heart physiology

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Universidad de Puerto Rico en Aguadilla Departamento de Ciencias Naturales J e s ú s L e e - B o r g e s , J A C a r d e Capitulo 20 Fisiología del corazón

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Fisiología cardiaca

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Page 1: Heart physiology

Universidad de Puerto Rico en Aguadilla Departamento de Ciencias Naturales

Jesús Lee-B

orges, JA C

arde

Capitulo 20

Fisiología del corazón

Page 2: Heart physiology

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.

Page 3: Heart physiology

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.

Page 4: Heart physiology

• Organo

• Automaticidad

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

• Células contráctiles• Contraccion va “lag” a conduccion

Fisiología cardiaca

Page 5: Heart physiology

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?

Page 6: Heart physiology

• 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

Page 7: Heart physiology

• 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

Page 8: Heart physiology

• 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

Page 9: Heart physiology

• 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

Page 10: Heart physiology

• 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

Page 11: Heart physiology

• 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

Page 12: Heart physiology

• 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

Page 13: Heart physiology

• 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

Page 14: Heart physiology

• 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

Page 15: Heart physiology

Figura 20.13 Conducción del impulso a través del corazón

Figure 20.13Animation: Cardiac Activity

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

Page 16: Heart physiology

• 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)

Page 17: Heart physiology

• 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)

Page 18: Heart physiology

Figura 20.14 Electrocardiograma

Figure 20.14a

Como se obtiene?

Electrodos

Polaridad

Page 19: Heart physiology

Figura 20.14 Electrocardiograma

Figure 20.14a

Como se obtiene?

Electrodos

Polarización

Depolarización

Repolarización

Page 20: Heart physiology

Figura 20.14 Electrocardiograma

Figure 20.14b

Análisis

-Ondas

-Presencia/Ausencia

-Polaridad

-Proporciones

-Formas

-Intervalos

-Segmentos

-Tiempo

Page 21: Heart physiology

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

Page 22: Heart physiology

Para Resumir…

Actividad

Page 23: Heart physiology

Para Resumir…

Actividad

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

Page 24: Heart physiology

• 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

Page 25: Heart physiology

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

Page 26: Heart physiology

• 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

Page 27: Heart physiology

• 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

Page 28: Heart physiology

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

Figure 20.15

Page 29: Heart physiology

• 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

Page 30: Heart physiology

Figura 20.16 Fases del ciclo cardiaco

Figure 20.16

Page 31: Heart physiology

• 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

Page 32: Heart physiology

• 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

Page 33: Heart physiology

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

Page 34: Heart physiology

Figura 20.17 Relación entre presión y volumen en el ciclo cardiaco

Figure 20.17

Page 35: Heart physiology

• 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

Page 36: Heart physiology

Figura 20.18 Sonidos cardiacos

Figure 20.18a, b

Page 37: Heart physiology

• 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)

Page 38: Heart physiology

• 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

Page 39: Heart physiology

Figura 20.20 Factores que afectan al gasto cardiaco

Figure 20.20

Page 40: Heart physiology

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

Page 41: Heart physiology

Figura 20.21 Innervación autónoma del corazón

Figure 20.21

Page 42: Heart physiology

Figura 20.21 Innervación autónoma del corazón

Figure 20.21

Nor-epinefrina acetilcolina

Page 43: Heart physiology

• 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

Page 44: Heart physiology

Figura 20.22 Función de marcapasos

Figure 20.22

Page 45: Heart physiology

• “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”

Page 46: Heart physiology

Figura 20.23 Factores que afectan el “Stroke Volume”

Figure 20.23

Page 47: Heart physiology

Figura 20.23 Factores que afectan el “Stroke Volume”

Figure 20.23

Page 48: Heart physiology

• Estimulación simpática• Libera NE

• Estimulación parasimpática • Libera ACh

Actividad autónoma

Page 49: Heart physiology

• 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

Page 50: Heart physiology

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

Page 51: Heart physiology

Figure 20.24 Resumen de factores que afectan el gasto cardiaco

Figure 20.24

Page 52: Heart physiology

• 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

Page 53: Heart physiology

• 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:

Page 54: Heart physiology

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.