Resumen Breve
Este video explica la fisiología del sistema circulatorio, incluyendo la función del corazón y los vasos sanguíneos. Se describe la circulación cerrada y doble en humanos, el ciclo cardíaco, y los factores que influyen en el gasto cardíaco. También se explica el sistema de excitación y conducción del corazón y cómo se registra la actividad eléctrica del corazón mediante un electrocardiógrafo.
- El sistema circulatorio mantiene la homeostasis transportando oxígeno, nutrientes, desechos, hormonas, agua y electrolitos.
- El ciclo cardíaco comprende la sístole y diástole auricular y ventricular, con una duración de 0.8 segundos en reposo.
- El gasto cardíaco, influenciado por la frecuencia cardíaca, precarga, contractilidad y postcarga, es la cantidad de sangre bombeada por el corazón por minuto.
Introducción al Sistema Circulatorio
El sistema circulatorio, también conocido como sistema cardiovascular, está compuesto por el corazón, los vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares) y la sangre. Su función principal es mantener la homeostasis en el líquido extracelular, asegurando que las células tengan las condiciones óptimas para sobrevivir y cumplir sus funciones. El sistema transporta oxígeno y nutrientes a los tejidos, elimina metabolitos a través de los riñones, transporta células inmunitarias, hormonas, agua, electrolitos y mantiene el equilibrio del pH y la temperatura corporal.
Circulación Cerrada y Doble
La circulación en humanos es cerrada porque la sangre no sale de los vasos sanguíneos, y es doble porque presenta dos circuitos: el circuito menor o pulmonar y el circuito mayor o sistémico. El circuito menor se origina en el ventrículo derecho, pasa por la arteria pulmonar hacia los pulmones, y regresa a la aurícula izquierda a través de la vena pulmonar. El circuito mayor se origina en el ventrículo izquierdo, pasa por la arteria aorta y sus ramas, entrega oxígeno a los tejidos y regresa a la aurícula derecha a través de las venas cava superior e inferior. El corazón actúa como una doble bomba, aspirando sangre durante la diástole y expulsándola durante la sístole.
Sincitios Auricular y Ventricular
Las aurículas y los ventrículos funcionan como sincitios, es decir, sus células musculares se contraen como una sola unidad. El músculo cardíaco está compuesto por fibras auriculares, ventriculares (fibras de trabajo) y fibras especializadas en la excitación y conducción. El esqueleto fibroso, compuesto por cuatro anillos de tejido conjuntivo, aísla eléctricamente las aurículas de los ventrículos, permitiendo que las descargas eléctricas pasen solo a través del sistema de conducción. Esto asegura que los ventrículos se contraigan después de las aurículas, permitiendo un bombeo eficiente de la sangre.
Características del Músculo Cardíaco
Las células del músculo cardíaco, o cardiocitos, son más cortas y gruesas que las del músculo esquelético, generalmente tienen un solo núcleo, se ramifican y se unen mediante discos intercalares. Estos discos contienen desmosomas (uniones mecánicas) y uniones comunicantes (uniones eléctricas) que permiten el flujo de iones entre las células, facilitando la contracción sincronizada. Los cardiocitos no se reproducen, por lo que las lesiones se reparan con tejido cicatrizal. El músculo cardíaco es rico en mitocondrias, lo que le permite obtener energía principalmente a través de la respiración aeróbica y utilizar diversas fuentes de energía.
Diferencias entre Músculo Cardíaco y Esquelético
A diferencia del músculo esquelético, el músculo cardíaco es autoexcitable y puede contraerse rítmicamente fuera del cuerpo. El potencial de acción en el músculo cardíaco dura más tiempo y presenta una meseta debido a la apertura de canales de calcio-sodio después del cierre de los canales rápidos de sodio. Los túbulos T son más grandes y contienen mucopolisacáridos que almacenan calcio, lo que facilita la contracción. Aunque el mecanismo de contracción es similar al del músculo esquelético, el músculo cardíaco no requiere estimulación nerviosa para contraerse.
Ciclo Cardíaco
El ciclo cardíaco es un conjunto de fenómenos físicos, químicos, eléctricos y mecánicos que ocurren en el corazón desde una sístole auricular hasta la siguiente. Incluye la sístole auricular, la sístole ventricular, la diástole auricular y la diástole ventricular. En una persona en reposo, el ciclo cardíaco dura aproximadamente 0.8 segundos. Los ruidos cardíacos se deben al cierre de las válvulas: el primer ruido (lub) se produce por el cierre de las válvulas auriculoventriculares, y el segundo ruido (dub) por el cierre de las válvulas sigmoideas (pulmonar y aórtica).
Fases del Ciclo Cardíaco
El ciclo cardíaco se divide en varias fases: llenado ventricular (pasivo y activo), sístole auricular, contracción isovolumétrica ventricular, eyección ventricular y relajación isovolumétrica. Durante el llenado ventricular, la sangre pasa de las aurículas a los ventrículos a través de las válvulas auriculoventriculares abiertas. La sístole auricular aporta el 20% final del volumen ventricular. La contracción isovolumétrica aumenta la presión ventricular, cerrando las válvulas auriculoventriculares. En la eyección ventricular, las válvulas sigmoideas se abren y la sangre es expulsada hacia las arterias. Finalmente, la relajación isovolumétrica permite que los ventrículos se relajen y las válvulas sigmoideas se cierren.
Frecuencia Cardíaca y Gasto Cardíaco
La frecuencia cardíaca es el número de ciclos cardíacos por minuto. La normocardia se considera entre 60 y 90 ciclos por minuto. La bradicardia es una frecuencia cardíaca inferior a 60, y la taquicardia es superior a 90. El gasto cardíaco es la cantidad de sangre que el corazón bombea por minuto, y se calcula multiplicando la frecuencia cardíaca por el volumen sistólico (cantidad de sangre inyectada por el ventrículo izquierdo en cada latido). En reposo, el gasto cardíaco es de aproximadamente 5 litros por minuto.
Ruidos Cardíacos y Válvulas Cardíacas
Los ruidos cardíacos se escuchan con un estetoscopio. El primer ruido se debe al cierre de las válvulas auriculoventriculares, y el segundo ruido al cierre de las válvulas sigmoideas. Las válvulas auriculoventriculares (tricúspide y mitral) tienen cuerdas tendinosas unidas a los músculos papilares, que evitan la circulación retrógrada de la sangre durante la sístole ventricular. Las válvulas sigmoideas no tienen cuerdas tendinosas ni músculos papilares.
Sistema de Excitación y Conducción del Corazón
El corazón tiene un sistema especializado para generar impulsos eléctricos rítmicos que producen la contracción del miocardio. El impulso se genera en el nódulo sinusal, ubicado en la aurícula derecha, y se propaga a través de las aurículas y las vías internodales hacia el nódulo auriculoventricular. El nódulo auriculoventricular retrasa la conducción del impulso para permitir que las aurículas vacíen la sangre en los ventrículos. Luego, el impulso se transmite a través del haz de His, las ramas izquierda y derecha, y las fibras de Purkinje, que inducen la contracción ventricular.
Nódulo Sinusal y Electrocardiograma
El nódulo sinusal es el marcapasos natural del corazón debido a su alta frecuencia de descarga. Si el nódulo sinusal falla, el nódulo auriculoventricular o el sistema de Purkinje pueden tomar el control, aunque a una frecuencia menor. El electrocardiógrafo registra las variaciones eléctricas del corazón mediante electrodos colocados en el cuerpo. En un electrocardiograma, la onda P representa la despolarización auricular, el complejo QRS la despolarización ventricular y la onda T la repolarización ventricular.
Control de la Frecuencia Cardíaca y Gasto Cardíaco
La frecuencia cardíaca está controlada por el centro cardiovascular en el bulbo raquídeo, que utiliza los nervios vagos (sistema parasimpático) para disminuir la frecuencia cardíaca mediante la liberación de acetilcolina, y el sistema nervioso simpático para aumentarla mediante la liberación de adrenalina y noradrenalina. El gasto cardíaco depende no solo de la frecuencia cardíaca, sino también de la precarga (llenado ventricular), la contractilidad (fuerza de contracción) y la postcarga (resistencia vascular).
