15. fisiología sistema cardiovascular2014

DR. IVAN NIESEL PROFESOR DE FISIOLOGIA Y FISIOPATOLOGIA

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).  

Fisiología CV Flujo sanguíneo tisular

Tono vasomotor tisular

Resistencia periférica Volumen minuto

volumen eyectado Frecuencia cardíaca Contractilidad

Postcarga

Precarga

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.  

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.

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.

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.

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.

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)

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.

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.

La presión aumenta con la edad

§  Se produce principalmente en las arteriolas.

3. Resistencia periférica total (RPT)

PA = Gasto cardíaco x RPT

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.

Regulación de la RPT

P°Arterial Estimulación

simpática

Volumen sistólico

Gasto cardíaco

Frecuencia cardíaca

Volumen fin de sístole

Presión arterial (postcarga)

Volumen fin de diástole (precarga)

Volumen sanguíneo

4. Volumen circulatorio efectivo §  El volumen de

sangre que genera la PA se llama: §  Volumen

circulatorio efectivo (VCE) o volumen tensinógeno.

Circulación mayor y menor

VCE

PA

§  Esfigmomanómetro §  Turbulencia

§ Ruidos de Korotkoff

Medición de la PA

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).

Flujo §  La turbulencia causada por la oclusión de

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

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

IX. CIRCULACIÓN CORONARIA

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.

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.

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.

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.

X. CONTROL DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

Control hormonal

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.

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.

↓  perfusión renal (aparato

yuxtaglomerular)

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.