Clase Sistema Cardiovascular

SISTEMA CARDIOVASCULAR Manuel Estrada Curso de Fisiología del Ejercicio

SISTEMA CARDIOVASCULAR Revisar Fisiología & Berne Levi (3 Ed.) Fisiología del Ejercicio López-Chicharro – Fernández Vaquero (3 Ed.) Essentials of Exercise Physiology McArdle, Katch and Katch (3 Ed.) Fisiopatología; Porth (7 Ed)

SISTEMA CARDIOVASCULAR Consta de una bomba (corazón) y una serie de tubos interconectados (los vasos sanguíneos) Representa dos circuitos en serie, ya que la sangre se bombea desde el lado derecho del corazón hacia los pulmones ( circulación pulmonar ) y en seguida desde el lado izquierdo del corazón hacia el organismo ( circulación sistémica )

SISTEMA CARDIOVASCULAR La actividad de bomba del corazón aumenta la presión de la arteria aorta, la que es mayor que la presión en la venas (que se encuentran a presión atmosférica). Esta presión (presión arterial o sanguínea) es la responsable del flujo de sangre por el circuito sistémico. Del mismo modo, la sangre fluye a través de los pulmones porque la presión en las arterias pulmonares es mayor que en las venas pulmonares

SISTEMA CARDIOVASCULAR El Corazón Funciones del Corazón Generar presión sanguínea Dirigir la sangre Asegurar el flujo sanguíneo en una sola dirección Regular el aporte de sangre al organismo

Anatomía del Corazón SISTEMA CARDIOVASCULAR

Tamaño, Forma y Ubicación del Corazón Tamaño de una mano empuñada Posee una base plana y una punta (v értice o apex) Localizado en la cavidad torácica (mediastino)

Pericardio Es un saco fibroso que recubre al corazón: Impide que el corazón se expanda en exceso, debido al llenado de sangre Esta fijado al diafragma, de modo que el vértice o punta del corazón es relativamente fijo

Paredes del Corazón Tres capas de tejidos Epicardio: Es una membrana serosa de la superficie externa del corazón Miocardio: Es la capa media, compuesta por células musculares cardiacas y es la responsable de la contracción del corazón Endocardio: Es la superficie interna lisa, en contacto con las cámaras del corazón

Cuatro Cámaras o cavidades musculares - 2 aurículas - 2 ventrículos Separados por una vaina muscular llamada tabique Principales Venas - Vena cava superior - Venas pulmonares Principales Arterias - Aorta - Arteria pulmonar Anatomía Macroscópica del Corazón

Anatomía Macroscópica del Corazón Aurículas: Cámaras de pared fina que reciben la sangre de las grandes venas y se la pasan a los ventrículos Ventrículos: Cámaras de pared más gruesa que las aurículas (ventrículo izquierdo de mayor grosor) y proveen la fuerza necesaria para bombear la sangre a través del circuito pulmonar y sistémico Las aurículas están separadas de los ventrículos por un tabique fibroso que contiene 4 válvulas cardiacas....

Anatomía Macroscópica del Corazón

Válvulas Cardiacas Aurículo-Ventriculares a) Tricúspide b) Bicúspide o Mitral Semilunar c) Aortica d) Pulmonar Previenen el flujo retrogrado de la sangre

Músculo Cardiaco Similar al músculo esquelético (estriado) El ATP es utilizado como fuente de energía Abundante en mitocondrias Posee una extensa red capilar que lo provee de oxígeno

Músculo Cardiaco Posee estructuras especializadas en la membrana plasmática llamadas DESMOSOMAS o DISCOS INTERCALARES que mantienen a las células como un conjunto (sincicio). Posee áreas de baja resistencia entre las células llamadas GAP JUNTIONS o UNIONES COMUNICANTES que permiten que los potenciales de acción se propaguen de una célula a la siguiente.

Excitación Cardiaca La contracción rítmica del corazón es mantenida por señales excitatorias generadas dentro del propio corazón (autorritmicidad) Para que el corazón sea una bomba eficaz, es necesario que estén coordinadas las contracciones de las células miocárdicas de las aurículas y de los ventrículos... Esto se logra por medio de un tejido de conducción especializado.

Sistema de Conducción Cardiaca Todas las células del miocardio pueden mostrar actividad eléctrica espontánea. Sin embargo, en forma normal sólo muestran esta propiedad las células que se ubican dentro de la pared de la aurícula derecha en la abertura de la vena cava superior (nódulo sinoauricular o región marcapasos)

Sistema de Conducción Cardiaca 2 nódulos en el músculo cardiaco Localizados en la Aurícula Derecha - Nódulo Sinoauricular (SA) - Nódulo Auriculoventricular (AV) Nódulo SA es el marcapasos cardiaco y su actividad inicia el impulso eléctrico que posteriormente es conducido por el miocardio

Sistema de Conducción Cardiaca

Sistema de Conducción Cardiaca El potencial de acción iniciado en el nódulo SA se propaga a través de ambas aurículas...

Sistema de Conducción Cardiaca Se alcanzan los ventrículos a través del nódulo VA, el cual forma un puente único entre las aurículas y los ventrículos AV consiste en un haz estrecho de fibras, en el cual la conducción es más lenta. El impulso se retrasa 0.1 s

Sistema de Conducción Cardiaca El retraso producido en el nódulo AV, garantiza que las aurículas tengan el tiempo suficiente para contraerse y relajarse antes que se excite el músculo ventricular.... Retraso en la conducción

Sistema de Conducción Cardiaca Pasando el nódulo AV, la conducción por el resto del sistema es rápida (1 m/s) y se produce a través del Haz de His, derecho e izquierdo (por ventrículo derecho e izquierdo) Conducción hacia los ventrículos

El Haz de His, como sistema de fibras de conducción especializada terminan en una extensa red de fibras gruesas (Fibras de Purkinje) en el subendocardio. Estas fibras propagan la excitación hasta los miocitos ventriculares Sistema de Conducción Cardiaca Conducción más rápida (3-5m/s) Esto implica que todas las partes de los ventrículos se excitan casi al mismo tiempo

Sistema de Conducción Cardiaca En reposo, le toma aprox. 0.04 segundos al potencial de acción viajar desde el nódulo SA hacia el nódulo AV Los potenciales de acción disminuyen considerablemente su velocidad en el nódulo AV A los potenciales de acción les toma 0.11 segundos viajar hacia el nódulo AV

Sistema de Conducción Cardiaca La velocidad de conducción de los potenciales de acción aumenta después de pasar por el nódulo AV

Componentes del Sistema Cardiovascular Sistema Circulatorio Sistema Pulmonar Propósito: Transporte de O 2 hacia los tejidos y remover impurezas Transporte de nutriente hacia los tejidos Regulación de la temperatura corporal

Circuito Sistémico Lado izquierdo del corazón Bombea sangre oxigenada hacia el cuerpo via arterias La sangre de-oxigenada regresa al corazón derecho a través de las venas Circuito pulmonar Lado derecho del corazón Bombea sangre de-oxigenada hacia los pulmones a través de las arterias pulmonares Regresa sangre oxigenada al corazón izquierdo vía las venas pulmonares Circuito Sistémico y Pulmonar

Propiedades Eléctricas Las células musculares cardiacas tienen un potencial de membrana en reposo que depende de: - baja permeabilidad a Na + y Ca 2+ - alta permeabilidad a K + Cuando el músculo cardiaco es despolarizado hasta su umbral, resulta un potencial de acción.

Propiedades Eléctricas Los potenciales de acción de la célula cardiaca duran entre 150 – 300 ms, mayor que en músculo esquelético y neuronas (aprox. 1 ms) La mayor duración del potencial cardiaco tiene consecuencias funcionales... Los PA son distintos en los diferentes tipos de células cardiacas

Potenciales de Acción En el corazón se pueden registrar 2 tipos de potenciales de acción: Potenciales de acción de respuesta rápida: producidos en las fibras miocardicas de la aurícula y el ventrículo, fibras de conducción (haz de His fibras de Purkinje) Potenciales de acción de respuesta lenta: producidas en el nódulo SA (marcapaso) y nódulo AV (conduce el impulso de aurícula a ventrículo)

Potenciales de Acción Los potenciales de acción del músculo cardiaco tienen una: Fase de despolarización rápida ( Fase 0 ) Parcial fase de repolarización rápida ( Fase 1 ) Prolongado periodo de repolarización lenta (fase de plateu o meseta) ( Fase 2 ) Fase final de repolarización rápida ( Fase 3 ) Potencial de membrana en reposo ( Fase 4 )

Potenciales de Acción Músculo Esquelético Músculo Cardiaco

Potenciales de Acción Este será nuestro modelo, Berne & Levi cap 17

Periodo Refractario Periodo Refractario absoluto: La célula cardiaca es insensible a una futura estimulación. Periodo Refractario relativo: Muestra una reducida sensibilidad a un nuevo estimulo Debido a la fase de plateau y al mayor periodo de repolarización, el periodo refractario es más largo lo que previene contracciones tetánicas

Electrocardiograma El ECG es una herramienta diagn ó stica que puede ser usada para determinar: Velocidades o ritmos cardiacos anormales Vías de conducción anormales Hipertrofia / Atrofia de porciones del corazón

Electrocardiograma El ECG normal consiste de una onda P , el complejo QRS y una onda T El tiempo entre el comienzo de la onda P y el comienzo del complejo QRS es el intervalo PR El tiempo transcurrido desde el complejo QRS y el fin de la onda T es el intervalo QT

Electrocardiograma Onda P: despolarización de la aurícula Complejo QRS: Despolarización del ventrículo Repolarización de la aurícula Onda T : Repolarización del ventrículo

Relación entre Potencial de Acción y ECG

Ciclo Cardiaco El Corazón corresponde a 2 bombas que trabajan en conjunto: Una mitad derecha y la otra mitad izquierda El ciclo cardiaco se refiere a proceso de bombeo repetitivo que comienza con una contracción y finaliza con el comienzo de la siguiente contracción Un ciclo cardiaco normal tiene una duración de 0.7 – 0.8 segundos.

Ciclo Cardiaco Sístole = el corazón se contrae Diástole = el corazón se dilata (se relaja) En estas repetitivas contracciones (sístole) y relajaciones (diástole), la sangre se mueve desde el sistema venoso al sistema arterial, desde áreas de mayor presión a áreas de menor presión

Ciclo Cardiaco El corazón realiza un bombeo en 2 pasos: La aurícula derecha e izquierda se contraen prácticamente al mismo tiempo (SISTOLE AURICULAR) 0.1 - 0.2 segundos después se contraen los ventrículos derecho e izquierdo (SISTOLE VENTRICULAR)

Ciclo Cardiaco En diástole, aurículas y ventrículos se llenan con sangre del retorno venoso La sístole auricular contribuye al 20% del llenado final de sangre de los ventrículos al t é rmino de la diástole ( Volumen telediastólico ) En la sístole ventricular , los ventrículos se contraen y expulsan el 65% - 70% del la sangre presente en el corazón al término de la diástole. Este volumen se denomina como volumen sistólico (70 mL en el ser humano en reposo)

Ciclo Cardiaco El volumen de sangre restante presente en el ventrículo después de la sístole (50 – 60 mL) es el volumen residual o telediastólico . La proporción de sangre expulsada durante la sístole se conoce como fracción de eyección .

Válvulas Cardiac as La capacidad de los ventrículos para llenarse bajo una presión reducida y expulsar sangre contra una presión arterial elevada depende de las válvulas AV y semilunares La válvula mitral o bicúspide (a la derecha) La válvula tricúspide (a la izquierda) Están formadas por hojas o cúspides membranosas flexibles de tejido conectivo que protuyen en el ventrículo

Válvulas Cardiac as Los bordes están unidos a los músculos papilares de los ventrículos por las cuerdas tendinosas, que impiden que las válvulas se introduzcan en las aurículas durante la sístole

Válvulas Cardiac as La apertura y cierre de la válvulas AV se producen como consecuencia de las diferencias de presión entre las aurículas y ventrículos durante el ciclo cardiaco. Cuando los ventrículos están relajados, la presión en la aurícula supera a la de los ventrículos, por la circulación venosa y las válvulas están abiertas

Válvulas Cardiac as Cuando las aurículas se contraen, aumenta la presión auricular y la sangre es expulsada hacia los ventrículos, y la presión ventricular aumenta Cuando la presión ventricular supera la auricular las válvulas AV se cierran

Ciclo Cardiaco Cinco frases claves en el ciclo cardiaco: 1.- Sístole: Contracción ventricular isovolumétrica 2.- Sístole: Eyección Ventricular 3.- Diástole: relajación ventricular isovolumétrica 4.- Diástole: Llenado ventricular pasivo 5.- Diástole: Llenado ventricular activo

Contracción Ventricular Isovolumétrica Los ventrículos se contraen La presión aumenta rápidamente Todas las válvulas permanecen cerradas – la sangre no ha sido eyectada El volumen ventricular permanece constante

Contracción Ventricular Isovolumétrica

Eyección Ventricular Los ventrículos continúan contrayéndose La presión continua aumentando La presión en el ventrículo > la presión en la aorta y la arteria pulmonar (~ 80 mmHg) Se abren las válvulas aortica y pulmonar La presión alcanza un peak de ~ 120 mmHg Se produce eyección de la sangre

Relajación Ventricular Isovolumétrica Los ventrículos se relajan después de la contracción La presión disminuye rápidamente Se cierran las válvulas aortica y pulmonar El volumen permanece constante

Relajación Ventricular Isovolumétrica

Llenado Ventricular Pasivo La presión de la aurícula excede a la presión del ventrículo Se abren las válvulas AV Fluye sangre desde las aurículas a los ventrículos Este evento da cuenta de aprox. 70% del llenado ventricular El mayor llenado ocurre durante el primer 1/3 de la diástole

Llenado Ventricular Activo La despolarización del nódulo SA genera potenciales de acción que se propagan a través de la aurícula La aurícula se contrae durante el último tercio de la diástole El volumen final de sangre desde la aurícula se llena durante la contracción auricular El volumen final en el ventrículo = volumen de eyecci ón

Relación Presión - Volumen A – C: corresponde al llenado diástolico A: llenado ventricular pasivo A - B: presión disminuye por distensibilidad del ventrículo B – C: aumento de presión refleja el llenado ventricular, cierre válvula aortica y sístole auricular

Relación Presión - Volumen C – D: Contracción Isovolumétrica, la presión aumenta súbitamente y el volumen ventricular permanece constante En D la válvula aórtica se abre

Relación Presión - Volumen D – E: Expulsión rápida, pérdida de volumen por aumento de la presión ventricular E – F: Expulsión lenta, pequeño descenso de la presión ventricular Cierre válvula aórtica

Relación Presión - Volumen F – A: relajación isovolumétrica, cáida de la presión sin cambio de volumen A: se abre la válvula mitral Y se completa el ciclo cardiaco

Presión Arterial Media La PAM es el promedio de la presión sanguínea entre la presión en la aorta durante la sístole y la diástole PAM = Q x RP (Resistencia Periférica) Donde Q es es gasto cardiaco RP = Resistencia total contra la cual la sangre debe ser bombeada Reserva Cardiaca = Es la diferencia entre el Gasto Cardiaco en reposo y el Gasto Cardiaco máximo

Gasto Cardiaco Corresponde al volumen de sangre bombeada por los ventrículos cada minuto Es el producto de la frecuencia cardiaca (ciclos por min) y el volumen sistólico Gasto cardiaco = Frecuencia Cardiaca x Volumen sistólico En un adulto en reposo es d 4-7 L/min

Gasto Cardiaco Varía de acuerdo a las necesidades de oxígeno del organismo Disminuye durante el sueño Aumenta después de una comida y más aún después de realizar una actividad física

Retorno Venoso Es el volumen de sangre que retorna al corazón desde los vasos cada minuto y esta muy relacionado con el gasto cardiaco Sistema circulatorio es un sistema cerrado, por lo que es necesario que el corazón pueda bombear un volumen de sangre equivalente al que recibe Es decir: Gasto cardiaco = Retorno venoso Esto es cierto e n un periodo significativo de tiempo

Presi ón Venosa Venas acumulan sangre y son vasos de capacitancia La presión venas es menor que en las arterias En los pies mayor presión, por lo que se distienden y acumulan sangre

Control de la Frecuencia Cardiaca A pesar de la auto-ritmicidad del miocardio, éste esta inervado por nervios autónomos parasimpáticos y simpáticos que influyen en la frecuencia cardiaca. Los cambios de la frecuencia cardiaca se conocen como Efectos Cronotrópicos La inervación parasimpática del corazón se produce por el nervio vago

Control de la Frecuencia Cardiaca La estimulación de los nervios vagos enlentece al corazón ( Efecto Cronotrópico Negativo ) Estimulación de los nervios simpáticos aumenta la frecuencia cardiaca ( Efecto Cronotrópico Positivo ) Que ocurre con el gasto cardiaco cuando aumenta la frecuencia cardiaca?

Control de la Frecuencia Cardiaca En reposo la frecuencia cardiaca esta determinada por la inervación vagal. Las fibras del nervio vago hacen sinapsis con neuronas post-ganglionares en el propio corazón Estas a su vez hacen sinapsis con células del nódulo SA y del nódulo AV Las neuronas post-ganglionares liberan Acetilcolina , la cual disminuye la frecuencia cardiaca (Bradicardia) La e stimulación vagal además reduce la frecuencia de conducción desde aurículas a los ventrículos, disminuyendo la excitabilidad del haz AV

Recordar: Frecuencia cardiaca normal es de 70 lpm En un corazón no inervado es de 100 lpm El nervio vago produce una acción inhibitoria intrínseca

Control de la Frecuencia Cardiaca C ómo la estimulación vagal disminuye la frecuencia cardiaca? La acetilcolina liberada por los nervios vagos aumenta la permeabilidad de las células de los nódulos a potasio El potasio: disminuye la pendiente del potencial de marcapasos hiperpolariza el potencial de membrana Por lo que aumenta el tiempo necesario para que el potencial marcapasos alcance su umbral (el intervalo entre potenciales de acción es más prolongado y la frecuencia cardiaca disminuye)

La estimulación vagal produce bradicardia

Control de la Frecuencia Cardiaca Los nervios preganglionares simpáticos hacen sinapsis con fibras post-ganglionares que se proyectan al corazón Estas secretan NORADRENALINA, por lo que la estimulación simpática aumenta la frecuencia cardiaca (taquicardia) La estimulación simpática puede triplicar la frecuencia cardiaca en reposo

Control de la Frecuencia Cardiaca El potencial mecanismo de acción de la estimulación simpática es un aumento de la permeabilidad a Na + y Ca 2+ Aumenta la pendiente del potencial marcapasos y las células del nódulo SA alcanzan su umbral más rápido (el intervalo entre potenciales de acción sucesivos es menor) El tiempo de conducción en el nódulo AV también disminuye

Aumento de la frecuencia cardiaca Aumento de la pendiente del marcapasos Estimulación simpática

Regulación del Volumen Sistólico Regulación Intrínseca: Fuerza de la contracción, determinada por el grado de estiramiento de las fibras miocárdicas al final de la diástole - Precarga - Ley de Frank-Starling - Post-carga Regulación Extrínseca: Determinada por actividad de los nervios autónomos y los niveles circulantes de hormonas

Regulación Intrínseca del Volumen Sistólico La sangre retorna al corazón durante la diástole, y el ventrículo comienza a llenarse Aumenta la presión y las fibras miocárdicas se distienden, llegando a un grado de tensión conocido como PRE-CARGA El aumento de la presión de llenado, aumenta el volumen telediastólico y el volumen sistólico posterior Esto se explica porque a mayor estiramiento del músculo cardiaco mayor es la energía de la contracción

Regulación Intrínseca del Volumen Sistólico Mecanismo de Frank-Starling “ La energía de contracción del ventrículo depende de la longitud inicial de las fibras musculares que forman sus paredes” En la práctica significa que durante la sístole, el ventrículo expulsará el volumen de sangre que introdujo en esa cavidad durante la diástole El corazón ajusta automáticamente su gasto cardiaco para que corresponda con el retorno venoso

Mecanismo de Frank-Starling Coraz ón derecho e izquierdo actúan como bombas en serie Si el gasto cardiaco del ventrículo derecho supera al izquierdo, el volumen de sangre en la circulación pulmonar aumenta y aumenta la presión de las venas pulmonares Aumenta el retorno venoso a la cavidad izquierda, aumentando el volumen telediástolico del ventrículo izquierdo Lo que produce un aumento del volumen sistólico y restaura el equilibrio entre ambos ventrículos Regulación Intrínseca del Volumen Sistólico

Regulación Intrínseca del Volumen Sistólico Post-carga = presión que se opone a la eyección de la sangre (aorta) post-carga produce una  transitoria del volumen sistólico Como se reestablece el volumen sistólico? El retorno venoso no se modifica, el ventrículo izquierdo se distiende más (  precarga) y esto produce un aumento de la fuerza con que se contrae el músculo Por lo que se reestablece el volumen sistólico

Regulación Extrínseca del Volumen Sistólico  Adrenalina (Epinefrina) plasmática Actividad de nervios simpáticos en el corazón  Actividad de nervios parasimpáticos en el corazón Frecuencia cardiaca Nódulo SA

 Volumen diastólico final (ventrículo) Actividad de nervios simpáticos en el corazón Epinefrina plasmática Volumen Sistólico Músculo cardiaco Regulación Extrínseca del Volumen Sistólico

Regulación Extrínseca del Corazón

Control de la Presión Arterial Media

Din ámica de la Circulación Sanguínea Flujo Laminar y Turbulento Presión Sanguínea Flujo Sanguíneo Ley de Poiseuille’s Viscosidad 6. Estrechabilidad (“compliance”)

1. Flujo Laminar y Turbulento El Flujo Laminar produce la mínima resistencia El Flujo turbulento ocurre cuando el flujo laminar es interrumpido

2 . Presión Sanguínea Mide la fuerza que la sangre ejerce contra las paredes de los vasos sanguíneos Medida en mmHg

3 . Flujo Sanguíneo Es la medida de l a velocidad del flujo sanguíneo a través de los vasos Medida en litros o mililitros por minuto

3 . Flujo Sanguíneo El flujo sanguíneo es directamente proporcional a la diferencia de presión en los vasos El flujo sanguíneo es inversamente proporcional a la resistencia en los vasos Flujo = (P 1 – P 2 ) / R

4 . Ley de Poiseuille’s Describe los factores que afectan la resistencia al flujo sanguíneo Relaciona cuantitativamente el flujo de un líquido a través de un tubo rígido con la presión dinámica Flujo =  (P 1 – P 2 ) / 8   L r 4 Donde (P 1 – P 2 ) es la diferencia de presiones en el tubo R es el radio y L la longitud del tubo  Representa la viscosidad

4. Ley de Poiseuille’s Flujo = (P 1 – P 2 ) r 4 A mayor presión mayor es el flujo Al aumentar el radio al doble el flujo aumenta 16 veces Que ocurre con el flujo si aumenta la viscosidad? Si aumenta la longitud del tubo?

5. Viscosidad Corresponde a la medida de la resistencia de un líquido a fluir A mayores viscosidades, mayor es la fuerza de presión requerida para que un fluido fluya La viscosidad de la sangre es principalmente afectada por su hematocrito

6 . Capacitancia Capacitancia = “estrechabilidad” La capacitancia venosa es aprox. 24 veces mayor que la arterial Las venas actúan como un área de almacenaje (reservorio) de sangre 64% del volumen total de sangre (aprox. 3.5 L)

Control del Flujo Sanguíneo en los Tejidos El flujo sanguíneo es proporcional a las necesidades metabólicas de los tejidos El flujo esta controlado por la dilatación de la metarteriolas y relajación de los esfínter precapilares El flujo puede aumentar de 7 – 8 veces

Control del Flujo Sanguíneo en los Tejidos Las sustancias vasodilatador a s son producidas a medida que la velocidad del metabolismo aumenta CO 2 Acido láctico Iones hidrógeno Otros

Control del Flujo Sanguíneo en los Tejidos Regulación Nerviosa y Hormonal del la circulación Local La regulación autonómica funciona rápidamente Las fibras motoras inervan todos los vasos sanguíneos excepto: capilares, precapilares, esfínteres y metaarteriolas Están controladas por el área vasomotora en la parte inferior del núcleo del tracto solitario (NTS) y la parte superior de la m é dula oblonga

Control del Flujo Sanguíneo en los Tejidos Inervación simpática y parasimpática del sistema cardiovascular

Control del Flujo Sanguíneo en los Tejidos Las áreas a través del NTS, bulbo raquídeo Y diencéfalo pueden estimular o inhibir el centro vasomotor Neurotransmisor = Nor - epinefrina Se une a receptores  -adrenérgicos para producir vasoconstricción Tienen los mismos efectos para las hormonas epinefrina y nor-epinefrina provenientes de la médula adrenal Producen vasoconstricción, pero en músculo esquelético se unen a  -adrenér g icos y produce que los vasos se dilaten

Regulación de la Presión Arterial Media (PAM) Presión de Pulso (PP) = diferencia entre presión sistólica y diastólica PP = P sistólica – P diastólica PAM = diastólica + 1/3 (presión de pulso) PAM = Gasto Cardiaco x Resistencia Periférica

Regulación de la Presión Arterial Media (PAM) Volumen diastólico final Actividad de los nervios simpáticos del corazón Epinefrina plasmática Actividad de los nervios parasimpáticos hacia el corazón Volumen sistólico Músculo cardiaco Frecuencia cardiaca Nódulo SA  Gasto cardiaco

Homeostasis Cardiovascular a) Efecto de la presión sanguínea Baroreceptores monitorean la presión sanguínea b) Efecto de pH, CO 2 , oxígeno Determinados por Quimioreceptores c) Efecto de la concentración extracelular de iones Tanto el aumento como la disminución del potasio extracelular disminuye la frecuencia cardiaca. Porque? d) Efecto de la temperatura corporal La frecuencia aumenta cuando aumenta la T La frecuencia disminuye cuando disminuye la T

Regulación de la Presión Arterial Media (PAM)

Regulación de la Presión Arterial Media (PAM) Regulación a corto plazo Reflejo Baroreceptor Baroreceptores son receptores que son sensibles a los cambio de presión (stretch) Localizados en la arteria carótida y el cayado aórtico

Regulación de la Presión Arterial Media (PAM) Regulación a corto plazo Reflejo Quimio receptor Ubicados el el cuerpo carotídeo y aórticos Son estimulados por una disminución de la disponibilidad de oxígeno, aumento en la concentración de CO 2 y iones hidrógenos Su estimulación produce vasoconstricción

Regulación de la Presión Arterial Media (PAM) Regulación a largo plazo Sistema – Renina – Angiotensina - Aldosterona

RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO

Objetivos de la respuesta cardiocirculatoria al ejercicio Adecuación irrigación músculo en contracción Regulación homeostasis Eliminación de calor

Respuesta cardiovascular al ejercicio ... la mayoría de las respuestas cardiovasculares que acontecen con el ejercicio físico de resistencia están relacionadas con el aporte de oxígeno y nutrientes a los músculos activos....

Respuesta cardiovascular al ejercicio OBJETIVO PRINCIPAL APORTE DE OXÍGENO Y NUTRIENTES AL MÚSCULO ACTIVO VO 2 = GC x dif (A-V)O 2 “ La respuesta cardiaca es clave, para alcanzar un adecuado rendimiento aeróbico”

Modificado de Wasserman, 1987 Esquema del acoplamiento entre la respiración pulmonar, el transporte de gases y la respiración celular

Respuesta cardiocirculatoria al ejercicio estático y dinámico GC (l/min) 5.7 6.8 21.9 FC (lpm) 70 110 164 VS (ml) 85 62 131 PAS (mmHg) 120 190 160 PRT (dinas/s/cm) 1352 1466 461 VO 2 (ml/min) 324 556 2758 Reposo Isométrico Concéntrico

Circulación Pulmonar y Ejercicio Físico EJERCICIO  Gasto Cardiaco  Riego Sanguíneo Pulmonar Número de capilares Diámetro de los capilares = PRESION ARTERIAL PULMONAR Conserva energía corazón derecho Presión capilar pulmonar NO Edema Pulmonar

Mecanismos de control de la respuesta cardiovascular durante el ejercicio dinámico RESPUESTA REGULADA POR MECANISMOS NERVIOSOS RESPUESTA REGULADA POR MECANISMOS HUMORALES RESPUESTA HIDRODINAMICA

SOBRE EL CORAZÓN SOBRE LOS VASOS SANGUÍNEOS FRECUENCIA CARDÍACA CRONOTRÓPICO + VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN DROMOTRÓPICO + FUERZA DE CONTRACCIÓN INOTRÓPICO + VOLUMEN SISTÓLICO FRACCIÓN DE EYECCIÓN GASTO CARDÍACO TENSIÓN ARTERIAL SISTÓLICA VASOCONSTRICCIÓN TERRITORIOS INACTIVOS VASODILATACIÓN EN MÚSCULOS ACTIVOS

Mecanismos de control de la respuesta cardiovascular durante el ejercicio dinámico RESPUESTA REGULADA POR MECANISMOS NERVIOSOS RESPUESTA REGULADA POR MECANISMOS HUMORALES RESPUESTA HIDRODINÁMICA

Actividad simpático-adrenal y ejercicio físico

Tono venoso mediado por el S.N.A. Bombeo activo muscular Bomba aspirativa torácica Resistencia vascular periférica por vasoconstricción en territorio esplácnico, riñón, piel y músculo inactivo Retorno venoso Reflejo de Bambridge Frecuencia cardiaca Ley de Frank-Starling Contractilidad Volumen sistólico

Respuesta cardiaca al ejercicio físico Aumento de la Frecuencia Cardiaca  Activación Simpático Adrenal  Activación Parasimpática

FCmax teórica = 220 - Edad FCmax teórica = 208 – (0.7 x Edad) (J Am Coll Cardiol 37:153-6,2001)

Tiempo (min) Frecuencia Cardiaca (lpm) 75 W 100 W RESPUESTA DE LA FRECUENCIA CARDIACA A CARGAS CONSTANTES DE EJERCICIO 50 W 250 W

Respuesta Cardiaca al Ejercicio físico Aumento del Volumen Sistólico Volumen de sangre que retorna al corazón (retorno venoso) Distensibilidad ventricular ( compliance ) Contractilidad ventricular Presión arterial pulmonar ó aórtica (post-carga) El Volumen sistólico es determinado: No entrenados : 70 ml  110 ml Entrenados : 100 ml  180 ml

 Llenado diastólico (  Retorno venoso)  Contractilidad (  catecolaminas)  Resistencias vasculares periféricas (VD)

40-50% VO 2 max 40-50% VO 2 max

Respuesta Cardiaca al Ejercicio Físico Aumento del Gasto Cardiaco 5 l/min  20-40 l/min No entrenados : 5 L  20 L Entrenados : 5 L  40 L

ADAPTACIONES CARDIACAS AL EJERCICIO

Adaptaciones cardiacas al ejercicio Tamaño cardiaco Volumen sistólico Frecuencia cardiaca Gasto cardiaco

Tamaño cardiaco Adaptaciones cardiacas al ejercicio Ejercicio aeróbico  peso y volumen  espesor pared VI  cavidades (  ) “ hipertrofia cardiaca” El aumento de volumen del VI, incrementa la capacidad de llenado ventricular El mayor espesor de la pared del VI, aumenta la fuerza de contracción ventricular (siempre en limites fisiológicos)

Adaptaciones cardiacas al ejercicio Hallazgos clínicos Aumento del volumen de todas las cavidades Ligero engrosamiento uniforme de las paredes Ligero aumento de la masa ventricular izq.  relación capilares/miofibrillas y circ.colateral Indice de contractilidad normal Mejora capacidad llenado ventricular ECOCARDIOGRAFÍA “ LOS DEPORTES AERÓBICOS SON LOS QUE PRODUCEN UN MAYOR AUMENTO DE LAS DIMENSIONES DEL V.I. Y DEL GROSOR DE LAS PAREDES”

Volumen Sistólico Adaptaciones cardiacas al ejercicio Causas de las adaptaciones Sujeto VS reposo (ml) VS max (ml) Inactivo 55-75 80-110 Activo 80-90 130-150 Entrenado 100-120 160- >200  volumen plasmático Mayor tiempo en diástole (  FC)  mayor llenado  espesor paredes   Fuerza contracción (contractilidad)

Volumen Sistólico Adaptaciones cardiacas al ejercicio Volumen diastólico final Volumen sistólico final Fracción de eyección (%) Adaptaciones después de 1 año de entrenamiento aeróbico

Frecuencia cardiaca Adaptaciones cardiacas al ejercicio Reposo  FC ( bradicardia: <60 lpm ) Actividad Parasimpática Actividad Simpática Actividad cardiaca intrínseca Ejercicio submáximo  FC para igual intensidad Adaptaciones cardiacas Adaptaciones metabólicas Ejercicio máximo = FCmax Entrenamiento de resistencia aeróbica   FCmax

Recuperación Frecuencia cardiaca Adaptaciones cardiacas al ejercicio Entrenamiento aeróbico  Tiempo de recuperación Buen indicador de la capacidad aeróbica en la misma persona

Gasto Cardiaco Adaptaciones cardiacas al ejercicio Reposo = Gasto cardiaco Ejercicio submáximo = /  GC (igual carga de trabajo) Ejercicio máximo  GCmax Por aumento del Volumen Sistólico max

Adaptaciones cardiacas al ejercicio OTRAS ADAPTACIONES 1. Aumento de la densidad capilar miocárdica 2. Mejora de la capacidad de dilatación 3. Disminuye VO 2 miocárdico en ejercicio submáximo

Regulación de la Circulación Periférica y de la Presión Arterial en el Ejercicio

Regulación de la Circulación Periférica Flujo de sangre : Directamente proporcional a  P Inversamente proporcional a Resistencia = (Viscosidad · longitud) / diámetro Flujo =  P · Diámetro 5 litros de sangre para 20 litros de capacidad del árbol vascular VC - VD

Flujo de sangre muscular: - Reposo: 4-7 ml / 100 gr ms - Ejercicio: 60-80 ml / 100 gr ms (x15-20) Ejercicio Apertura de capilares musculares (10% en reposo) Aumento del gasto cardiaco El flujo sanguíneo aumenta y disminuye en el músculo en cada contracción (> 60-70% Fuerza máxima, se detiene la circulación) Regulación de la Circulación Periférica

Factores que regulan la circulación periférica Factores locales 2. Factores nerviosos 3. Factores humorales Son los más importantes durante el ejercicio

Factores Locales >20% VD Ejerc.Submax Radegran y Calbet, 2001 Acta Physiol Scand 171: 177-185

Factores locales 2. Factores nerviosos 3. Factores humorales Son los más importantes durante el ejercicio Importantes al inicio del ejercicio Fibras nerviosas simpáticas VC (NA) Fibras nerviosas simpáticas VD (Ach) (Corazón y músculo esquelético) Factores que regulan la circulación periférica

Factores locales 2. Factores nerviosos 3. Factores humorales Son los más importantes durante el ejercicio Importantes al inicio del ejercicio Fibras nerviosas simpáticas VC (NA) Fibras nerviosas simpáticas VD (Ach) (Corazón y músculo esquelético) Catecolaminas (A y NA) Prostaglandinas, angiotensina (VC), histamina (VD) Factores que regulan la circulación periférica

REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL Actividad de n simpáticos a las venas Venas periféricas  Presión venosa  Retorno venoso  Presión en aurícula  Volumen diastólico final Músculo cardíaco  Volumen de eyección  V sanguíneo Acción bombeo ms esqueléticos Bomba aspirativa torácica TENSIÓN ARTERIAL  Volumen minuto Nodo SA Frecuencia Cardíaca Activ Simpatica Activ Parasimpatica NA Resistencia periférica total Radio de las arteriolas Viscosidad sanguínea Hormonas : A,ADH, Angiotensina Control Local O 2 , K + , CO 2 , H + Osmolaridad Adenosina Metabolitos... Prostaglandinas Bradikinina... Nervios Simpat VC Hto Velocidad Flujo sanguíneo Fricción hematíes-cel endoteliales en puntos de estrechamiento

Ejercicio dinámico (  Gasto Cardiaco) ( VD ms   RVP )

Ejercicio estático Gasto Cardiaco Presión intraabdominal Presión intratorácica ( VD ms   RVP ) Diastólica

Presión Arterial y Ejercicio Físico Ejercicio físico dinámico  PAS = PAS Ejercicio físico estático  PAS  PAS Tipos de respuesta de la P.arterial Hipertensión sistólica ( > 230 mmHg ?) Hipertensión diastólica ( > 20-30 mmHg ó > 100 mmHg) Hipotensión sistólica Hipotensión diastólica Inalterable

Adaptaciones al Entrenamiento MEJORA DEL FLUJO SANGUÍNEO Aumento de la capilaridad de los músculos entrenados Mayor apertura de los capilares Redistribución circulatoria más efectiva Aumento del volumen sanguíneo

PRESIÓN ARTERIAL La PA de reposo disminuye por el entrenamiento de resistencia en aquellas personas con PA en los límites normales o moderada HTA El entrenamiento de resistencia tiene poca influencia sobre la PA durante ejercicios estandarizados submáximos o máximos. Adaptaciones al Entrenamiento

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