15. fisiología sistema cardiovascular2014

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DR. IVAN NIESEL PROFESOR DE FISIOLOGIA Y FISIOPATOLOGIA

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Page 1: 15. FISIOLOGÍA SISTEMA CARDIOVASCULAR2014

DR. IVAN NIESEL PROFESOR DE FISIOLOGIA Y FISIOPATOLOGIA

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PRESIÓN ARTERIAL (PA) §  Es  la  fuerza  que  ejerce  la  sangre  

sobre  la  pared  de  las  arterias  en  forma  perpendicular.  

§  Durante  la  sístole,  la  presión  de  la  sangre  eyectada  sube  hasta  alcanzar  un  máximo,  convencionalmente  llamado  PRESIÓN  SISTÓLICA  (PS);  en  el  diástole,  la  presión  desciende  hasta  un  valor  mínimo  o  PRESIÓN  DIASTÓLICA  (PD).  

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Fisiología CV Flujo sanguíneo tisular

Tono vasomotor tisular

Resistencia periférica Volumen minuto

volumen eyectado Frecuencia cardíaca Contractilidad

Postcarga

Precarga

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Componentes de la PA §  Presión  Arterial  Sistólica  (PS)  

§  Producida  por  el  volumen  de  eyección  del  ventrículo  izquierdo.  §  Cada  volumen  sistólico  genera  una  onda  de  pulso  distal.  §  (la  PA):Depende  de  

§  El  volumen  sistólico.  §  La  elasGcidad  de  la  aorta.  §  En  parte,  de  la  resistencia  periférica  total  (RPT).  

§  Presión  Arterial  Diastólica  (PD)    §  Consecuencia  de  la  distribución  del  volumen  sistólico  hacia  los  tejidos.  

§  Representa  la  presión  que  debe  “vencer”  el  ventrículo  izquierdo  para  expulsar  el  volumen  sistólico  en  cada  laGdo.  

§  A  mayor  postcarga,  mayor  trabajo  cardíaco  (hipertrofia).  §  Depende  de:  

§  La  RPT.  §  En  parte,  de  la  distensibilidad  del  sistema  arterial.  

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PA Sistólica §  Contracción VIº. §  Pº máxima

§  120 mm Hg. §  Es traspasada a la arteria.

PA Diastólica §  Capacitancia de la arteria. §  Pº mínima.

§  80 mm Hg. §  Resistencia arteriolar.

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Presión arterial media (PAM) §  La presión media normal en las arterias grandes

es de 95 mmHg. §  La caída de la presión es progresiva desde la aorta hasta

el retorno a la aurícula derecha, que es el cero del sistema.

§  La presión dentro de los capilares varía desde 32 mmHg en el extremo arterial hasta 10 mmHg en el extremo venoso, con una presión promedio de 17 mmHg.

§  La mayor caída de presión ocurre a nivel de las arteriolas, que representan la mayor parte de la resistencia vascular general (RVG).

§  La PAM se basa en la ley de Ohm aplicada a la circulación:

PAM – PVC = RVG x GC §  Para mantener la PA, una disminución en uno de estos

factores debe compensarse con el incremento del otro.

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PAM = PAD + 1/3 (PAS – PAD)

PAM= 80 + 1/3 (120 – 80) PAM= 80 + 40/3 PAM= 80 + 13,3 PAM= 93,3

PAM = 70 a 105

PAM §  Corresponde a la media de todas las presiones

medidas en un período dado. §  Se mide como el punto medio integrado en la

forma de onda de la PA.

§  La presión del pulso es la diferencia entre la PAS y la PAD.

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La presión arterial depende de:

1.  Volumen sistólico y frecuencia cardíaca (= GC).

2.  Distensibilidad de la aorta y de las grandes arterias.

3.  Resistencia periférica total (RPT).

4.  Volemia.

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2. Distensibilidad, capacitancia o adaptabilidad de los vasos sanguíneos

§  Llamada también “compliance”. §  Volumen de sangre contenido por un vaso a

una presión determinada. §  Describe el cambio de volumen de un vaso

con un cambio determinado de presión. §  Disminuye con la edad.

C = V / P C = distensibilidad o capacitancia V = volumen P = presión (mm Hg)

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Capacitancia arterial §  Las arterias no poseen una gran

capacitancia, por tanto no almacenan sangre y ésta es llevada al lecho vascular.

§  La disminución en la capacitancia vascular: §  Incrementa el trabajo del miocardio. § Genera un incremento en la PS.

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Distensibilidad vascular

§  La capacidad de mantener un flujo sanguíneo uniforme a través de: §  Capacidad de cambios

en GC pulsátil. §  Capacidad de

promediar picks de presión.

§  Máxima (70-140 mmHg) en jóvenes.

§  Disminuye con la edad y arterioesclerosis.

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La presión aumenta con la edad

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§  Se produce principalmente en las arteriolas.

3. Resistencia periférica total (RPT)

PA = Gasto cardíaco x RPT

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Resistencias en Serie y en Paralelo

Resistencias en serie:

Rtotal = Rarterias + Rarteriolas + Rcapilares + Rvénulas + Rvenas

§  El flujo es igual en cada parte, pero hay una caída de presión debido a cada resistencia, siendo mayor en las arteriolas.

Resistencias en paralelo:

1/Rtotal = 1/Rcerebral + 1/Rrenal + 1/RGI + 1/Rmúsculo + etc.

§  Este arreglo en paralelo impide la pérdida de presiones en cada una de las arterias que irriga un órgano, asegurando una buena perfusión con las mismas concentraciones de nutrientes y gases.

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Regulación de la RPT

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P°Arterial Estimulación

simpática

Volumen sistólico

Gasto cardíaco

Frecuencia cardíaca

Volumen fin de sístole

Presión arterial (postcarga)

Volumen fin de diástole (precarga)

Volumen sanguíneo

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4. Volumen circulatorio efectivo §  El volumen de

sangre que genera la PA se llama: §  Volumen

circulatorio efectivo (VCE) o volumen tensinógeno.

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Circulación mayor y menor

VCE

PA

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§  Esfigmomanómetro §  Turbulencia

§ Ruidos de Korotkoff

Medición de la PA

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Conceptos §  El flujo es la cantidad de sangre que pasa por un punto

en un determinado tiempo y se expresa en ml/min.

§  El flujo sanguíneo en las arterias grandes de la circulación general es de carácter pulsátil reflejando el bombeo cardiaco. §  A nivel de los capilares, el flujo es continuo (laminar).

§  Hay una relación inversa entre el área de sección de un vaso y la velocidad de flujo.

§  La resistencia al flujo está determinada por el diámetro del vaso y el régimen de flujo (flujo laminar y flujo turbulento).

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Flujo §  La turbulencia causada por la oclusión de

una arteria periférica sirve para determinar los valores de la presión arterial sistólica y diastólica.

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Medición de la presión arterial Método clínico

auscultatorio §  Primer ruido:

§  Inicio del flujo turbulento.

§  Pº Sistólica.

§  Último ruido: §  Fin del flujo turbulento. §  Reinicio flujo laminar. §  Pº Diastólica.

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Presiones sanguíneas PA normal §  PS: 100 - 139 mmHg. §  PD: 60 - 89 mmHg. §  Óptima: 120/80 mmHg. §  Normal Alta: 130/85 mmHg.

Aorta §  100 mm Hg. §  120 sistólica-80 diastólica.

Capilares sistémicos §  17 mm Hg. §  35 extremo arterial – 10

extremo venoso.

Arterias pulmonares §  16 mm Hg. §  25 sistólica - 8 diastólica.

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Pulso arterial §  La fuerza o presión

sanguínea originada en cada contracción ventricular es transmitido por las paredes elásticas de las arterias.

§  Es percibido como pulso.

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Presión de pulso §  Es la diferencia entre las PA

sistólica y diastólica. §  Tiene una relación directa

con el volumen sistólico, pero indirectamente proporcional a la distensibilidad del árbol arterial.

§  Una disminución de la presión de pulso puede deberse a reducción del volumen sistólico o incremento de la RVG.

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Fuerzas que actúan sobre la pared de los vasos

§  Determinada por: §  Presión transmural. §  Grosor de la pared. §  Radio de los vasos.

§  Ley de Laplace: §  T = tensión de la pared §  Pt= presión transmural §  r = radio del vaso

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Presión en los capilares §  La presión de la sangre en las arterias es

disipada en gran medida cuando ésta llega a los capilares.

§  El área total de los capilares ramificados es mayor que el área del vaso que los origina.

§  Superficie capilares > Superficie arteriolas.

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Presión sanguínea en las venas

§  Cuando la sangre abandona los capilares e ingresa a las venas, la presión remanente es muy pequeña.

§  La sangre es ayudada en su retorno al corazón por las válvulas venosas que aseguran la direccionalidad hacia el corazón.

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IX. CIRCULACIÓN CORONARIA

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Control del flujo sanguíneo coronario

§  El riego sanguíneo miocárdico se realiza a través de las arterias coronarias Iª y Dª. §  Después de irrigar el

miocardio, la sangre retorna a la aurícula derecha a través del seno coronario.

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Control del flujo sanguíneo coronario §  El miocardio normal extrae 65 % del oxígeno de la sangre

arterial. §  25 % en la mayor parte de otros tejidos.

§  La saturación de oxígeno del seno coronario suele ser del 30 %, por tanto el miocardio no puede compensar reducciones en el flujo sanguíneo extrayendo más oxígeno de la hemoglobina.

§  La demanda miocárdica de oxígeno es el principal determinante del flujo sanguíneo del miocardio. §  Cualquier incremento en la demanda metabólica miocárdica debe ser

compensado por aumento en el flujo sanguíneo coronario. §  Los cambios en el flujo sanguíneo se deben a variaciones en

el tono arterial coronario (resistencia) en respuesta a la demanda metabólica.

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Determinantes del riego coronario

§  El riego coronario es intermitente. §  La fuerza de contracción del VIº ocluye casi por completo la

parte intramiocárdica de las arterias coronarias. §  80% del flujo coronario izquierdo ocurre durante la diástole.

§  La mayor compresión extravascular ocurre en el tercio interno del miocardio.

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Determinantes del riego coronario §  Por tanto, el riego coronario suele depender de la

diferencia entre presión aórtica y presión ventricular.

§  Disminuciones en la presión aórtica o elevaciones en la presión ventricular al final de la diástole, pueden reducir el riego coronario.

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X. CONTROL DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR

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I. Mecanismos de control de la PA

1.  Control del sistema nervioso §  Regulador de respuesta inmediata.

2.  Control hormonal §  Control intermedio.

3.  Control renal y balance de fluidos §  Control a largo plazo.

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1. Sistema nervioso §  Control inmediato. §  Es función de reflejos del SNA. §  Los cambios a nivel de la PA se perciben tanto a nivel

central como periférico (barorreceptores): §  Receptores sensibles a la presión. §  El sistema nervioso recibe constantemente información de los

barorreceptores en la carótida y aorta. §  La información viaja al centro vasomotor de la formación reticular

del bulbo raquídeo y parte inferior del puente.

§  Feedback negativo: §  Actúa sobre los mecanismos de regulación de la presión

arterial.

La adaptación a cambios agudos de la PA se produce en 1 a 2 días, lo que hace este reflejo ineficaz para el control de la PA a largo plazo.

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Barorreceptores §  Sensores en la adventicia de la

pared arterial de la bifurcación de la arteria carótida común en carótida interna y externa (seno carotídeo).

§  Sensores a nivel del arco aórtico.

§  El barorreceptor carotídeo es más importante a nivel fisiológico y es el que reduce al mínimo los cambios en la PA a causa de eventos agudos, como cambios posturales.

§  Los quimiorreceptores (sensibles a la presión parcial de O2, CO2 y pH) están localizados junto a los barorreceptores.

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Barorreceptores Vías aferentes §  Los barorreceptores carotídeos

envían señales aferentes al tronco cerebral (centro vasomotor) a través del nervio de Hering (rama del glosofaríngeo).

§  Las señales aferentes de los barorreceptores aórticos van junto al nervio vago.

Vías eferentes §  Nervios pre y postganglionares

simpáticos y vagales.

Órganos efectores §  Corazón, arterias, arteriolas,

vénulas, venas, médula adrenal, riñón (liberación de renina) e hipófisis posterior (vasopresina).

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Barorreceptores §  Responden a cambios rápidos en la presión sanguínea.

§  La actividad de las vías aferentes y eferentes se incrementa y disminuye de manera cíclica en cada ciclo cardíaco, de acuerdo al incremento de la PA durante el sístole y la disminución durante el diástole.

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Barorreceptores Ante un aumento

de la PA §  Aumento de los

impulsos que llegan al centro.

§  Ocasiona inhibición del tono simpático con predominio del tono parasimpático.

§  El efecto final es una disminución de la FC y de la PA.

§  Incrementos importantes de la PA pueden ocasionar una saturación de los receptores.

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Barorreceptores

Ante una baja de la PA

§  Disminuye la frecuencia de los potenciales generados por los barorreceptores.

§  Disminución de los impulsos que llegan al centro vasomotor.

§  Ocasiona estimulación simpática.

§  Suprime la actividad vagal.

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Sistema nervioso autónomo §  Controla de manera refleja

y en respuesta a estímulos generados en el sistema cardiovascular y pulmonar. § Regula la PA en respuesta

a un estímulo del SNC (estrés, rabia, relajación).

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a)  SISTEMA NERVIOSO SIMPÁTICO §  Músculo liso de los vasos sanguíneos

§  Las fibras simpáticas postganglionares inervan todos los vasos, excepto los capilares.

§  Ejerce el control más importante sobre la vasculatura sistémica, regulando el TONO VASCULAR.

§  Las fibras de mayor importancia fisiológica son las vasoconstrictoras. §  La variación del tono vascular arterial sirve para regular la PA y

la distribución del flujo sanguíneo a los diversos órganos. §  Vasoconstricción arteriolar y de pequeñas arterias.

§  Por α estimulación de norepinefrina y epinefrina. §  Aumento de la resistencia periférica. §  Vasoconstricción no uniforme, fuerte en piel y vasos esplácnicos.

§  Vasodilatación. §  Por receptores β2 (músculo esquelético) estimulados por Epinefrina.

§  Disminución de la capacitancia venosa por receptores α adrenérgicos. §  Incremento de la precarga, por tanto del volumen/latido.

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Sistema nervioso simpático §  MÚSCULO CARDÍACO §  Efecto crono e inotrópico positivo del

músculo ventricular. §  Incrementa el volumen/latido.

§  Estimulación del nodo SA. §  Incremento de la FC (cronótropa

positiva). §  Estimulación del nodo AV y de las

fibras de Purkinje. §  Incrementa la velocidad de conducción. §  Mediados por receptores adrenérgicos

β1.

§  CÉLULAS CROMAFINES DE LA MÉDULA SUPRARRENAL §  Liberación de adrenalina y

noradrenalina a la circulación sistémica. §  Aumento adicional de la FC y de la

contractilidad miocárdica.

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b)   SISTEMA NERVIOSO PARASIMPÁTICO §  El nervio que inerva el corazón es mixto, compuesto por

fibras eferentes del SN parasimpático (fibras del nervio vago) y del SN simpático.

§  Las fibras del nervio vago terminan cerca del nodo SA y en las aurículas, pero no existen en los ventrículos. §  El principal efecto de la estimulación vagal es

CRONOTRÓPICO negativo: § Disminución de la FC por disminución de la descarga

del nodo SA. § Disminución de la excitabilidad de las fibras AV con

retraso de la conducción. §  Un estímulo vagal muy intenso puede parar por

completo el nodo SA y bloquear la conducción AV. §  El efecto sobre la contractilidad es mínimo.

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2. CONTROL HORMONAL §  Tanto para incrementar como para disminuir la presión.

§  Provoca vasoconstricción, vasodilatación, alteración del volumen sanguíneo.

§  En el transcurso de pocos minutos, las disminuciones sostenidas de la PA, junto con el aumento del flujo simpático eferente, activan el sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) a nivel renal, incrementan la secreción de arginina vasopresina (AVP) y alteran el intercambio normal de líquidos a nivel capilar.

§  En el pulmón, la angiotensina se convierte en angiotensina II. §  Tanto la angiotensina II como la AVP son vasoconstrictores

arteriolares potentes. §  Adicionalmente, estas hormonas estimulan la producción de

aldosterona. §  Disminuye el fluido urinario y la pérdida de electrolitos.

§  Adrenalina y noradrenalina son secretadas por la médula en respuesta a una estimulación del sistema nervioso simpático.

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Control hormonal

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3. CONTROL RENAL §  Control a largo plazo. §  Se realiza a través de mecanismos renales

compensadores que muestran sus efectos horas después de cambios sostenidos en la presión arterial.

§  Los riñones alteran la cantidad total de sodio corporal y el equilibrio de agua para restablecer la PA a la normalidad.

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Control renal §  El sistema renal ayuda a regular la presión sanguínea

incrementando o disminuyendo el volumen sanguíneo mediante el mecanismo renina – angiotensina.

§  Angiotensina II: §  Constricción de las paredes arteriolares, cerrando los lechos

capilares. §  Estimula los túbulos proximales produciendo reabsorción de los

iones sodio (agua) §  Estimula la liberación de hormona antidiurética (arginina

vasopresina). §  Provoca finalmente un incremento en la PA.

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↓  perfusión renal (aparato

yuxtaglomerular)

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Otros mecanismos regulatorios de la PA §  QUIMIORRECEPTORES EN CUERPOS AÓRTICOS Y CAROTÍDEOS

§  Sensibles a hipoxia §  ↓O2 ⇒ ↑ tono simpático

§  QUIMIORRECEPTORES CENTRALES EN LA MÉDULA §  Sensibles a H+ y CO2 §  ↑ H+⇒ ↑ tono simpático y parasimpático

§  ↑ OSMOLARIDAD SÉRICA (DIRECTAMENTE) O ↓ PA (RECEPTORES AURICULARES) §  ↑ ADH (receptores V1 vascular y ↑ RPT) (receptores V2 ↑ volemia reabsorbiendo agua).

§  PÉPTIDO NATRIURÉTICO AURICULAR (ANP) §  Secretado por las aurículas en respuesta a ↑ volemia y presión. §  Sus efectos son vasodilatación y ↓ RPT.

§  AUTORREGULACIÓN MIOGÉNICA DEL TONO VASOMOTOR: §  La mayor parte de los tejidos regula su propio flujo sanguíneo. §  Las arteriolas se dilatan en respuesta a reducción de la presión de perfusión o a la demanda tisular

debido a respuestas intrínsecas del músculo liso vascular al estiramiento y la acumulación de metabolitos vasodilatadores.

§  ADENOSINA, OXIDO NÍTRICO (NO), KININAS, HISTAMINA: §  Vasodilatadores.