrolitos, etc

Para Resumir…

Actividad

Para Resumir…

Actividad

Que importancia o valor tiene para ustedes el aprendizaje de esta información?

• Asignación:

• Como asociamos los eventos eléctricos y mecánicos del corazón con ciclo cardiaco?• De donde a donde viaja la sangre

• Que válvulas abren o cierran?

• Que sonidos se escuchan?

• Como varía la presión?

• Como varía el volumen?

Células contráctiles, Ciclo Cardiaco - 688 - 695

Objetivos

Al finalizar la clase de hoy los estudiantes:

• Reconoceran las etapas del potencial de accion en musculo cardiaco.

• Identificarán diferencias entre contraccion muscular esqueletal y cardiaca

• Explicaran el rol de calcio en la contraccion cardiaca

• Mencionaran las partes del ciclo cardiaco

• Reciben el estimulo de las fibras de Purkinje• Ca+2 > Rsarcoplasmico > Sarcoplasma: troponina…

• Potencial en reposo de la membrana de aproximadamente -90 mV vs 85 mV

• Potencial de acción• Rápida despolarización: abren canales de Na+, 75mV

• Seguida de una fase de meseta “plateau” única al músculo cardiaco - Cerrados los canales de Na+, abren los de Ca+2, 30mV- 0 mV

• Repolarización- cerrados los de Ca+2, abren los de K+, sale K, se restaura la polaridad

• Periodo refractorio sigue al potencial de acción• Canales de Na+ cerrados o abiertos: no responden

Células contráctiles

• Potenciales de acción cardiacos producen un aumento en Ca2+ alrededor de las miofibrillas• Ca2+ entra la membrana celular durante la fase de meseta

• Ca2+ adicional es liberado de las reservas en el retículo sarcoplasmico

Iones de calcio y la contracción cardiaca

Figura 20.15 El potencial de acción en el músculo cardiaco y esquelético

Figure 20.15

• El periodo entre el principio de un latido y el principio del próximo

• Durante el ciclo cardiaco• Cada cámara del corazón pasa por sístole y diástole

• Relaciones correctas de presión dependen de la coordinación entre las contracciones

• Gradiente de presion: principio basico de la circulacion

Ciclo cardiaco

Animation: Intrinsic Conduction SystemPLAY

Figura 20.16 Fases del ciclo cardiaco

Figure 20.16

• Aumento en la presión atrial empuja la sangre hacia los ventrículos

• Sístole atrial

• La cantidad de sangre que permanece en los ventrículos después de la diástole se conoce como “end-diastolic volume (EDV)”

Cambios en volumen y presión: sístole atrial

• Contracciones isovolumetricas de los ventrículos: ventrículos se contraen pero no hay flujo de sangre

• Presión ventricular aumenta, lo cual fuerza la sangre a pasar a través de la válvula semilunar.

Cambios en volumen y presión: sístole ventricular

Cambios en presión y volumen: diástole ventricular

• El periodo de relajación isovolumetrico cuando todas las válvulas están cerradas

• Presión atrial fuerza las válvulas AV abrir

Animation: Cardiac cyclePLAY

Figura 20.17 Relación entre presión y volumen en el ciclo cardiaco

Figure 20.17

• Auscultación – escuchar los sonidos internos del corazon a traves del estetoscopio

• Cuatro sonidos cardiacos• S1 – “lubb” producido por el cierre de las válvulas AV

• S2 – “dupp” producido por el cierre de las válvulas semilunares

• S3 – un sonido leve asociado con el flujo de sangre hacia los ventriculos

• S4 – otro leve sonido asociado con la contraccion atrial

Sonidos del corazón

Normal Estenosis mitral

Figura 20.18 Sonidos cardiacos

Figure 20.18a, b

• Gasto cardiaco – la cantidad de sangre que es bombeada por cada ventrículo en un minuto• Gasto cardiaco es igual a la frecuencia cardiaca por el “stroke

volume”

“Stroke Volume” y gasto cardiaco

CO

Gasto Cardiaco

(ml/min)=

HR

Frecuencia Cardiaca

(beats/min)X

SV

“Stroke volume”

(ml/beat)

• Innervación autónoma• Reflejos cardiacos

• Reflejos presores - Los baroreceptores se encuentran en el arco de la aorta y las arterias carótidas

• Reflejo del seno carótido - concierne con mantener presión sanguínea normal en el encéfalo. Este seno se encuentra en la carótida interna.

• Reflejo aórtico - concierne con la presión sanguínea sistémica. Se inicia con la estimulación de baroreceptores en el arco aórtico. Funciona igual que el reflejo seno-carótido.

• Nodo SA

• Tono del nervio vago

• Hormonas• Epinefrina (E), norepinefrina (NE), y hormonas de la tiroides (T3)

• Retorno venoso

Factores que afectan la frecuencia cardiaca

Figura 20.20 Factores que afectan al gasto cardiaco

Figure 20.20

Centros en la médula oblongata producen la innervación autónoma del corazón

• Centros cardioaceleradores activan nervios simpáticos

• Centros cardioinhibidores controlan las neuronas parasimpáticas

• Recibe información de centros superiores, que monitorean presión sanguínea y concentración de gases disueltos

Figura 20.21 Innervación autónoma del corazón

Figure 20.21

Figura 20.21 Innervación autónoma del corazón

Figure 20.21

Nor-epinefrina acetilcolina

• Nodo SA establece la base

• Se puede modificar por SNA• Reflejo atrial

• responde a la presión de la sangre venosa que entra al atrio derecho. Se inicia con baroreceptores en las venas cavas y el atrio derecho. Cuando la presión venoso disminuye, los baroreceptores mandan impulsos al centro cardioacelerador y aumentan los latidos. Esto se conoce como el Reflejo Bainbridge.

La frecuencia cardiaca básica esta establecida por las células marcapasos

Figura 20.22 Función de marcapasos

Figure 20.22

• “EDV”• Principio “Frank-Starling”

• una fuerza grande que estire las fibras cardíacas antes de su contracción, aumenta la fuerza de la contracción durante sístole

• “ESV”• Pre-carga - Fuerza que estira el ventrículo antes de contraerse

• Contractibilidad - Capacidad del miocardio para contraerse

• Post-carga - Fuerza contra la que se contrae el ventrículo

Factores que afectan el “stroke volume”

Figura 20.23 Factores que afectan el “Stroke Volume”

Figure 20.23

Figura 20.23 Factores que afectan el “Stroke Volume”

Figure 20.23

• Estimulación simpática• Libera NE

• Estimulación parasimpática • Libera ACh

Actividad autónoma

• Ejercicio puede aumentar el rendimiento cardiaco por 300-500 %• Atletas pueden aumentar el rendimiento cardiaco hasta por

700 %

• Reserva cardiaca • Es la diferencia entre el rendimiento en reposo y el

rendimiento cardiaco máximo

Ejercicio y rendimiento cardiaco

Animation: Cardiac cyclePLAY

Resumen: Regulación de frecuencia cardiaca y “Stroke Volume”

• Estimulación simpática aumenta la frecuencia cardiaca

• Estimulación parasimpática disminuye la frecuencia cardiaca

• Hormonas, específicamente E, NE, y T3, aceleran la frecuencia cardiaca

• Aumento en el retorno venoso aumenta la frecuencia cardiaca

• “EDV” es determinado por el tiempo de llenado disponible y la razón de retorno venoso

• “ESV” es determinado por la precarga, grado de contractibilidad, y postcarga

Figure 20.24 Resumen de factores que afectan el gasto cardiaco

Figure 20.24

• La meta del sistema cardiovascular es mantener un flujo adecuado de sangre hacia todos los tejidos del cuerpo

• El corazón trabaja en conjunto con los centros cardiovasculares y los vasos sanguíneos periféricos para lograr esa meta

El corazón es parte del Sistema Cardiovascular

• La organización del sistema cardiovascular.

• Las diferencias entre las células del nodo y células conductoras, y describir los componentes del sistema de conducción del corazón.

• Los eventos eléctricos asociados con el electrocardiograma.

Debe estar familiarizado con:

Debe estar familiarizado con:

• Los eventos del ciclo cardiaco, incluyendo el sístole y diástole atrial y ventricular, y como estos se relacionan a los sonidos del corazón.

• Los términos gasto cardiaco, frecuencia cardiaca y “stroke volume”, y describir los factores que influencian estas variables.

• Los ajustes en “stroke volume” y gasto cardiaco son cordinados por diferentes niveles de actividad.