Biofisica cardiaca (1)

Vista previa del material en texto

Biofísica Cardiaco
Introducción
Es un órgano hueco que actúa en forma de bomba, cuya función es eyectar la sangre a todo el organismo.
Esta ubicada en la cavidad torácica en el mediastino medio, inmediatamente retro-esternal, entre ambos pulmones. Su porción inferior descansa sobre el musculo diafragma.
Tiene cuatro cavidades dos aurículas (receptoras), dos ventrículos (eyectores)
El bombeo sincrónico de las cuatro cavidades constituye el ciclo cardiaco.
Esta inervado por medio de fibras simpáticas y parasimpáticas.
La cavidad cardiaca esta formada de superficie a profundidad en:
Epicardio: Delgada capa externa formada por lamina visceral del pericardio seroso
Miocardio: gruesa capa medial helicoidal, formada por musculo cardiaco.
Endocardio: delgada capa interna, es la membrana de revestimiento del corazón.
Pericardio: capa mas externa del corazón. Pericardio visceral, Pericardio Parietal.
Las fibras musculares que conforman el corazón, reciben el nombre de Cardiomiocitos. Aproximadamente 20 millones.
Tienen estructura bifurcada en forma de Y con un solo núcleo de forma oval, grande y central.
Presenta estriaciones transversales similar al de los músculos esqueléticos.
Posee Retículo Sarcoplasmático menos desarrollado que el musculo esquelético por lo cual utilizan también el calcio extracelular para el mecanismo contráctil.
Los cardiomiocitos están unidos por estructuras llamadas discos Intercalares (uniones intercalares) permite el flujo rápido de información de célula a célula.
Estructura del Corazón
Macroscópico
Microscópico
Componentes del sistema circulatorio
Sistema Arterial:
Inicia en la Arteria Aorta, la cual va dividiéndose en sus grandes ramas, las arterias periféricas, estas terminan en arteriolas, y estas en los capilares arteriales.
Sistema Venoso:
Inicia en los capilares postvenosos, para formar las vénulas, estas a su vez confluyen y dan lugar a las venas periféricas, que terminan formando las venas Cavas.
Ciclo cardiaco
Tres etapas: sístole atrial, sístole ventricular y diástole
Duración: 0.8 segundos
Propiedades del musculo Cardiaco
El musculo cardiaco posee dos tipos funcionales de células.
1 Fibras Contráctiles, se encuentran en la mayor parte de las aurículas y los ventrículos
2 Fibras Auto excitables: son las células del nódulo sinoauricular, las del nódulo auriculo ventricular, estas generan potenciales de acción con una frecuencia característica para cada una de ellas.
Fibras musculares especializadas en conducción (Fibras de sistema de conducción)
Fibras especializadas en generar los impulsos eléctricos (Fibras nodales)
Contractilidad o Inotropismo: Capacidad del tejido muscular cardíaco en generar tensión de acortamiento cuando es activado por un potencial de acción.
El conjunto de procesos que ocurren entre la despolarización activa del sarcolema, la contracción de la fibra muscular y la recuperación de su longitud inicial constituyen el acoplamiento excitación-contracción-relajación.
Automatismo o Cronotropismo: Propiedad por la cual algunas células cardíacas presentan la capacidad de generar despolarizaciones rítmicas de su potencial de membrana (denominados potenciales marcapasos) que son propagados en todas direcciones, marcando el ritmo de despolarización del resto de las células cardíacas y en consecuencia el ritmo de contracción.
Conductibilidad o dromotropismo: 
Todas las células del corazón conducen el potencial de acción sin decremento, excitando las células vecinas a través de las gap junctions existentes.
Excitabilidad (batmotropismo): Se denomina así a la facilidad con la que puede ser activada una célula cardíaca. Se puede cuantificar midiendo la cantidad de corriente eléctrica necesaria para generar un potencial de acción. Los cambios en la excitabilidad de las células cardíacas son el origen de las arritmias cardíacas.
La excitabilidad viene determinada por dos factores: El valor del potencial umbral y el tiempo en que durante el Va la célula no responde a un estímulo, refractariedad.
Sistema de Conducción
Las células autoexcitables poseen una mayor permeabilidad para el Na, debido a su potencial de acción de -60 mv que lo hace mas fácil de excitar.
Las mismas no necesitan de un estimulo externo para poder excitarse, la despolarización es espontanea, Es decir generan su propio potencial de acción.
Sistema de Conducción
Nodo sinusal [Keith y Flack]
Nodo auriculoventricular [Aschoff y Tawara]
Fascículo auriculoventricular [Haz de His]
Ramos subendocardios [Red de Purkinje]
Potencial de Accion
Respuesta Rápida:
 Activación de los canales rápidos de Na. Se encuentran en celulas del miocardio Auricular, ventrículos, Haz de His y fibras de Purkinje.
Respuesta Lenta : 
 Activación de los canales lentos para el Ca. Se encuentran en los NSA y NAV.
Potencial de acción de respuesta Rápida
PRESENTA 5 FASES; 
Fase 0 : De ascenso rápido, debido al ingreso de Na por activación de los canales Rápidos.
Fase 1: Repolarizacion temprana, dada por la inactivación de la corriente de Na y a la Inactivación de K hacia afuera y Cl hacia adentro
Fase 2: El evento ionico principal es la corriente Lenta de ingreso de Ca.
Fase 3 : Repolarizacion rapida , debida a los canales de K, permitiendo la corriente hacia afuera.
Fase 4 : Reposo electrico, extrusion activa de Na y Recuperacion de K 
Potenciales de acción en el miocardio ventricular.
Fase 0: Se produce la entrada de iones sodio llevando el potencial de membrana a valores positivos.
Fase 1: Cuando el interior de la fibra se vuelve electropositivo se produce la salida del ion potasio. Repolarizacion por salida de potasio, es una fase muy breve.
Fase 2: La repolarización es contrarrestada por la entrada de mas iones positivos: sodio y calcio. La entrada de estos iones, detiene o suspende momentáneamente la repolarización, quedando el potencial de membrana estabilizado en un valor positivo. Esta parte del grafico recibe el nombre de meseta y dura aproximadamente 0,25 seg.
Fase 3: Se recupera la permeabilidad para el potasio y este ion sale y se reinicia la repolarización.
Fase 4: Una vez recuperado el potencial de reposo actúa, la bomba de sodio y potasio.
Potenciales de Acción
Fase 0: Ingreso de iones Na
Fase 1: Salida de iones k
Fase 2: Ingreso de iones Na y Ca
Fase 3: Repolarizacion, salida de K
Fase 4: Bomba de Na-K
0
1
2
3
4
-90mv
-70mv
0mv
Na-Ca
Frecuencia espontanea y velocidad de conducción.
El umbral de excitación en el musculo cardiaco es de +20mv, es decir en el caso del Nódulo SA significa un cambio de -60 a – 40 mv
El nódulo SA, tiene una frecuencia de 60 a 100 potenciales de acción por minuto. La frecuencia de disparo del nódulo AV es de 40 a 60 por minuto y en las fibras de Purkinje es de 15 a 40 por minuto
Velocidad de conducción:
Musculo auricular: 0,3 a 0,5 m/seg.
Vías intermodales: 1 a 2 m/seg.
Nódulo AV: 0,03 m/seg.
Fibras de Purkinje: 1,5 a 4 m/seg.
Musculo contráctil ventricular: 0,3 a 0,5 m/seg.
Características funcionales del Musculo cardiaco.
Es similar a la del musculo esquelético, con la diferencia en cuanto a la bioquímica del proceso contráctil, ya que utiliza el calcio extracelular además del Retículo sarcoplasmático, debido a su poco desarrollo de esta estructura.
Bomba de intercambio Sodio-Calcio: En reposo, puede introducir calcio hasta el deposito intracelular. Durante el potencial de acción su papel es facilitar la entrada de calcio promoviendo el cambio del potencial de membrana hasta el valor cercano de -40mv. Durante la repolarización facilita la salida de calcio.
Fenómenos Mecánicos
En el musculo cardiaco no se observan los fenómenos clásicos del musculo esquelético
Fenómeno escalera: No se aplica
Suma de efecto y tetanización: No se aplica
Leyes que rigen al corazón.
Ley de Frank Starling: Dentro de los limites fisiológicos el corazón es capaz de impulsar toda la sangre que le llega. 
El corazon debe ajustar el gasto cardiaco al retorno venoso.
Gasto cardiaco: es el volumen de sangre expulsado por el corazónpor minuto.
Retorno venoso: volumen de sangre que recibe el corazón por minuto.
Ley de Laplace
T= P x R
	2H
T= Tensión
P= Presión transmural
R=Radio
La tensión es directamente proporcional a la presión y el radio, e inversamente proporcional al grosor.
Trabajo Del Corazón
Consiste en pasar un volumen de sangre desde un sistema de baja presión (territorio venoso) a un sistema de alta presión (territorio arterial)
T= V x P. 
Trabajo cardiaco es el producto de volumen por presión.
Factores que aumentan el trabajo cardiaco 
 - Sobrecarga de volumen (Pre carga)
 - Sobrecarga de presión (Pos carga)
Ruidos cardiacos 
El corazón opera en una fase de llenado (diástole) y una de vaciamiento o expulsión (sístole). Ambas se conocen por eventos denominados primer y segundo ruido cardiaco.
Primer ruido cardiaco: Corresponde al cierre de las válvulas auriculoventriculares.
Segundo Ruido cardiaco: corresponde al cierre de las válvulas sigmoideas (aortica, salida del ventrículo izquierdo y la pulmonar salida del ventrículo derecho)
Existen otros ruidos cardiacos el tercero y cuarto, pero no se oyen en un adulto sano.
Características acústicas de los ruidos cardiacos.
El primer ruido tiene una duración de 0,14 segundos y una frecuencia de 25-45HZ.
El segundo ruido tiene una duración de 0,11 segundos y una frecuencia de 50 HZ.
Gracias por su Atención