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05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 1 de 18 En la regulación de la presión arterial intervienen mecanismos extrínsecos (nerviosos y humorales) e intrínsecos; unos modifican la actividad del corazón y/o el grado de contracción del músculo liso vascular modificando la adaptabilidad vascular y la resistencia, otros como el mecanismo renal y algunas hormonas controlan la volemia modificando la excreción de iones y agua. Estos mecanismos, aunque difieren no sólo en su naturaleza, sino también en el tiempo en que alcanzan su máximo efecto y en la magnitud del ajuste de presión que pueden alcanzar, en muchas situaciones logran llevan la presión al rango de valores normales, lo que dependiendo de las causas no siempre logra mantenerse, como ocurre en el estado de shock. LA PRESIÓN ARTERIAL MEDIA (PAM) es una variable que nos brinda valiosa información del funcionamiento del sistema cardiovascular y es la que asegura la perfusión de los tejidos, evitando que estos sufran deprivación de oxígeno y nutrientes. Presión Arterial Media (PAM): Se define como el promedio de presión que ejerce la sangre contra las paredes de la aorta durante el ciclo cardíaco. No es el promedio aritmético entre la presión sistólica (PAS) y la presión diastólica (PAD). PAM= PAD + 1/3 (PAS-PAD) El control de la presión arterial implica mantener sin modificaciones cada una de sus determinantes hemodinámicas: el gasto cardíaco (o volumen minuto) y la resistencia periférico total. Ambos factores determinan la PAM, pero cada uno de ellos a su vez depende de otras variables hemodinámicas (RELACIÓN CAUSA-EFECTO) que pueden modificarse por diferentes causas, lo que implica la necesidad de tener una visión integradora de prácticamente todas las variables hemodinámicas. El esquema muestra dentro del círculo rojo y partiendo de la relación fundamental de la hemodinámica, los factores de la PAM, que se expresan: PAM = GC x RPT a partir de la que se van desplegando los factores de que, a su vez, depende cada una de esas variables. No puede existir una modificación de la presión si no se ha modificado alguna de las variables del esquema, que no expresa otra cosa que las relaciones causa-efecto que existen entre las variables hemodinámicas, por fuerza tienen que modificar alguna o algunas de las variables en cuestión, de modo que puedan llevar a un cambio de la PAM, que la normalice o al menos la acerque a los valores normales. Si recordamos lo estudiado en relación con la regulación de la contracción ventricular, resulta fácil comprender que en condiciones normales el corazón es capaz de bombear toda la sangre que recibe sin permitir remanso en las venas (Ley de Frank Starling) de modo que el GC está determinado por el volumen de sangre que llega al corazón, el retorno venoso (RV), que a su vez depende de un gradiente de presiones y una resistencia, entre estas presiones tiene particular importancia la presión de llenado, estudiada en relación con la hemodinámica, la que puede variar en diversas situaciones, que modifican la capacitancia (tono simpático fundamentalmente) o el volumen sanguíneo. La eficacia del corazón, es expresión de la contractilidad del miocardio y puede modificarse debido a cambios de la disponibilidad de iones Ca2+ en el interior de las fibras (que es la vía por la que el sistema nervioso autónomo modifica transitoriamente la contractilidad) o del estado del miocardio denominación que resume una serie de factores que fueron estudiados en relación con la regulación ventricular. La resistencia periférica total (RPT) es la sumatoria de todas las resistencias de la circulación sistémica, cada una de las cuales está determinada por el tono simpático, que de forma sistémica, generalizada modifica el radio de los vasos y por tanto la resistencia y por los mecanismos locales de regulación de flujo que también modifican el diámetro vascular, estos mecanismos cobran importancia en situaciones como el ejercicio físico en el que se produce simultáneamente en las amplias masas musculares una vasodilatación metabólica que es capaz de modificar la RPT. MECANISMOS DE REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL. Ψ Mecanismos de control a corto plazo (mecanismos nerviosos). Ψ Mecanismos de control a mediano plazo (mecanismos humorales e intrínsecos). Ψ Mecanismo a largo plazo (mecanismo renal). 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 2 de 18 MECANISMOS DE REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL A CORTO PLAZO El SNA, en especial la actividad simpática es uno de los reguladores principales de la circulación y de la PAM porque es capaz de provocar cambios rápidos, en cuestión de segundos, de la actividad cardíaca, de la resistencia periférica y de la adaptabilidad vascular. La regulación nerviosa se realiza a través de arcos reflejos, sus receptores se ubican en el sistema cardiovascular, luego la información se conduce por fibras aferentes al sistema nervioso central, específicamente al centro vasomotor (CVM), y de éste se envían señales hacia las motoneuronas simpáticas de la médula espinal, y finalmente las señales alcanzan los efectores ubicados en el corazón y los vasos sanguíneos minimizando los cambios producidos en los niveles de la presión arterial. Las modificaciones principales ocurren de forma simultánea sobre los efectores y contribuyen a regular la presión arterial. Los efectos del simpático son los siguientes: Cuando las fibras simpáticas que llegan al corazón son estimuladas se potencia el bombeo cardíaco. Gran parte de este efecto se debe al aumento de la frecuencia, que a veces llega a triplicar su valor normal (lo contrario ocurre en la inhibición simpática donde hay un predominio parasimpático). Esto se debe a los efectos de la noradrenalina liberada sobre la permeabilidad iónica: aumento de la permeabilidad al Na+ y al Ca2+, en las fibras musculares y del sistema excitación y conducción. Las modificaciones de la permeabilidad al Ca2+ provocan un incremento de su disponibilidad en el interior de las fibras por lo que se incrementa la contractilidad del músculo cardíaco, incrementando la capacidad del corazón para bombear cantidades mayores de sangre. Por tanto, bajo una estimulación simpática intensa, el corazón puede bombear dos o tres veces más sangre que en condiciones normales. Las acciones sobre los vasos tienen consecuencias diferentes en arterias y venas: Se constriñen casi todas las arteriolas del cuerpo. Esto aumenta la resistencia periférica total, elevando así la presión arterial. Las venas, sobre todo, pero también otros grandes vasos de la circulación, experimentan la contracción del músculo liso de la pared vascular, lo que reduce la distensibilidad y disminuye la adaptabilidad vascular, esto provocará un incremento de la presión sistémica media de llenado lo que incrementa el retorno venoso, dicho en otras palabras, desplaza la sangre de los vasos sanguíneos periféricos hacia el corazón incrementando así el volumen de sangre en las cavidades cardíacas. Esto hace que el corazón se contraiga con más fuerza y, por tanto, aumenta la cantidad de sangre bombeada (aumenta el gasto cardíaco) lo que también eleva la presión arterial. El parasimpático no tiene efecto importante sobre el tono vascular. estos efectos son siempre los mismos y lógicamente la inhibición simpática tendrá los efectos contrarios. 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 3 de 18 Aumento de la presión arterial durante el ejercicio muscular y otros tipos de estrés Un ejemplo importante de la capacidad del sistema nervioso para aumentar la presión arterial es el aumento de la misma que se produce durante el ejerciciomuscular. Durante un ejercicio intenso los músculos necesitan una cantidad de flujo sanguíneo mucho mayor. Parte de este incremento es consecuencia de la vasodilatación local de la vasculatura muscular causada por el aumento del metabolismo de los miocitos. Se producen otros incrementos como consecuencia de la elevación simultánea de la presión arterial provocada por la estimulación simpática de la circulación global durante el ejercicio. En el ejercicio más intenso la presión arterial aumenta un 30-40%, lo que aumenta el flujo sanguíneo casi en otras dos veces más. El aumento de la presión arterial durante el ejercicio es consecuencia principalmente del siguiente efecto: al mismo tiempo que se activan las zonas motoras cerebrales para iniciar el ejercicio, se activa también la mayor parte del sistema activador reticular del tronco del encéfalo, que incluye una estimulación mucho mayor de las zonas vasoconstrictoras y cardioaceleradoras del centro vasomotor. Este incremento de la presión arterial es instantáneo para mantener la sincronización con el aumento de la actividad muscular. LOS BARORRECEPTORES se encuentran localizados en las paredes de los grandes vasos, especialmente en el arco de la aorta y la bifurcación de las arterias carótidas, como su nombre lo indica, son receptores que se excitan cuando aumenta la presión, envían información al centro vasomotor y la respuesta motora a través de las divisiones del sistema nervioso autónomo, produciendo efecto sobre el corazón y los vasos sanguíneos. REFLEJO BARORRECEPTOR Es el mecanismo más importante y mejor conocido en el control rápido de la presión arterial. Su estímulo adecuado es la distensión, de modo que cuando aumenta la presión arterial se distienden y se excitan los barorreceptores, estos envían señales al centro vasomotor que inhiben el centro vasoconstrictor del bulbo (Las señales de los barorreceptores se transmiten desde cada seno carotídeo, a través del pequeño nervio de Hering, al nervio glosofaríngeo y desde ahí hacia el núcleo del tracto solitario de la región bulbar del tronco encefálico. Las señales procedentes del cayado de la aorta se transmiten por medio de los nervios vagos a la misma zona de la médula oblongada), produciéndose inhibición simpática y excitación vagal, ambos producen sobre el corazón, disminución de la frecuencia cardiaca, contractilidad y fuerza de contracción; vasodilatación en el sistema arterial, lo que provoca disminución de la RPT y aumento de la distensibilidad en las venas, lo que aumenta la adaptabilidad vascular y como consecuencia disminuye la presión sistémica media de llenado y consecuentemente el retorno venoso y el GC. Por su parte, la inhibición simpática produce vasodilatación con disminución de la resistencia periférica total, ambos factores disminuyen la presión arterial. La disminución de la distensibilidad de la pared vascular (aumento de la rigidez) que se produce en el envejecimiento disminuye la respuesta barorreceptora ¿Qué importancia tiene este mecanismo en los cambios de postura? Cuando la presión arterial disminuye, como sucede cuando una persona se pone de pie, disminuye el ritmo de descarga de los barorreceptores y con ello los estímulos enviados al centro vasomotor, en consecuencia, se produce excitación simpática e inhibición vagal, que sobre el corazón producen aumento de la frecuencia y fuerza de contracción; por su parte el estímulo simpático sobre los vasos aumenta la resistencia periférica total. Ambos factores aumentan la presión arterial garantizando el flujo sanguíneo a las estructuras del encéfalo y otros órganos vitales. 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 4 de 18 Explicado de otra manera: Cuando un sujeto se pone de pie, el peso de la columna líquida aumenta, lo que provoca que las venas se distiendan, puesto que sus paredes son delgadas y muy distensibles, esto tiene como consecuencia que aumente la capacitancia venosa y disminuya la presión de llenado, con las consecuencias y explicadas sobre el GC y la PAM. En esta situación los barorreceptores se inhiben y el tono simpático aumenta. La magnitud de este aumento de la actividad simpática es lógicamente pequeña, pero puede detectarse mediante la cuantificación de la frecuencia del pulso al cambiar de postura. La capacidad de los barorreceptores para mantener una presión arterial relativamente constante en la parte superior del cuerpo es importante cuando una persona se pone de pie. Nada más levantarse, la presión arterial de la cabeza y de la parte superior del cuerpo tiende a caer por la acción de la gravedad y una notable caída de esta presión puede hacer perder el conocimiento, lo que se observa con frecuencia en pacientes ancianos o encamados largo tiempo que se levantan bruscamente., la disminución de la respuesta barorreceptora por efecto del deterioro vascular en la ancianidad, incrementa el riesgo en los ancianos. En condiciones normales este mecanismo permite que cambiemos de postura sin sentir ningún efecto desagradable como mareo o desvanecimiento EN RESUMEN, la excitación de los barorreceptores por el aumento de la PAM causa el descenso reflejo de la presión arterial, por disminución de la resistencia periférica y del gasto cardíaco. A la inversa, el descenso de la presión inhibe los barorreceptores, porque se distienden menos, lo que provoca que disminuya su frecuencia de descarga hacia las zonas inferiores del centro vasomotor, de modo que éstas no inhiben las regiones superiores (área vasoconstrictora), lo que tendrá por consecuencia un aumento del tono simpático con los efectos ya explicados que elevan de forma refleja la presión hacia la normalidad. Ejemplo de Reflejo Cardiovascular. OTROS REFLEJOS CARDIOVASCULARES ֍ Quimiorreceptores ֍ Respuesta isquémica del S.N.C. ֍ Reflejos auriculares y de la arteria pulmonar ֍ Reflejos auriculares reguladores de volumen y de la frecuencia cardíaca MECANISMO QUIMIORRECEPTOR Los quimiorreceptores presentan una localización muy similar a los barorreceptores, están irrigados por una arteria nutricia que los mantiene en contacto muy estrecho con la sangre arterial, son muy sensibles a la disminución de oxígeno, aunque también pueden ser estimulados por el aumento de dióxido de carbono y el aumento de la concentración de iones de hidrógeno. EJEMPLO: La disminución de la presión arterial origina falta de riego sanguíneo con hipoxia en los quimiorreceptores, los cuales se excitan y envían señales al centro vasomotor que desencadena una excitación simpática produciéndose vasoconstricción con aumento de la resistencia periférica total; además aumenta la frecuencia cardiaca y fuerza de contracción con aumento del gasto cardiaco. Estos dos factores, el aumento de la resistencia y el aumento del gasto cardiaco aumentan la presión arterial. Este mecanismo sólo se pone de manifiesto cuando la presión arterial media desciende a valores de 80 mmHg. REFLEJOS ATRIALES Y DE LA ARTERIA PULMONAR Tanto en los atrios como en las arterias pulmonares existen receptores de distensión denominados receptores de baja presión. Son similares a los barorreceptores de las grandes arterias sistémicas. Los 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 5 de 18 receptores de baja presión no pueden detectar los cambios de PAM, pero si detectan los ascensos simultáneos de la presión en las zonas de baja presión de la circulación causados por un incremento del volumen. Estos desempeñan un importante papel para minimizar las alteraciones de la presión arterial en respuesta a los incrementos del volumen sanguíneo. Si el volumen sanguíneo aumenta, ocurre distensión de los atrios, con lo cual se produce aumento de eliminación de orinapor el riñón, a su vez, se incrementa la liberación de péptido natriurético atrial y disminuye la secreción de hormona antidiurética por el hipotálamo, ambos factores contribuyen al aumento de la diuresis. También la distensión de los atrios incrementa la frecuencia cardiaca, recuerden que en el atrio derecho se encuentra el nodo sinoatrial que constituye el marcapaso cardiaco. REFLEJOS AURICULARES REGULADORES DE VOLUMEN Y DE LA FRECUENCIA CARDÍACA Este reflejo se inicia por receptores de distensión ubicados en ambos atrios que transmiten señales aferentes al bulbo a través del nervio vago cuando son distendidos. Luego las señales eferentes son transmitidas de nuevo por los nervios vagos y simpáticos hacia el corazón y aumentan la frecuencia cardíaca. Este reflejo ayuda a evitar que la sangre se remanse en las venas, los atrios y la circulación pulmonar. También al llegar un gran volumen de sangre a las aurículas se produce un estiramiento de sus paredes, lo que inicia un grupo de señales simultáneas que se transmiten al hipotálamo y reducen la secreción de hormona ADH por lo que disminuye la reabsorción de agua por los túbulos renales; a su vez induce de forma refleja la dilatación de las arteriolas aferentes en los riñones y la liberación del péptido atrial natriurético. La combinación de estos efectos (aumento de la filtración glomerular y disminución de la reabsorción de líquido) hace que el volumen sanguíneo tienda reducirse y a volver a la normalidad por lo que puede decirse que actúan indirectamente como controladores de presión, lógicamente los efectos de estos mecanismos demoran más tiempo en manifestarse. RESPUESTA ISQUÉMICA DEL SNC La mayor parte del control nervioso de la presión arterial se lleva a cabo por los reflejos estudiados, sin embargo, cuando la presión arterial disminuye a valores entre 15 y 20 mm Hg, se compromete el riego sanguíneo del centro vasomotor, con lo cual se produce una respuesta vasoconstrictora como para causar un déficit de riego en la zona, (isquemia cerebral) lo que provoca que se acumulen sustancias de desecho metabólico, como el CO2 y los hidrogeniones y se produzca un déficit O2 generalizada que se denomina respuesta isquémica del sistema nervioso central; ésta garantiza un aumento de la presión arterial cuando la misma desciende a valores letales. En esas condiciones se produce una descarga masiva de las zonas superiores del centro vasomotor que tienen como consecuencia una marcada elevación de la actividad simpática en todo el aparato cardiovascular, por disminución de la PAM. Esta descarga simpática masiva provoca una intensa vasoconstricción periférica que reduce aún más el empobrecido flujo tisular, sin embargo, mejora en alguna medida la presión arterial porque aumenta la RPT. De esta vasoconstricción escapan órganos vitales como el corazón y cerebro, de modo que el escaso flujo sanguíneo se desplaza hacia órganos vitales MECANISMOS DE REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL A MEDIANO PLAZO Los mecanismos de control de la presión arterial a mediano plazo están en relación con la regulación humoral sistémica de la circulación. Su efecto principal es sobre el tono vascular y con ello modifican la presión arterial, esos efectos suelen manifestarse más rápidamente que sus otros efectos que se relacionan con cambios del volumen, porque actúan sobre el riñón, directa y/o indirectamente, esos efectos pueden durar hasta meses por lo que no se puede hablar de una respuesta ajustada en el tiempo. Los mecanismos más importantes en este grupo son: el sistema renina-angiotensina, la vasopresina (ADH) y las catecolaminas circulantes, 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 6 de 18 Otros mecanismos reguladores de la PAM son el desplazamiento de líquido a través de las paredes de los capilares y la tensión-relajación, también denominada relajación de alarma (directa o inversa). El desplazamiento líquido-capilar es un mecanismo que funciona sin participación del sistema nervioso ni de hormonas, se debe a fuerzas físicas que actúan a través de la pared capilar, es por tanto un mecanismo intrínseco y permite amortiguar los cambios de volemia desplazando una mayor cantidad de agua al intersticio en una hipervolemia, o a la inversa cuando la presión arterial ha descendido por disminución de la volemia, el ajuste del volumen intravascular tiene efectos positivos sobre la PSMll y las variables que de ella dependen. El mecanismo de tensión relajación se produce cuando la presión en los vasos sanguíneos aumenta las fibras musculares lisas experimentan tensión, pero a continuación sus miofilamentos se reacomodar, y la fibra adopta una mayor longitud disminuyendo la tensión, se fundamenta en las propiedades de plasticidad del músculo liso. LAS CATECOLAMINAS (norepinefrina y epinefrina) se liberan por la médula suprarrenal ante una descarga simpática, situación de estrés, por ejemplo. La acción vasoconstrictora de la noradrenalina es más potente que la adrenalina, pero se libera en menores cantidades por la médula suprarrenal; sus efectos como neurotransmisor del simpático están en relación con el control neural de la circulación. La adrenalina en concentraciones bajas tiene acción vasodilatadora mediada por los receptores β2 en el músculo esquelético. El efecto fisiológico de las catecolaminas depende del tipo de receptor al que se unan y en condiciones fisiológicas el efecto de la liberación de catecolaminas por la médula suprarrenal es mucho menos significativo que el liberado por los nervios simpáticos. LA ANGIOTENSINA II es un potente vasoconstrictor, que tiene además otras acciones que sustentan su participación en el control de la presión arterial y por tanto de la circulación. La angiotensina II se produce mediante una serie de reacciones que involucran una enzima producida por el riñón, la renina que se encuentra en las células yuxtaglomerulares del riñón en forma de prorrenina, la que se convierte en renina por acción de diferentes sustancias. La renina es una enzima, la cual actúa sobre el angiotensinógeno obteniéndose Angiotensina I (AI), de pobres efectos vasoconstrictores. La acción de otra enzima denominada enzima convertidora de Angiotensina (ECA), presente en las células endoteliales de muchos tejidos y abundante en el pulmón, actúa sobre la angiotensina I y se obtiene finalmente la Angiotensina II (AII) La AII que además de su potente acción vasoconstrictora, incrementa la secreción de aldosterona por la capa glomerular de la corteza suprarrenal y actúa directamente sobre los túbulos proximales del riñón aumentando la reabsorción de Na+ y agua. La AII actúa activando el centro de la sed y además sobre el hipotálamo incrementando la secreción de vasopresina (ADH). 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 7 de 18 LA VASOPRESINA (ADH) También conocida como la hormona antidiurética, se produce en el hipotálamo y se almacena en la neurohipófisis, aunque es un vasoconstrictor más potente que la AII, su concentración en plasma no suele alcanzar niveles que justifiquen una participación importante en el control circulatorio. Aunque la secreción de esta hormona es regulada por cambios de la osmolaridad del líquido extracelular, también la secreción de vasopresina se incrementa cuando disminuye el volumen de líquido extracelular, sin cambios de osmolaridad, lo que caracteriza estados como la hemorragia, por ejemplo. Esto ocurre porque barorreceptores localizados en las zonas de baja presión (grandes venas, atrios y vasos pulmonares) y también los que se encuentran en las zonas de alta presión (senos aórticos y carotídeos), modifican la secreción de vasopresina. Son los receptores de las zonas debaja presión los que monitorean de modo constante el volumen intravascular y desencadenan un incremento significativo de la vasopresina de causa no osmótica. Este mecanismo se refuerza por la acción de la AII, que también incrementa la secreción de la hormona, lo que provoca retención de agua y descenso de la concentración de Na+ en los líquidos corporales. MECANISMO A LARGO PLAZO DE REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL El riñón juega el papel fundamental en el control de la PAM a largo plazo y lo logra regulando el volumen de líquido extracelular, este mecanismo a pesar de ser lento es el único capaz de llevar la presión a la normalidad con una ganancia infinita. El mecanismo se produce a través de la llamada diuresis y natriuresis de presión. Por ejemplo, cuando aumenta la ingestión de NaCl y H2O, aumenta el volumen sanguíneo y se eleva la presión arterial, esto provoca que los riñones excreten el exceso de sal y agua, haciendo retornar la presión arterial a la normalidad. Si el volumen sanguíneo disminuye, el riñón reduce las pérdidas de agua y sal, muchas veces drásticamente, de modo que poco a poco, ahorrando pérdidas, el volumen vuelve a la normalidad y con ello la presión arterial. Este es un mecanismo intrínseco, dependiente de la dinámica de presiones que se establecen en los capilares (glomerulares y peritubulares) en el riñón el gráfico muestra el efecto medio aproximado de diferentes presiones arteriales sobre el volumen de eliminación de orina. Conocemos que a medida que se incrementa el volumen de líquido extracelular, el volumen sanguíneo aumenta, lo que aumenta el gasto cardíaco y eleva la presión arterial. La gráfica muestra que el aumento de presión provoca que el riñón aumente también volumen de orina eliminado (excreción de sal y agua), de modo que poco a poco, el exceso de volumen líquido extracelular y de volemia es eliminado; a la inversa, cuando se reduce la presión arterial, en los capilares renales se filtra menos y se reabsorbe más, de modo que la eliminación de sal y agua se reduce y ahorrando pérdidas de líquido, el volumen líquido y con ello la presión arterial retornan a la normalidad. La curva de esta figura se denomina curva de función renal. El ascenso de la presión no sólo aumenta el volumen de orina eliminado, sino que ejerce un efecto aproximadamente igual sobre la eliminación de sodio, lo que constituye el fenómeno de la natriuresis de presión. 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 8 de 18 ¿si el riñón funciona de modo tan preciso, por qué la hipertensión arterial es una de las patologías cardiovasculares más frecuentes? Cuando el riñón es normal funciona de la forma que hemos descrito anteriormente y un sujeto con riñones sanos puede ingerir cualquier cantidad de sal y agua y el riñón se encargará de su eliminación, sin embargo, diversas situaciones pueden hacer que la curva de función renal se desplace, de modo que el riñón sólo logra mantener igualados los ingresos y pérdidas de sal y agua a una presión arterial mayor: esa persona padecerá hipertensión arterial. Esto demuestra la importancia del riñón en la regulación de la PAM y pone de manifiesto un viejo refrán médico: " Dime qué riñón tienes y te diré qué presión posees". El mecanismo renal es capaz de ajustar la volemia y la presión sin participación de otros mecanismos reguladores de la PAM, es un mecanismo intrínseco, pero otros mecanismos coadyuvan a que la normalización se alcance más rápido, entre estos tenemos: La Angiotensina II (AII) que incrementa la producción de aldosterona, la que a su vez provoca retención de Na+ y agua, y tiene además un efecto directo sobre la reabsorción en los túbulos renales. Los efectos vasoconstrictores de la AII se observan en unos minutos, sin embargo, sus efectos sobre el volumen líquido en el organismo (directo y a través de la aldosterona) demoran más y coadyuvan con el mecanismo renal de regulación a largo plazo. La ADH favorece la reabsorción de agua en los túbulos renales y de esta forma coadyuva con el mecanismo renal a restablecer el volumen líquido en el organismo. La excitación simpática y las catecolaminas circulantes también contribuyen a reducir el flujo sanguíneo al riñón, lo que reduce la filtración y favorece la reabsorción, en otras palabras, potencian el mecanismo intrínseco renal. Si imaginamos un paciente hemorrágico con todos estos mecanismos actuando simultáneamente, resulta fácil comprender por qué la eliminación de orina (diuresis) puede reducirse hasta cero y porque el comienzo de la diuresis es un signo evidente de recuperación. SISTEMA INTEGRADO DE LOS MECANISMOS DE REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL: Podemos resumir que en la regulación de la presión arterial participan diferentes sistemas de control interrelacionados, estos mecanismos actúan sobre diferentes variables hemodinámicas y sus efectos se hacen evidentes en diferentes tiempos después de una modificación de la presión, de ahí su clasificación en cortos, intermedios y a largo plazo. En el gráfico podemos observar la integración de varios mecanismos de control de la presión arterial y la relación con el tiempo de aparición de sus efectos significativos. Se destaca la rapidez de los mecanismos nerviosos de control de la PAM, cuyas respuestas comienzan a disminuir poco tiempo después y que algunos autores califican como salvavidas. En la gráfica se muestra la ganancia infinita de retroacción del mecanismo volumen-líquido- riñón que estabiliza a largo plazo la presión arterial media y se mantiene siempre que exista integridad de la función renal. REGULACIÓN DE GASTO CARDÍACO (GC) El gasto cardiaco (GC) es la variable principal que expresa la función básica del corazón. El gasto cardiaco es el volumen de sangre impulsado por el corazón a la aorta en un minuto, su valor en el adulto normal es de aproximadamente 5 L/min, varía ampliamente por varios factores como son, el índice del metabolismo corporal, el ejercicio, la edad y la superficie corporal y está determinado por el volumen sistólico y la frecuencia cardíaca en cada individuo 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 9 de 18 Entre estas dos variables existe un compromiso, si la frecuencia aumenta, sin aumento de la llegada de sangre al corazón, el corazón se contraerá más veces, pero expulsará en cada sístole un menor volumen sistólico, como ocurre en taquicardias no relacionadas con el sistema simpático, lo que se debe a que el corazón no puede bombear la sangre que no ha recibido, de ahí que los dos factores implicados en la regulación de gasto cardíaco son: El retorno venoso (RV). La capacidad de bomba del corazón o eficacia del corazón, que es expresión de la contractilidad ventricular. De estos dos factores implicados es el RV el principal determinante del GC y esto se explica porque el corazón dispone de un mecanismo intrínseco que se conoce como la Ley de Frank- Starling que le permite bombear toda la sangre que le llega sin permitir remanso en las venas, por tanto, es ese flujo (RV), que no es más que la suma de todos los flujos locales de los tejidos el que va a determinar lo que el corazón bombea en unas condiciones normales. Si le llega más sangre, se distiende más, y por los mecanismos que se estudiaron en relación con la regulación de la contracción ventricular, desarrolla una mayor fuerza y bombea más. También, al llegar más sangre a la aurícula derecha distiende el nodo SA y pone a su vez en marcha el reflejo Bainbridge lo que aumenta la frecuencia cardíaca y aumenta aún más el gasto cardíaco (el aumento de la frecuencia ayuda a bombear la sangre adicional). LA REGULACIÓN DEL GC ES LA SUMA DE TODAS LAS REGULACIONES DEL FLUJOSANGUÍNEO LOCAL: el metabolismo tisular regula la mayor parte del flujo sanguíneo local El retorno venoso hacia el corazón es la suma de todo el flujo sanguíneo local a través de todos los segmentos tisulares de la circulación periférica. Por tanto, se deduce que la regulación del gasto cardíaco es la suma de todos los mecanismos reguladores del flujo sanguíneo local. En la mayoría de los tejidos el flujo sanguíneo lo hace principalmente en proporción al metabolismo de cada tejido. Por ejemplo, el flujo sanguíneo local casi siempre aumenta cuando lo hace el consumo tisular de oxígeno; cuando aumenta el trabajo cardíaco durante el ejercicio, también aumentan paralelamente el consumo de oxígeno y el gasto cardíaco. Efecto de la resistencia periférica total sobre el gasto cardíaco a largo plazo Cuando la resistencia periférica total es normal, el gasto cardíaco también es normal. El gasto cardíaco disminuye cuando la resistencia periférica total aumenta por encima de lo normal; por el contrario. El gasto cardíaco aumenta cuando la resistencia periférica total disminuye. Esta relación se entiende fácilmente si se recuerda una de las variantes de la ley de Ohm, Gasto cardíaco = Presión arterial Resistencia periférica total La cantidad de sangre que el corazón puede bombear tiene unos límites definidos el corazón de un ser humano normal que actúe sin una estimulación especial puede bombear una cantidad de retomo venoso hasta 2,5 veces el retomo venoso normal antes de que el corazón se convierta en el factor limitante en el control del gasto cardíaco los corazones hiperefectivos que bombean mejor de lo normal y los corazones hipoefectivos, que bombean a niveles por debajo de lo normal. Factores que provocan un corazón hipereficaz Sólo hay dos tipos de factores que hacen que el corazón bombee mejor de lo normal, y son: 1) la estimulación nerviosa: la combinación de la estimulación simpática y de la inhibición parasimpática tiene dos efectos que aumentan la eficacia de la función de bomba del corazón: aumenta mucho la frecuencia cardíaca. a veces desde 72 latidos/min hasta 180-200 latidos/min en personas jóvenes, aumenta la fuerza de la contracción cardíaca (lo que se conoce como aumento de la «contractilidad») hasta el doble de lo normal. 2) la hipertrofia del músculo cardíaco: El aumento a largo plazo del trabajo cardíaco, aunque no con una carga tan excesiva como para dañar al corazón, provoca el aumento de la masa y de la fuerza contráctil del corazón, del mismo modo que el ejercicio intenso provoca la hipertrofia de los músculos esqueléticos; por tanto, esta hipertrofia permite que el corazón bombee mucho más que las cantidades habituales de gasto cardíaco. cada vez que cambie la resistencia periférica total a largo plazo (pero no cambian otras funciones de la circulación), el gasto cardíaco cambia cuantitativamente en una erección exactamente opuesta 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 10 de 18 Factores que provocan un corazón hipoeficaz Cualquier factor que disminuya la capacidad del corazón de bombear la sangre provoca la hipoeficacia. Algunos de los factores que consiguen este efecto son los siguientes: Aumento de la presión arterial contra la cual debe bombear el corazón, como en la hipertensión Inhibición de la excitación nerviosa del corazón Factores patológicos que provocan alteraciones del ritmo cardíaco o de la frecuencia cardíaca Bloqueo de una arteria coronaria, para provocar un «ataque cardíaco» Cardiopatía valvular Cardiopatía congénita Miocarditis, una inflamación del músculo cardíaco Hipoxia cardíaca Función del sistema nervioso en el control del gasto cardíaco Importancia: el control nervioso previno el descenso de la presión arterial dilatando todos los vasos sanguíneos periféricos sin causar cambios de la presión arterial, pero aumentando el gasto cardíaco casi por cuatro. Efecto del sistema nervioso para aumentar la presión arterial durante el ejercicio. Durante el ejercicio, el aumento intenso del metabolismo en los músculos esqueléticos activos actúa directamente en las arteriolas musculares para relajarlos y permitir el acceso adecuado del oxígeno y otros nutrientes necesarios para mantener la contracción muscular. Evidentemente, así se produce un descenso importante de la resistencia periférica total, lo que normalmente también disminuiría la presión arterial. No obstante, el sistema nervioso lo compensa inmediatamente. La misma actividad cerebral que envía las señales motoras a los músculos envía señales simultáneamente a los centros nerviosos autónomos del cerebro para provocar la actividad circulatoria, provocando la constricción de las venas grandes y el aumento de la frecuencia y de la contractilidad del corazón. Todos estos cambios actúan en conjunto aumentando la presión arterial por encima de lo normal, lo que a su vez empuja aún más flujo sanguíneo a través de los músculos activos. En resumen, el sistema nervioso tiene un papel enormemente importante para prevenir la caída de la presión arterial hasta niveles desastrosos cuando los vasos sanguíneos tisulares se dilatan y, por tanto, aumentan el retorno venoso y el gasto cardíaco por encima de lo normal Elevación y disminución patológica del gasto cardíaco Elevación del gasto cardíaco provocada por una reducción de la resistencia periférica total: algunas de las situaciones que disminuyen la resistencia periférica y, al mismo tiempo, aumentan el gasto cardíaco por encima de lo normal. 1. Beriberi. Esta enfermedad está provocada por una cantidad insuficiente de la vitamina tiamina (vitamina B) en la dieta. La falta de esta vitamina disminuye la capacidad de los tejidos de usar algunos nutrientes celulares y mecanismos del flujo sanguíneo tisular local que, a su vez, provoquen una vasodilatación periférica compensadora. En ocasiones, la resistencia periférica total disminuye hasta tan sólo la mitad de lo normal, por lo que los niveles de retorno venoso y gasto cardíaco a largo plazo también aumentan hasta el doble de lo normal. 2. Fístula arteriovenosa (cortocircuito). Ya hemos hablado de que cada vez que se crea una fístula (también denominada cortocircuito AV) entre una arteria y una vena importantes pasa una cantidad enorme de flujo sanguíneo directamente desde la arteria hacia la vena, lo cual, además, disminuye en gran medida la resistencia periférica total y, así mismo, aumenta el retorno venoso y el gasto cardíaco. 3. Hipertiroidismo. En el hipertiroidismo, el metabolismo de la mayoría de los tejidos del organismo está muy aumentado y la utilización de oxígeno aumenta, liberándose productos vasodilatadores desde los tejidos. Por tanto, la resistencia periférica total disminuye mucho porque el control del flujo sanguíneo tisular local reacciona por todo el cuerpo; en consecuencia, el retorno venoso y el gasto cardíaco aumentan hasta el 40-80% por encima de lo normal. 4. Anemia. En la anemia se producen dos efectos periféricos que disminuyen en gran medida la resistencia periférica total. Uno de ellos es la disminución de la viscosidad de la sangre, como consecuencia del descenso de la concentración de eritrocitos. El otro es un menor aporte de oxígeno a los tejidos, lo que provoca la vasodilatación local. En consecuencia, el gasto cardíaco aumenta mucho 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 11 de 18 Disminución del GC Esta situación puede clasificarse en dos 2: categorías: 1) aquellas anomalías que disminuyen demasiado eficacia de la función de bomba del corazón: El nivel de bombeo puede caer por debajo de lo necesario según el flujo sanguíneo tisular que se considere adecuado cuando el corazón sufra daños importantes,independientemente de la causa. Por ejemplo, esto sucede en el bloqueo importante de los vasos sanguíneos coronarios por lo que ocurre el infarto de miocardio consecuente, la cardiopatía valvular, la miocarditis, el taponamiento cardíaco y las alteraciones metabólicas cardíacas 2) las que disminuyen demasiado el retorno venoso: Cualquier factor que interfiera con el retorno venoso también provoca el descenso del gasto cardíaco. Algunos de estos factores son los siguientes: Descenso del volumen de sangre. Con mucho, el factor periférico no cardíaco más frecuente que provoca el descenso del gasto cardíaco es el descenso del volumen de sangre, consecuencia principalmente de una hemorragia. Está claro por qué esta situación disminuye el gasto cardíaco: la pérdida de sangre disminuye el llenado del aparato vascular hasta un nivel tan bajo que no hay sangre suficiente en los vasos sanguíneos periféricos para generar presiones vasculares periféricas suficientes para empujar la sangre de vuelta hacia el corazón. Dilatación venosa aguda. En algunas ocasiones, las venas periféricas sufren una vasodilatación aguda, especialmente cuando el sistema nervioso simpático se vuelve súbitamente inactivo. Por ejemplo, como consecuencia del desvanecimiento a menudo se produce una pérdida súbita de actividad del sistema nervioso simpático que provoca una dilatación muy importante de los vasos periféricos de capacitancia, en especial de las venas. En consecuencia, disminuye la presión de llenado en el aparato vascular, ya que el volumen de sangre no puede crear la presión adecuada en unos vasos sanguíneos periféricos que ahora están fláccidos. En consecuencia, la sangre «se asienta» en los vasos y no vuelve hacia el corazón. Obstrucción de las grandes venas. En casos aislados las grandes venas que llegan al corazón se obstruyen, de forma que la sangre de los vasos periféricos no puede volver al corazón. En consecuencia, se produce un descenso importante del gasto cardíaco. GASTO CARDIACO EN LA HEMORRAGIA Después de una hemorragia se produce disminución del volumen sanguíneo, de la presión circulatoria media de llenado, del retorno venoso y del gasto cardiaco; en consecuencia, disminuye la presión arterial. En dependencia de la cuantía del sangramiento y la caída de la presión arterial se ponen de manifiesto una serie de mecanismos compensadores que explican las manifestaciones clínicas presentes en esta situación. Mecanismos de compensación: En respuesta a la presión arterial disminuida se desencadenan respuestas nerviosas que dependen de la cuantía de la hemorragia y la caída de presión como son: inhibición de los barorreceptores, excitación de los quimiorreceptores y la respuesta isquémica del SNC. Como resultado se produce un estímulo simpático, que aumenta la frecuencia y la fuerza de contracción del corazón, produce vasoconstricción con aumento de la resistencia periférica total que explica la palidez que acompaña a este estado y venoconstricción que aumenta la presión circulatoria media de llenado, esta aumenta el retorno venoso que aumenta el gasto cardiaco y la presión arterial tiende a la normalidad. EFECTO DEL AUMENTO DEL VOLUMEN SANGUÍNEO SOBRE EL GC Un aumento súbito del volumen de sangre en torno al 20% aumenta el gasto cardíaco hasta 2,5-3 veces con respecto a lo normal. Si se perfunde inmediatamente una gran cantidad extra de sangre, el mayor llenado del sistema provoca que la presión media del llenado sistémico (PSMLL) aumente, lo que desplaza la curva de retorno venoso hacia la derecha. Al mismo tiempo, el aumento del volumen de sangre distiende los vasos sanguíneos, con lo que se reduce su resistencia y, por tanto, se reduce la resistencia al retorno venoso. Efectos compensadores que se inician en respuesta al aumento de volumen de sangre. El aumento importante del gasto cardíaco provocado por el aumento de volumen de sangre dura sólo unos minutos porque comienzan a producirse varios efectos compensadores inmediatamente: 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 12 de 18 1) el aumento del gasto cardíaco aumenta la presión capilar de forma que el líquido comienza a trasudar desde los capilares hacia los tejidos, con lo que el volumen de sangre vuelve a la normalidad; 2) el aumento de la presión venosa provoca la distensión continua y gradual de las venas por un mecanismo que se conoce como estrés-relajación, provocando la distensión de los reservorios de sangre venosa, como el hígado y el bazo, y reduciendo de esa forma la presión sistémica media, 3) el exceso del flujo sanguíneo a través de los tejidos periféricos provoca el incremento autorregulador de la resistencia vascular periférica, con lo que aumenta la resistencia al retorno venoso. Estos factores consiguen que la presión media del llenado sistémico vuelva a la normalidad y que se contraigan los vasos de resistencia de la circulación sistémica. Por tanto, gradualmente, en un período de 10 a 40 min, el gasto cardíaco vuelve casi a la normalidad. EFECTO DE LA ESTIMULACIÓN SIMPÁTICA SOBRE EL GC La estimulación simpática afecta tanto al corazón como a la circulación sistémica, ya que consigue que el corazón funcione como una bomba más potente y, en la circulación sistémica, aumenta la presión media del llenado sistémico por la contracción de los vasos periféricos, en especial de las venas, y aumenta la resistencia al retorno venoso. PAPEL DE LOS NERVIOS Y LOS MÚSCULOS ESQUELÉTICOS EN AUMENTAR EL GC Y LA PAM: Cuando los músculos esqueléticos se contraen durante el ejercicio comprimen los vasos sanguíneos por todo el organismo. Incluso la anticipación del ejercicio aprieta los músculos, con lo que se comprimen los vasos musculares y abdominales. El efecto resultante es el traslado de la sangre desde los vasos periféricos hacia el corazón y los pulmones y, por tanto, el aumento del gasto cardíaco. Es un efecto esencial que provoca un incremento del gasto cardíaco en 5-7 veces, como sucede a veces en el ejercicio intenso. A su vez, el aumento del gasto cardíaco es un componente esencial del incremento de la presión arterial durante el ejercicio. GASTO CARDIACO EN EL EJERCICIO El ejercicio muy intenso es la situación más estresante que afronta el sistema circulatorio normal, lo cual es motivado por dos razones: en primer lugar, porque el flujo sanguíneo a los músculos debe aumentar en proporción al aumento del metabolismo y en segundo por la gran masa muscular que compone el organismo humano; sin embargo, la práctica de ejercicio físico sistemático y planificado influye de forma positiva en todos los sistemas del organismo. El aumento del gasto cardiaco en el ejercicio depende de dos causas fundamentales: el aumento del metabolismo y la estimulación del sistema nervioso simpático; la primera produce vasodilatación por autorregulación local, con la consiguiente disminución de la resistencia periférica total con lo cual aumenta el retorno venoso, el gasto cardiaco y la presión arterial. El estímulo simpático al corazón aumenta la frecuencia de sus latidos y su contractilidad, lo cual contribuye también al aumento del gasto cardiaco; por su parte el estímulo simpático a los vasos musculares produce vasodilatación, y a las venas, disminución de su adaptabilidad con aumento de la presión circulatoria media de llenado, aumento del retorno venoso y el gasto cardiaco. Es necesario aclarar que la presión sistólica aumenta, pero la diastólica tiende a mantenerse constante o disminuir, por tanto, la presión diferencial o del pulso, aumenta. EL RETORNO VENOSO (RV) El retorno venoso es el flujo de sangre que regresa al corazón en un minuto determinado por la suma de todos los flujos sanguíneos locales, cada uno de los cuales está regulado por el propio tejido. La relación fundamental de la hemodinámica, aplicada al retorno venoso:05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 13 de 18 RV= (PSMLL - PAD) RRV Está curva expresa el flujo de sangre venosa que regresa al corazón desde la circulación sistémica a diferentes presiones atriales derechas. Los tres factores principales son: La PSMLL representa el grado el llenado del sistema, es la cabeza de presiones que impulsa la sangre a retornar al corazón, en el sujeto normal tiene un valor de 7mmHg (Existen dos factores básicos de los que depende la presión circulatoria media, que son la volemia y la adaptabilidad). La PAD o presión venosa central como comúnmente se le conoce en la clínica, es la fuerza que ejerce la sangre contra las paredes el atrio derecho, forma parte del gradiente de presiones que impulsa la sangre desde las venas hacia el atrio derecho, tiene un valor normal de 0 mmHg. Depende del equilibrio entre la capacidad de bombeo del corazón y la tendencia de la sangre a retornar al atrio derecho desde las venas periféricas. La resistencia del flujo sanguíneo entre los vasos periféricos y el atrio derecho. Por ejemplo, en la medida que aumenta la eficacia de bombeo del corazón la PAD disminuirá, pudiendo alcanzar un valor mínimo de -3 a -5 mmHg cuando las contracciones ventriculares son muy enérgicas; en estados hemorrágicos; por el contrario, si el corazón se vuelve hipoeficaz, la PAD aumenta, lo que provoca un descenso del RV. Normalmente hay una diferencia de presión (∆P) de 7 mmHg entre la PSMLL y la PAD. Si la PAD llega a igualar a la PSMLL cesa el RV porque ∆P se hace cero. En la medida que la PAD aumenta se produce un remanso de sangre en las venas, disminuye el RV acercándose a cero, lo mismo ocurrirá al GC pues como dijimos es el RV el principal determinante del mismo. Cualquier ligero incremento de la presión en la aurícula derecha provoca un descenso drástico del retorno venoso porque la circulación sistémica es una bolsa distensible, por lo que cualquier aumento de la presión retrógrada de la sangre se acumulará en esta bolsa en lugar de volver al corazón. Al mismo tiempo que aumenta la presión en la aurícula derecha y se provoca la estasis venosa, la función de bomba cardíaca también se acerca a cero porque disminuye el retorno venoso. Las presiones arterial y venosa entran en equilibrio cuando cesa todo el flujo ¿Qué situaciones pueden aumentar la tendencia de la sangre a retornar al corazón? El aumento de la volemia y la disminución de la adaptabilidad vascular que se observa cuando aumenta el tono venoso (excitación simpática), son situaciones que aumentan la PSMLL y provocan un aumento del RV puesto que aumentan el ∆P. En estos casos, en que la PSMLL, se modifica, la nueva curva correría paralela a la normal y el RV se haría cero cuando la PAD iguale el nuevo valor de la presión de llenado. De la misma manera que la PSMLL representa la presión que empuja la sangre venosa al corazón, también hay una resistencia que se opone y se llama resistencia al retorno venoso (RRV), la mayoría de esta resistencia se produce en las venas. Esta RRV tiene efecto sobre la curva de retorno venoso. La disminución de la resistencia al flujo sanguíneo entre los vasos periféricos y el atrio derecho causada por ejemplo por una dilatación arteriolar generalizada, la disminución de la viscosidad sanguínea, como ocurre en las anemias y la presencia de cortocircuitos arteriovenosos se produce una caída de resistencia periférica total (RPT y por tanto de la RRV) lo que permite que la sangre se mueva más fácilmente de las arterias a las venas. Por ejemplo, la disminución de la RRV permite que el flujo de sangre aumente la curva gira 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 14 de 18 hacia arriba con una pendiente que puede ser el doble de lo normal. En cualquier situación se cumple que si aumenta la PAD el RV disminuye. EFECTO DE LA PSMLL SOBRE EL RV cuanto mayor sea la presión media del llenado sistémico más se desplaza la curva de retorno venoso hacia arriba y hacia la derecha. Por el contrario, cuanto más baja sea la presión media del llenado sistémico más se desplazará la curva hacia abajo y hacia la izquierda. Para decirlo de otro modo, cuanto más lleno esté el sistema más fácil será que la sangre fluya hacia el corazón, y cuanto menor sea el llenado, más difícil será que la sangre vaya hacia el corazón. GRADIENTE DE PRESIÓN DEL RV cuanto mayor sea la diferencia entre la presión media del llenado sistémico y la presión en la aurícula derecha, mayor será el retorno venoso. Por tanto, la diferencia entre estas dos presiones se conoce como gradiente de presión para el retorno venoso. RESISTENCIA AL RETORNO VENOSO: la presión media del llenado sistémica representa una presión que empuja la sangre venosa desde la periferia hacia el corazón, también hay una resistencia a este flujo de sangre venosa que se denomina resistencia al retorno venoso. La mayoría de la resistencia al retorno venoso se produce en las venas, aunque una parte se produce también en las arteriolas y en las pequeñas arterias. RV = PSMLL – PAD RRV ¿Cómo determinar cuál es el GC que realmente está bombeando el ventrículo? no puede ser otro que el RV que le llega siempre que esté dentro de sus límites fisiológicos Esto nos lleva al concepto de permisividad: el corazón juega un papel permisivo respecto al GC, que queda definido por el valor del RV. El GC límite que puede bombear el corazón se denomina nivel permisivo. En condiciones normales de reposo el corazón está recibiendo y bombeando 5 l/min, sin embargo, puede bombear entre 13 y 15 l/min, que es su nivel permisivo del corazón, sin embargo, diversas patologías, infartos miocarditis etc. que afectan la eficacia del corazón desplazan la curva y reducen el nivel permisivo. La diferencia entre el GC que bombea un corazón en reposo y el límite máximo a que puede llegar es la reserva cardíaca, que se reduce en pacientes con diferentes patologías cardíacas y aumenta como resultado de la práctica sistemática de deportes. El sistema cardiovascular un circuito cerrado, el corazón y la circulación sistémica deben funcionar conjuntamente, lo que significa que el RV debe ser igual al GC a una misma PAD. Aumento de la presión arterial durante el ejercicio debido a estimulación simpática Un efecto importante del aumento de la estimulación simpática en el ejercicio consiste en aumentar la presión arterial, como consecuencia de muchos factores estimuladores como son: 1) la vasoconstricción de las arteriolas y pequeñas arterias en la mayoría de los tejidos del organismo, excepto los músculos activos; 2) aumento de la actividad de bombeo por el corazón, 3) un gran aumento de la presión media del llenado sistémico causado principalmente por la contracción venosa. Estos efectos, actuando en conjunto, casi siempre aumentan la presión arterial durante el ejercicio. 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 15 de 18 RESPUESTAS CARDIOVASCULARES EN EL EJERCICIO FÍSICO Existen situaciones en que surgen demandas metabólicas importantes como en el ejercicio físico intenso y en los estados de alarma con componentes emocionales y posibles demandas metabólicas (ataque, fuga, ira), que ponen en juego respuestas de ajuste cardiovascular que permiten satisfacer esas demandas. ¿Cuáles son esas modificaciones cardiovasculares en el ejercicio físico? Todas las modificaciones funcionales que ocurren en el sistema cardiovascular durante un ejercicio físico lo suficientemente intenso, pueden explicarse porque concomitan al mismo tiempo: Una intensa descarga simpática. Una vasodilatación metabólica que sedesarrolla en todos los músculos en actividad. La descarga simpática masiva comienza incluso antes de iniciar el ejercicio, se explica porque los impulsos nerviosos provenientes de la corteza motora alcanzan las zonas superiores del centro vasomotor a través del sistema límbico e hipotálamo originando la descarga simpática. Las fibras simpáticas vasodilatadoras tienen efecto sobre todo al inicio de la actividad. También las fibras que conducen la información propioceptiva originada en músculos y articulaciones en movimiento en su ascenso hacia los centros de control motor, emiten colaterales que alcanzan el CVM (y el centro respiratorio) modifican la actividad del mismo. Los efectos del simpático se producen de igual forma durante el ejercicio físico, sólo que ahora la vasodilatación metabólica que se explica por los mecanismos de regulación local de flujo se produce al mismo tiempo de modo que en unos territorios, como el riñón, la circulación esplácnica y otros, ocurre una vasoconstricción que aumenta la resistencia, mientras que en todos los vasos musculares está ocurriendo vasodilatación. ¿Qué ocurrirá a la RPT que como sabemos es la sumatoria de todas las resistencias de la circulación sistémica? Evidentemente el valor que tome la RPT depende de la magnitud en que disminuya la R en los músculos y cuanto aumente en las otras zonas debido a la descarga simpática. Si el ejercicio es lo suficientemente intenso la RPT disminuye, esto va a repercutir de manera importante en el RV y en la PAM. Los efectos del simpático sobre el corazón aumentan su contractilidad y por tanto elevan la función ventricular y el nivel permisivo, es decir el corazón está en condiciones de bombear un mayor GC, si le llega un mayor retorno. De hecho, el retorno venoso al corazón aumenta por la disminución de la RPT (lo que implica menor RRV), pero además el RV se incrementa porque la descarga simpática reduce la adaptabilidad y aumenta la PSMLL. Otros factores que contribuyen a aumentar Las modificaciones cardiovasculares que estamos analizando son las que ocurren en un ejercicio de suficiente intensidad y duración. 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 16 de 18 el RV incluyen la actividad incrementada de la bomba venosa debido a las contracciones musculares y la compresión por la prensa abdominal de los reservorios venosos. Resumiendo, en el ejercicio físico el RV aumenta por disminución de la resistencia y por disminución de la adaptabilidad lo que aumenta la presión de llenado y el corazón hipereficaz, por efecto del simpático, puede hacer frente a ese gran retorno y bombearlo hacia la circulación. De modo que el GC puede aumentar 6-7 veces, es decir 30-35 litros/min en un atleta bien entrenado. Los cambios producidos en la curva de función cardíaca y de retorno venoso determinan un nuevo punto de equilibrio sin apenas cambio en la PAD. Es importante destacar que las modificaciones cardiovasculares que estamos analizando son las que ocurren en un ejercicio de suficiente intensidad y duración, como carreras de fondo o natación, ya que no en todos los tipos de ejercicios físicos las modificaciones cardiovasculares ocurren de la misma forma, los ejercicios intensos y de corta duración como el levantamiento de pesas, se realizan sobre todo a expensas de metabolismo anaerobio, se desarrolla mucha tensión muscular y no duran el tiempo suficiente para que la vasodilatación metabólica pueda desarrollarse. ¿Qué la importancia tiene el aumento del GC en el ejercicio? Evidentemente garantiza las necesidades metabólicas aumentadas de las masas musculares en actividad y además el flujo está desplazado hacia los músculos debido a la vasoconstricción simpática en otros territorios. En personas o ejercicios físicos en los que la vasodilatación metabólica es pobre o no ocurre, se produce aumento de la PAM y se constata un incremento de la presión diastólica, como expresión de un aumento de la resistencia periférica total, recordemos que la Presión diastólica se modifica, entre otras situaciones, en dependencia de la facilidad con que la sangre circula de arterias a venas. El aumento del GC sin dudas eleva la PAM, pero este aumento no es proporcional al aumento del GC, debido a la disminución de la RPT. Esto es muy importante, no sólo porque hace posible que el corazón pueda bombear contra una presión no tan alta en la circulación ese GC tan incrementado, sino que además basta imaginar lo que ocurriría a nuestros vasos sanguíneos si la PAM aumentara en la misma proporción que el GC. El GC varía en distintas situaciones normales y patológicas, en respuesta generalmente a demandas metabólicas y funcionales o por efecto de algún estado patológico si existe. En condiciones normales el RV determina el GC a través de la Ley de Frank- Starling cuyo mecanismo básico está en las relaciones espaciales de la actina y la miosina. La eficacia del corazón puede ser limitante del GC en aquellos estados que afectan la contractilidad miocárdica. El ejercicio físico no es una situación de regulación la PAM, que de hecho siempre aumenta en alguna medida, las respuestas cardiovasculares al ejercicio físico son generadas por una descarga simpática dependiente de vías nerviosas provenientes de la corteza motora y aferentes propioceptivas que alcanzan el CVM, a cuyos efectos se suma la vasodilatación, por autorregulación metabólica, en amplias zonas del tejido muscular involucradas en la actividad ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::: CONCLUSIONES: La PAM, es la variable central de la función cardiovascular, no sólo por ser la que impulsa el flujo hacia los tejidos, sino porque es la variable cuyos cambios pueden ser detectados, desencadenando los mecanismos reguladores, el GC queda regulado como parte de las respuestas que se producen. Los mecanismos reguladores de la PAM difieren por su naturaleza y rapidez con que se manifiestan sus efectos. Los mecanismos más rápidos en desarrollarse difieren también por la sensibilidad de sus receptores, lo que determinan los rangos de presión en que actúa cada uno; son también los que más tempranamente dejan de responder, su importancia radica sobre todo en que evitan la caída drástica de la presión en tanto otros mecanismos se desarrollan y además permiten en condiciones críticas, mantener un nivel de presión que protege el flujo sanguíneo hacia órganos vitales, desplazándolo del resto del organismo. La regulación a largo plazo de la presión arterial es dependiente de la regulación del volumen líquido en el organismo, mecanismo con el que contribuyen hormonas como la Angiotensina II, la aldosterona y la ADH. Especial importancia tiene el sistema renina Angiotensina, que constituye la base fisiológica de muchos de los tratamientos antihipertensivos utilizados en la actualidad. El ejercicio físico no es una situación de regulación de la PAM, que de hecho siempre aumenta en alguna medida, las respuestas cardiovasculares al ejercicio físico son generadas por una descarga simpática. 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 17 de 18 PAM GC RPT VS POSTCARGA RPT PRECARGA VDF RV PAD RRV PSMLL L: LONGITUD n: VISCOSIDAD RADIO DEL VASO REGULACIÓN LOCAL DEL Q TONO SIMPÁTICO REGULACIÓN EXTRÍNSECA HUMORAL FRECUENCIA ♥ TONO VAGO- SIMPÁTICO d volemia Capacitancia VOLUMEN DISTENSIBILIDAD TONO SIMPÁTICO PARED DEL VASO d d inversamente proporcional directamente prporcionalD -- depende 05- REGULACIÓN DE LA PAM, el GC y el RV RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 18 de 18
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