TEMA 7. Sistema Cardiovascular PDF PDF

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TEMA 7.- SISTEMA CARDIOVASCULAR La función principal del sistema cardiovascular es el transporte. Mediante la sangre como vehículo de transporte y los vasos sanguíneos como “carreteras”, el sistema cardiovascular lleva oxígeno, nutrientes, desechos celulares, hormonas y otras sustancias vitales para el equilibrio corporal desde las células y hasta éstas. La fuerza para mover la sangre por el cuerpo se proporciona mediante los latidos cardiacos y la tensión arterial. El sistema cardiovascular puede compararse con una bomba muscular (corazón) equipada con válvulas unidireccionales y un sistema de tuberías grandes (arterias y venas) y pequeñas (capilares) por el que circula la sangre.

1.- EL CORAZÓN El corazón cuenta con 2 aurículas que sirven de cavidades receptoras y 2 ventrículos que actúan de unidades emisoras. Del tamaño de un puño y situado en el centro de la cavidad torácica, entre los pulmones, el corazón es la bomba primaria que hace circular la sangre por todo el sistema vascular. Lo rodea un saco membranoso llamado pericardio. Entre éste y el corazón hay un líquido que reduce fricciones. El corazón dispone de 4 válvulas que permiten que la sangre fluya en una sola dirección: -

2 entre las aurículas y los ventrículos: válvulas tricúspide (derecha) y mitral (izquierda).

-

2 protegiendo las bases de las dos grandes arterias que salen de los ventrículos: válvulas semilunares pulmonares y aórticas.

A medida que late el corazón, pueden oírse los sonidos que se producen al cerrarse las válvulas. El cierre de las válvulas auriculoventriculares constituyen el primer ruido cardiaco y el cierre de las válvulas aórtica y pulmonar genera el segundo. Las válvulas defectuosas reducen la eficacia del corazón como una bomba y producen sonidos cardiacos anormales (soplos). 1

Riego sanguíneo a través del corazón La sangre que ha seguido su curso entre las células del cuerpo, aportando oxígeno y nutrientes y recogiendo los productos de desecho, vuelve a través de las grandes venas (vena cava superior y vena cava inferior) a la aurícula derecha. Esta cámara recibe toda la sangre desoxigenada del cuerpo.

Desde la aurícula derecha, la sangre pasa a través de la válvula tricúspide al ventrículo derecho. Esta cámara bombea la sangre a través de la válvula pulmonar semilunar hasta la arteria pulmonar, que lleva la sangre a los pulmones derecho e izquierdo. Válvula pulmonar semilunar

Válvula mitral

Válvula tricúspide

Válvula aórtica semilunar

Después de recibir un aporte fresco de oxígeno, la sangre abandona los pulmones a través de las venas pulmonares, que la vuelven a llevar al corazón (aurícula izquierda). Desde aquí, la sangre oxigenada pasa al ventrículo izquierdo (a través de la válvula mitral) hacia el ventrículo izquierdo. Finalmente el ventrículo izquierdo envía por la aorta la sangre a todas las partes del cuerpo (pasando a través de la válvula aórtica semilunar).

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El miocardio y su riego sanguíneo. El músculo cardíaco recibe en conjunto el nombre de miocardio. El ventrículo izquierdo (VI) es la más poderosa de las 4 cámaras, la pared muscular tiene mayor tamaño, ya que es la que debe bombear sangre por toda la ruta sistémica. Con el ejercicio las demandas sobre el VI son más altas. El riego sanguíneo del corazón procede de las arterias coronarias derecha e izquierda y sus ramificaciones. Nacen de la base de la aorta y rodean la cara externa del miocardio. Cuando se contraen los ventrículos se comprimen y cuando se relaja el corazón se llenan. Cuando el corazón late muy rápido, puede que el miocardio reciba un suministro sanguíneo inadecuado porque se acortan los periodos de relajación (cuando la sangre puede fluir hasta el tejido cardiaco), pudiendo provocar una angina de pecho que si se prolonga puede desencadenar un infarto de miocardio.

Arterias coronarias y sus ramificaciones

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Sistema cardíaco de conducción El músculo cardíaco tiene la capacidad única de generar su propia señal eléctrica, lo que le permite contraerse rítmicamente sin estimulación neural. El impulso para la contracción cardíaca se inicia en el nódulo sinusal, un grupo de fibras musculares especializadas situadas en la aurícula derecha, generando un impulso a una frecuencia de alrededor de 6080 latidos por minuto (hasta 28 latidos por minuto en un corredor de fondo). Desde el nódulo sinusal los impulsos se propagan a través de las aurículas hasta el nódulo auriculoventricular y, a continuación se contraen las aurículas. En el nódulo aurículoventricular, el impulso se retrasa brevemente para darle tiempo a las aurículas a que terminen la contracción. Después, pasa rápidamente a través del fascículo auriculoventricular (haz de His) y las fibras de Purkinje, lo que provoca la contracción de los ventrículos desde el vértice hacia las aurículas. La frecuencia cardiaca la establece el nódulo sinusal (el marcapasos del corazón) pero pueden alterarla los sistemas nerviosos simpático (incrementa la frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción en situaciones de estrés físico o emocional) y parasimpático (en reposo predomina disminuyendo la frecuencia cardiaca y la fuerza de contracción), y también el sistema endocrino (hormonas catecolaminas que estimulan el corazón).

Nódulo sinusal Nódulo aurículoventricular

Fascículo aurículoventricular (haz de His)

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2.- CONCEPTOS RELACIONADOS CON EL SISTEMA CARDIOVASCULAR -

Ciclo cardiaco.

- Frecuencia cardiaca.

-

Volumen sistólico.

- Gasto cardiaco.

-

Diferencia arteriovenosa

- Consumo de oxígeno y consumo máximo de O2.

Ciclo cardiaco El ciclo cardiaco incluye todos los hechos que se producen entre 2 latidos cardíacos consecutivos. Todas las cámaras del corazón pasan por una fase de relajación (diástole) y una fase de contracción (sístole). Durante la diástole, las cámaras se llenan de sangre. Durante la sístole, las cámaras se contraen y expulsan su contenido. El corazón está más tiempo en diástole que en sístole.

Llenado ventricular

Contracción aurículas

Contracción ventrículos

Relajación

Frecuencia cardiaca Es el número de veces por minuto que late el corazón. Cuando la frecuencia cardiaca es inferior a 60 latidos por minuto se denomina bradicardia. Por otra parte, la taquicardia es la frecuencia cardiaca rápida en reposo mayor de 100 latidos por minuto.

Volumen sistólico (VS) Es la cantidad de sangre que es expulsada en cada sístole desde el ventrículo izquierdo, es decir, el volumen de sangre bombeada por cada latido (contracción). De 60 a 80 ml en la mayoría de adultos. Puede llegar a 200ml en entrenados en ejercicios de máxima intensidad (en no entrenados 100-120 ml). 5

Gasto cardiaco (Q) Es el volumen total de sangre bombeada por los ventrículos por minuto: Gasto cardiaco= frecuencia cardiaca x volumen sistólico.

Q= FC x VS

Ejemplo: Q = 80 latidos minuto x de 60 a 80 ml = 4,8 a 6,4 litros por minuto. El cuerpo adulto medio contiene alrededor de 5 y 6 litros de sangre en hombres y 4 y 5 litros en el caso de las mujeres; por lo tanto, esto significa que toda nuestra sangre es bombeada a través del corazón una vez cada minuto.

Diferencia arteriovenosa de oxígeno (dif a-vO2) Se trata de la diferencia de cantidad de oxígeno que lleva la sangre arterial: unos 20 ml de 02 por cada 100 ml de sangre (no varía significativamente durante el ejercicio) y la sangre venosa (15-16 ml). Es decir, es el oxígeno extraído por las células (4-5 ml).

Consumo de oxígeno (VO2) Oxígeno consumido por el cuerpo por unidad de tiempo.

VO2= Q x dif a-vO2 = FC x VS x dif a-vO2 Traducción: V02 (consumo de oxígeno)= Q (cuanta sangre con oxígeno abandona el corazón por minuto) x dif a-v 02 (oxígeno extraído por los tejidos) - Otro concepto es el consumo máximo de oxígeno (VO2 máx), que es el ritmo más alto de consumo de oxígeno durante la realización de ejercicios máximos o agotadores. Hay una intensidad de ejercicio en que a pesar de aumentar la carga, el VO2 no aumenta más. La genética es un determinante importante de la condición aeróbica pudiendo condicionar hasta el 60% del VO2máx. El valor de consumo se puede ver expresado de dos maneras:

1. Relativo a la masa corporal: ml.kg-1.min-1. Va desde los 20 hasta los 90 militros por kg de peso por minuto. 2.

Independiente de la masa corporal: L.min-1. Va desde los 2 hasta 7,5 l/min. 6

3.- EL SISTEMA VASCULAR Se compone de una serie de vasos por los que fluye la sangre en el orden que sigue: arterias, arteriolas, capilares (único lugar de intercambio), vénulas y venas que transportan sangre del corazón a los tejidos y a la inversa. Las arterias tienen una túnica media mayor (de músculo liso y fibras elásticas). Las arterias están más cerca de la acción de bombeo del corazón y deben poder expandirse a medida que la sangre es forzada a pasar por ellas. Sus paredes deben ser lo suficientemente fuertes y elásticas para adoptar estos cambios de presión continuos. La importancia de la elasticidad de las arterias se aprecia mejor cuando se pierde, como sucede en la arteriosclerosis. La aorta es la gran arteria que transporta sangre del VI a todas las regiones del cuerpo. Las arteriolas son arterias de pequeño calibre cuya función es regular el flujo a los capilares. La pared de las arteriolas tiene una gran cantidad de fibras musculares que permiten variar su calibre y, por tanto, el aporte sanguíneo al lecho capilar. Los capilares son los vasos más estrechos (frecuentemente con paredes del espesor de una sola célula), para facilitar los intercambios entre la sangre y los tejidos. La sangre abandona los capilares para iniciar el camino de regreso hasta el corazón en las vénulas, y de éstas a los vasos más grandes (las venas), que completan el circuito. La vena cava es la gran vena que transporta la sangre de vuelta a la aurícula derecha procedente de la cabeza y brazos (vena cava superior) y de la parte inferior (vena cava inferior). Superficie lisa para reducir fricciones con la sangre

Muscular y elástica

menor

(función de soporte y protección de los vasos)

En piernas para evitar que la sangre vuelva hacia abajo

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Retorno sanguíneo al corazón Debido a que pasamos tanto tiempo de pie, el sistema cardiovascular precisa una cierta ayuda para superar la fuerza de la gravedad cuando la sangre que regresa de las partes inferiores del cuerpo vuelve al corazón. Existen 3 mecanismos básicos que facilitan este proceso: 1.- La respiración.- cada vez que inspiramos y espiramos, los cambios de presión en las cavidades abdominal y torácica facilitan el retorno sanguíneo al corazón. 2.- La bomba muscular.- cuando se contraen los músculos de las piernas o del abdomen, las venas de la zona inmediata se comprimen y la sangre es empujada hacia arriba en dirección al corazón. 3.- Las válvulas.- en las venas hay una serie de válvulas que permiten que la sangre fluya en una sola dirección, impidiendo así el reflujo y la acumulación de la sangre en la parte inferior del cuerpo.

Distribución de la sangre El cuerpo tiene una capacidad tremenda para redistribuir la sangre de todas las áreas donde se necesita poca a las áreas donde la necesidad es mayor. En reposo el hígado y riñones reciben casi la mitad de la sangre (27 y 22 % respectivamente).El músculo esquelético suele recibir en torno al 15% del riego sanguíneo total. Puede aumentar hasta el 80% o más durante un ejercicio intenso de fondo. Otros ejemplos: -

Después de comer nuestro sistema digestivo recibe más sangre. En un ambiente caluroso la sangre se dirige hacia la piel (vasodilatación de los vasos superficiales) para alejar el calor del centro del cuerpo hacia su periferia, donde el calor se disipa hacia el ambiente circundante…. En cambio cuando hace frío, el cuerpo conserva el calor produciéndose una vasoconstricción de los vasos de la piel para alejar la sangre de la piel fría.

La distribución de la sangre a nivel local es controlada principalmente por las arteriolas que tienen una fuerte pared muscular que puede alterar significativamente el diámetro de los vasos. Experimentan vasodilatación y se abren para permitir que entre más sangre en un área que la necesita (en respuesta a cambios químicos locales: puede necesitar más oxígeno, más 8

nutrientes, o mayor eliminación de productos de desecho). Pero a nivel general, el riego a todas las partes del cuerpo se regula en gran parte por el sistema nervioso simpático que puede provocar vasoconstricción de los vasos en un área, permitiendo que vaya más flujo hacia otras zonas en las que se necesita. La mayor parte de la sangre se localiza en el sistema venoso (un 64%), por lo que supone una gran reserva de sangre fácilmente disponible para satisfacer las necesidades aumentadas. Cuando hay mayor necesidad, la estimulación simpática de las vénulas y venas constriñe estos vasos, devolviendo más sangre al corazón y de aquí a donde se necesite.

Tensión arterial Es la presión ejercida por la sangre sobre las paredes de los vasos. La presión es mayor en las arterias grandes y va disminuyendo a través de las vías sistémica y pulmonar. Las diferencias de tensión entre las arterias y las venas se hacen patentes al cortar estos vasos. Si se corta una vena, la sangre fluye uniformemente desde la herida (tensión arterial menor); un corte en una arteria produce rápidos borbotones de sangre (tensión arterial mayor). A menos que se diga lo contrario se refiere a la presión en las arterias sistémicas grandes cerca del corazón. Se expresa con 2 números: la tensión arterial sistólica (más alta) y la diastólica que es la que tienen en las arterias cuando el corazón está en reposo (más baja). En los adultos normales en reposo, la tensión sistólica varía entre 110 y 140 mm Hg, y la tensión diastólica, entre 70 y 80 mm Hg (una tensión arterial normal sería 120-80). La hipertensión crónica es una enfermedad común y peligrosa que advierte de una resistencia periférica incrementada. El corazón es forzado a bombear contra una mayor resistencia y con mayor intensidad. Hay un factor hereditario importante para sufrir hipertensión, también influye la dieta, la obesidad, … La tensión arterial se está regulando continuamente. Así por ejemplo, al levantarnos repentinamente después de estar tumbados, el efecto de la gravedad hace que la sangre se estanque en los vasos de los miembros inferiores, lo que reduce la tensión arterial y en consecuencia, la distribución de sangre hasta el cerebro. Esto activa unos receptores que hay en las arterias del cuello y pecho que emiten señales de advertencia que provocan la vasoconstricción, lo que aumenta de nuevo la tensión arterial hasta niveles normales. Los ancianos o personas que tienden a tener la tensión arterial baja, pueden sentir mareos hasta que la tensión arterial se normaliza. Se aconseja en este caso realizar cambios posturales más despacio para darle tiempo al sistema nervioso para que pueda realizar los ajustes necesarios para evitar este problema.

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4.- LA SANGRE El tercer componente de cualquier sistema de circulación es una sustancia circulante. En el cuerpo humano se trata de la sangre y la linfa. Cierta cantidad del plasma de la sangre se filtra desde los capilares a los tejidos, convirtiéndose en fluido intersticial. Gran parte del fluido intersticial vuelve a los capilares después de que se haya producido el intercambio, pero regresa menos del que se había filtrado originalmente. El exceso de fluido entra en los capilares de la linfa, y entonces recibe la denominación de linfa, que acaba por volver a la sangre. El sistema linfático desempeña un papel crucial en el mantenimiento de niveles apropiados de fluidos en los tejidos, así como en el mantenimiento de un volumen adecuado de sangre, asegurando que el fluido intersticial regrese. Esta función adquiere mayor importancia durante el ejercicio, cuando el flujo aumentado de sangre hacia los músculos activos y la tensión arterial incrementada provocan la formación de más fluido intersticial. El sistema linfático previene la tumefacción en las áreas activas y mantiene el sistema cardiovascular funcionando eficazmente. A continuación nos centraremos en la sangre.

Composición de la sangre La sangre se compone aproximadamente de un 55% de plasma (principalmente agua) y de un 45% de células en suspensión (glóbulos rojos 99%, glóbulos blancos y plaquetas 1%).

Los glóbulos blancos son esenciales para la defensa del organismo contra las enfermedades. Los adultos tienen aproximadamente 7.000 glóbulos blancos por mm3 de sangre (1mm3 es una muestra tan pequeña que casi no se percibe a simple vista). Las plaquetas son más bien fragmentos de células. Son necesarios para la coagulación. La cantidad normal es de 300.000 por mm3. Los glóbulos rojos tienen como función principal transportar el oxígeno en la sangre a todas las células del cuerpo. Normalmente hay unos 5 millones e glóbulos rojos por mm3. Cuantas más moléculas de hemoglobina contengan los glóbulos rojos, más oxígeno podrán transportar. Un glóbulo rojo contiene alrededor de 250 millones de moléculas de hemoglobina, cada una de las cuales puede llevar 4 moléculas de oxígeno, por lo que cada una de estas células diminutas puede trasportar ¡cerca de 1.000 millones de moléculas de oxígeno!.

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5.- RESPUESTA CARDIOVASCULAR AL EJERCICIO Al realizar ejercicio, la demanda de oxígeno en los músculos activos aumenta de forma acusada. Se utilizan más nutrientes, los procesos de obtención de energía se aceleran, por lo que se crean más productos de desecho; la temperatura del cuerpo aumenta…. ¿Cómo responde el sistema cardiovascular cuando hacemos ejercicio?

La frecuencia cardiaca es uno de los parámetros cardiovasculares más sencillos e informativos. Medirla implica simplemente tomar el pulso del sujeto, normalmente en el punto radial o carotídeo. Cuando la intensidad del ejercicio aumenta, la frecuencia cardíaca se incrementa. Para conocer aproximadamente nuestra frecuencia cardiaca máxima podemos calcularlo con las siguientes operaciones: FC máx = 220 – edad en años FC máx = 208 – (0’7 x edad en años) Cuando el ritmo de esfuerzo se mantiene constante a una intensidad media-baja, la fc se incrementa al principio muy rápidamente hasta llegar a un punto en el que se estabiliza y se mantiene (“estado estable o stady state”). Con un mismo trabajo, el sujeto con menor F.C. estará en mejor forma física.

Puntos del cuerpo en los que el pulso se toma con mayor facilidad.

El volumen sistólico también aumenta al aumentar la intensidad del ejercicio, pero suele lograr su valor máximo al 40-60% del consumo máximo de oxígeno en personas desentrenadas. Las personas muy entrenadas probablemente sigan elevando su VS hasta intensidades máximas de ejercicio. El VS aumenta por encima de los valores de reposo durante el ejercicio debido al aumento del retorno venoso (la respiración aumenta y los cambios en las presiones intratorácica y abdominal colaboran. Los músculos activos también ayudan en el bombeo de la sangre venosa), por lo que hay un mayor llenado y un mayor estiramiento ventricular (cuanto más se estira, con más fuerza se puede contraer después), por lo que hay también un aumento de la contractilidad ventricular. Además la disminución de la resistencia periférica total debida al aumento de la vasodilatación de los vasos sanguíneos que conducen a los músculos esqueléticos activos, permite al ventrículo izquierdo contraerse con menor resistencia, lo cual facilita el vaciamiento de la sangre de esta cavidad. 11

Por tanto, el gasto cardiaco (FC x VS) también se incrementa. De unos 5 litros/minuto en reposo aumenta en proporción directa con el incremento de la intensidad del ejercicio hasta al menos 20 o 40 litros/minuto. Con ritmos crecientes de ejercic...