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MORFOFISIOLOGIA IV VIDEOCONFERENCIA 1 “SISTEMA CARDIOVASCULAR” GENERALIDADES DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR. CORAZÓN SISTEMA CARDIOVASCULAR El sistema cardiovascular esta 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 este 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. MECANISMOS DE FORMACIÓN DE LA SANGRE Y LOS VASOS SANGUÍNEOS 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 si y se extienden a todas las partes del embrión. Las estructuras resultantes de estos procesos cumplen con el modelo estructural de órgano tubular. ÓRGANOS TUBULARES 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 morfofisiologia humana III. No obstante les recordaremos 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. INICIO DE LA CIRCULACIÓN SANGUÍNEA EN EL EMBRIÓN 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 sanguíneos analizados anteriormente. ISLOTES SANGUÍNEOS EN EL EMBRIÓN Las imágenes muestran tres cortes de 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. EVOLUCIÓN DEL PLEXO EN HERRADURA 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 mas 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. PLEGAMIENTO EMBRIONARIO Y DESARROLLO INICIAL DEL CORAZÓN Para comprender el desarrollo inicial del corazón es necesario recordar un fenómeno ya estudiado pero de gran importancia en el desarrollo prenatal, que es el plegamiento embrionario. El plegamiento lateral del embrión acerca entre si 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 una 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. FORMACIÓN DEL CORAZÓN TUBULAR 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 si de manera paulatina. Hasta que finalmente quedan formando una estructura única: el corazón tubular; y en el pueden distinguirse cuatro partes que en dirección caudocefálica son: los senos venosos derecho e izquierdo única porción de estructura par, la aurícula primitiva, el ventrículo primitivo y el bulbo cardiaco. Es valido señalar que el corazón tubular queda unido cefálicamente a las aortas dorsales y por su parte caudal a las venas vitelinas, falomesentericas y cardinales. En este momento que ocurre aproximadamente entre finales de la tercera semana y comienzo de la cuarta comienza a circular por la sangre fetal del embrión, estableciéndose lo que se conoce como circulación embrionaria. 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 las 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 esta mezclada, contiene la cantidad de oxigeno necesario para satisfacer las necesidades embrionarias, debido al pequeño tamaño del embrión en este momento. A continuación se presenta un resumen de este fenómeno CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA CIRCULACIÓN EMBRIONARIA 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 mezclan. 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. FORMACIÓN DEL ASA CARDIACA Los cambios que transforman al corazón tubular en un órgano de cuatro cavidades implican modificaciones en su morfología interna y externa; estos cambios se producen por el crecimiento diferencial de los tejidos del corazón, el cual al estar unido 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 cardiaco 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-cardiaco quedan por delante y abajo. Cuando este plegamiento ocurre en sentido contrario se produce una malformación denominada dextrocardia, en la que el ápice del corazónesta dirigido hacia la derecha. Estas transformaciones unidas a los tabicamientos cardiacos 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 externas y los tabicamientos. DERIVADOS DEFINITIVOS DEL CORAZÓN TUBULAR 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 cardiaco 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 cardiacos. TABICAMIENTOS DEL CORAZÓN En el corazón ocurren cuatro tabicamientos. La formación de los mismos tiene lugar entre la quinta y la decima 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 dividirse en dos cavidades. Una variedad de este mecanismo es el crecimiento de una única masa celular que prolifera hasta fusionarse con lado opuesto de la cavidad; ejemplo de ello es el tabique atrioventricular y el tronco conal. 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 transito 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. A continuación veremos las características generales de cada uno de los tabiques. TABICAMIENTOS DEL CORAZÓN El tabique atrioventricular divide al canal atrioventricular en una porción derecha y otra izquierda. Hacia finales de la cuarta semana aparecen en este canal dos rebordes mesenquimatosos llamados: almohadillas endocárdicas, las que a finales de la quinta semana se fusionan entre si 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 observa una microfotografía de barrido de un embrión de ratón donde pueden observarse las almohadillas endocárdicas en crecimiento. El tabique interatrial se forma por el 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 primum o tabique primario. El mismo no separa completamente las cavidades atriales, sino que entre el y el tabique atrioventricular existe una comunicación llamada ostium primum o agujero primario. Posteriormente por proliferación de las almohadillas endocárdicas este ostium primum 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 esta representada 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 fallos 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 el 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 troncocono 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 inicialmente 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 troncocono, lo que permite la salida de la arteria pulmonar, del ventrículo derecho y de la arteria aorta desde el ventrículo izquierdo. Se observa 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. MALFORMACIONES CONGÉNITAS 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 la estructura o por cambios de posición. De las malformaciones por cambio de posición la mas importante es la dextrocardia en la imagen observamos la representación de una malformación muy frecuente. Veamos algunas de las malformaciones mas frecuentes producidas por defectos en la estructura. Entre los defectos del tabicamiento podemos encontrar: la comunicación interventricular de la porción membranosa la mas frecuente de todas las cardiopatías; aunque es menos frecuente también puede producirse una comunicaciónen 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 frecuentemente también pueden aparecer defectos tipo ostium primum. SITUACIÓN ANATÓMICA DEL CORAZÓN El corazón como órgano central del sistema cardiovascular esta 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 esta orientado oblicuamente de arriba hacia abajo, de atrás hacia adelante y de derecha a izquierda. SACO PERICÁRDICO ABIERTO Para observar la superficie del órgano es necesario abrir y resecar parcialmente el pericardio como se muestra en la 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. PARTES DEL CORAZÓN 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 adelante y hacia la izquierda formado a expensas de la pared del ventrículo izquierdo. VASOS RELACIONADOS CON LA BASE CARDIACA De tal manera para extraer el corazón del interior del saco pericárdico es necesario además de abrir este ultimo seccionar todos los vasos sanguíneos según se señalan en la imagen. CARAS, BORDES Y SURCOS DEL CORAZÓN 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 esta 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. COMPONENTES DE LA BASE CARDIACA La base cardiaca esta conformada por los atrios izquierdo y derecho, el tronco de la arteria pulmonar, la parte proximal de la arteria ascendente, las porciones terminales de las venas cava 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. CAVIDAD ATRIAL DERECHA El corazón definitivo esta constituido por cuatro cavidades: dos atrios y dos ventrículos. La cavidad atrial derecha ocupa la parte superior del órgano y tiene forma cubica, 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 anteroinferior 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. CAVIDAD VENTRICULAR DERECHA La cavidad ventricular derecha esta situada por debajo y algo por delante del atrio derecho. 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 trabeculas 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 nomina anatómica internacional el complejo valvular completo se denomina valva y a cada uno de sus elementos componentes se les denomina válvula. CAVIDAD ATRIAL IZQUIERDA La cavidad atrial izquierda ocupa una posición posterosuperior con respecto al ventrículo izquierdo y a diferencia del atrio derecho su superficie interna es mas lisa. En su pared posterior desembocan las cuatro venas pulmonares y en su pared anteroinferior se localiza el agujero atrioventricular izquierdo. Al igual que el atrio derecho presenta una proyección anterior denominada orejuela o auriculilla izquierda. CAVIDAD VENTRICULAR 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 trabeculas carnosas y dos músculos papilares en los cuales se insertan las cuerdas tendinosas de la valva atrioventricular izquierda. CAVIDADES IZQUIERDAS DEL CORAZÓN 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. Observese hacia la base del ventrículo la valva sigmoidea aortica. APARATO VALVULAR DEL CORAZÓN El paso de la sangre desde los atrios hacia los ventrículos correspondientes y desde estos hacia las arterias aortas 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 cardiaco. Observen las valvas sigmoideas aortica 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. Observese la composición de las valvas atrioventriculares izquierda y derecha. VALVA SIGMOIDEA AÓRTICA La valva sigmoidea aortica esta 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. VALVA ATRIOVENTRICULAR DERECHA O TRICUSPIDEA La valva atrioventricular derecha esta constituida por tres válvulas fijadas cranealmente al esqueleto fibroso del corazón y en dirección distal a los músculos papilares del ventrículo derecho a través de las cuerdas tendinosas como se señala en la imagen. VALVA ATRIOVENTRICULAR IZQUIERDA O MITRAL La valva atrioventricular izquierda esta 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. VISTA CONJUNTA DE LAS CAVIDADES CARDIACAS Obsérvese en esta imagen la disposición general de las cavidades cardiacas, el tabique interventricular, sus porciones y las valvas atrioventriculares derecha e izquierda. ESQUELETO CARDÍACO 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. Esta 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. ARTERIAS CORONARIASEl corazón como órgano esta irrigado por los ramos de las arterias: coronarias izquierda y derecha procedentes de la porción ascendente de la aorta. La disposición general de las arterias coronarias es a lo largo de los surcos coronarios e interventriculares anterior y posterior, formando dos arcos arteriales perpendiculares entre si. Desde estos 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 medica. ARTERIA CORONARIA DERECHA 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. CORONARIOGRAFIAS Una técnica imagenológica de alto valor diagnostico es el estudio contrastado del estado morfofuncional de las arterias coronarias y sus ramificaciones. Observese en esta imagen la correlación entre la imagen anatómica de cada coronaria y su imagen radiográfica. DRENAJE VENOSO DEL CORAZÓN 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 tevesio. El primero de ellos es el de mayor significación funcional por el volumen de sangre que drena; seguido de las venas cardiacas anteriores. SISTEMA EXCITOCONDUCTOR DEL CORAZÓN Una formación morfofuncional de especial significado es el sistema excitoconductor del corazón. Desde el punto de vista macroscópico esta 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 si por fibras o haces internodales especializadas. Así como un grueso paquete de fibras denominado haz de his que en dirección distal cabalga sobre el tabique interventricular y se divide entonces en dos ramas: izquierda y derecha, que mediante ramificaciones mas finas llegan a toda la musculatura ventricular. Este sistema esta constituido por fibras musculares cardiacas 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. INERVACION DEL CORAZÓN 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. SACO PERICÁRDICO 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 liquido 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. IMAGEN RADIOGRÁFICA DEL CORAZÓN Y LOS GRANDES VASOS 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. PARED DEL CORAZÓN 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 llamada miocardio y una externa denominada epicardio. PARED DEL CORAZÓN El endocardio reviste las cavidades, las valvas 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 neofibrillas localizadas hacia la periferia. En los cortes teñidos con hematoxilina y eosina muestran un color mas 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 cardiacas, las que presentan en su estructura un centro de tejido conectivo. El grosor de esta capa varia siendo mayor en las cavidades izquierdas y en el tabique o septum interventricular. MIOCARDIO 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. Esta constituido por fibras cardiacas típicas con una disposición variada, en cuya estructura 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 de los ventrículos y presentan pequeños gránulos neuroendocrinos que secretan la hormona péptido natriuretrico auricular, 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. PARED DEL CORAZÓN El epicardio es la capa más externa del corazón. La misma se corresponde con la hoja visceral del pericardio seroso. En el se distinguen dos capas: una externa constituida por fibras elásticas y una interna el subepicardio que esta en relación con el miocardio constituida por tejido conectivo laxo con abundantes vasos sanguíneos y linfáticos, nervios y tejido adiposo. Esta capa del órgano tiene gran importancia en la practica medica debido a que se afecta en diferentes enfermedades produciendo manifestaciones clínicas relacionadas con el rose pericárdico y el derrame pericárdico. CICLO CARDIACO El ciclo cardiaco es el conjunto de eventos que ocurren desde el comienzo de un latido cardiaco hasta el comienzo del siguiente. Cada ciclo se inicia por la generación espontanea de un potencial de acción que se propaga a los atrios y ventrículos garantizando la contracción del musculo cardiaco. El ciclo cardiaco consta de un periodo de relajación denominado diástole durante el cual el corazón se llena de sangre; seguido de un periodo 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 pueden apreciarse además la mayor duración del periodo de diástole. En la imagen se observa que el ciclo cardiaco esta compuesto por dosperiodos: la diástole y la sístole. La diástole para su estudio se divide en cuatro subperiodos: Relajación isovolumétrica (RI). Ingreso rápido (IR). Diastasis. Sístole atrial (SA). En la sístole se describen dos subperiodos: Contracción isovolumétrica (CI). Eyección o vaciamiento ventricular (EV). A continuación describiremos las variaciones de presión, volumen, electrocardiograma y ruidos cardiacos. VARIACIONES EN LOS SUBPERIODOS DE LA SISTOLE En la imagen se resumen las variaciones que se producen en los subperiodos 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 cardiaco. 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 subperiodo 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. ACONTECIMIENTOS DURANTE LA SISTOLE En esta imagen pueden apreciar gráficamente las modificaciones de presión y volumen durante la sístole. Observen el registro de los ruidos cardiacos en el fonocardiograma y el electrocardiograma que representa la actividad eléctrica del corazón. VARIACIONES EN LOS SUBPERIODOS DE LA DIASTOLE En la imagen se resumen las variaciones que se producen en los subperiodos de la diástole. Después de producirse la sístole se inicia la diástole con el subperiodo 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 subperiodo 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 el ventrículo casi produciendo turbulencia que da lugar al tercer ruido cardiaco. Este no es audible a través de la auscultación. Se 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 periodos del ciclo. RUIDOS CARDIACOS 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 breve. El tiempo que transcurre entre el primero 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 medico. REGULACIÓN DE LA FUNCIÓN VENTRICULAR 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. 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. Se puede 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. EFECTO DE LA TEMPERATURA 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. SISTEMA EXCITOCONDUCTOR DEL CORAZÓN En la imagen se muestra la propagación del impulso nervioso a través del sistema excitoconductor del corazón. Se observa 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 simultanea 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 musculo desde el endocardio hasta el epicardio. El conocimiento del recorrido del impulso cardiaco es esencial para comprender el electrocardiograma. ELECTROCARDIOGRAMA El electrocardiograma es el trazado de los registros de los potenciales originados en el corazón y transmitido 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 se observa 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 Q-R-S representa la despolarización ventricular. La onda T la repolarización de los ventrículos. INTERVALOS Y SEGMENTOS DEL ECG 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 esta 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 la imagen se muestra la calibración del papel de registro electrocardiográfico. En el eje de las accisas se representa el tiempo, se observa que un cuadro pequeño representa 0,04 de segundo. En el eje de las coordenadas el voltaje donde un cuadro pequeño representa 0,1 milivóltio. El conocimiento de estos valores es de gran utilidad para determinar el voltaje y duración de las ondas de otros eventos del electrocardiograma. DERIVACIONES ELECTROCARDIOGRÁFICAS La posición convencional en la que se colocan los electrodos de registro en la superficie corporal se denominan derivaciones electrocardiográficas. Estaspueden ser: Estándar. Unipolares aumentadas de miembro. Precordiales. El conocimiento del registro de las derivaciones resulta muy importante ya que nos permite identificar alteraciones en cualquier parte del corazón. DERIVACIONES ESTANDAR 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 triangulo de itoben. Se observa 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 Q-R-S en estas derivaciones. Se observa que es predominantemente positivo. DERIVACIONES UNIPOLARES AUMENTADAS DE MIEMBRO 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 Q-R-S 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 Q-R-S es isodifasico, o sea un desplazamiento semejante hacia la parte positiva y negativa. En aVF el electrodo positivo se localiza en la pierna izquierda y el negativo en los brazos derecho e izquierdo. El registro del complejo Q-R-S es predominantemente positivo. DERIVACIONES PRECORDIALES 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. Se pueden apreciar además las características del registro del complejo Q-R-S 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 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 estos hacia el atrio derecho. La pared del corazón esta constituida por tres capas que desde adentro hacia afuera 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 periodos del ciclo cardiaco. 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 musculo cardiaco. 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.