Download - Fisiología II - 8
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Natalia Contreras, Francisco Javier Gonzlez, Nicols Martnez, Consuelo Fernanda, Catalina Gutirrez, Valentina Vidal, Vctor Chvez, Jos Chacano, Edu Urrejola, Kevin Martrus, Carlos Toh
9 de Octubre del 2013
Fisiologa II, Clase N 8:
Sistema Circulatorio
Retomando lo visto anteriormente, lo que est pasando en el
ventrculo izquierdo, la circulacin mayor, la sangre que se
bombea hacia los pulmones y da cuenta del gasto cardaco y
la perfusin de oxgeno a los rganos blanco.
Para la prueba!
Presin ventricular en funcin del volumen del
ventrculo izquierdo
Es relevante porque nos habla de toda la dinmica
ventricular de la contraccin isovolumtrica, recuerden que
estaos mencionando que el flujo (Q), la ecuacin general
del transporte (o ley de Ohm, Claus Behn) lo ms
importante para que haya un gradiente de flujo sanguneo
continuo es que haya un gradiente de presin, que va a
depender de la fuerza contrctil del corazn, que tiene que
vencer la post-carga, que es la presin que se opone a la
eyeccin de sangre desde la cmara ventricular. Y por lo tanto,
la importancia de la contraccin isovolumtrica, es decir,
que el ventrculo izquierdo entre en sstole cuando las
vlvulas estn cerradas es precisamente que la presin pasa,
de unas decenas de milmetros de mercurio, a unas ochenta,
noventa, tiene que superar la presin que hay en la aorta
para poder lograr eyectar el volumen latido, y esa presin tan
alta va a ir decayendo hacia capilares, etc. y va a permitir que
haya una fuerza conductora que determine el flujo sanguneo
que ltimamente determina la llegada de oxgeno a rganos
blanco.
Ciclo Cardaco
Uno inicia el ciclo presin-volumen del ventrculo con la
apertura de la vlvula mitral y el comienzo del llenado
diastlico, donde va a estar aumentando el volumen del
ventrculo izquierdo con una pequea cada de la presin
porque estamos en presencia de la distole ventricular. La
ley de Boyle-Mariotte (PV = k), bsicamente son razones
que se mantienen constantes, entonces estamos en la distole
ventricular-referido a ventrculo izquierdo- est la distole,
entonces hay una cada de la presin a medida que se va
llenando, y posteriormente con la contraccin auricular (A),
hay un aumento de la presin por ahora porque est
aumentando el volumen, pero bsicamente en esta primera
etapa es prcticamente isobrica, no hay una gran variacin
de en la presin intra-cameral del ventrculo izquierdo, pero
hay una deflexin producto de la distole ventricular, y este
pequeo aumento tiene que ver con el sstole auricular.
Posteriormente, est vlvula mitral que se abri en A, se
cierra, sincrnicamente comienza la sstole ventricular, por
lo tanto con el mismo volumen de sangre que est en la
cmara comienza a contraerse y lo que se denomina como la
contraccin isovolumtrica, hay un gran aumento de la
presin, que es totalmente necesario para abrir la vlvula
artica, la cual est sometida a toda la post-carga, presin
hidrosttica de la aorta y todo el territorio vascular arterial,
por lo tanto este es el momento esencial donde se logra la
gran gradiente de presin, y se llega a valores que van entre
80-90 milmetros de mercurio, se abre la vlvula artica, por
lo tanto comienza el vaciado del ventrculo, el volumen
comienza a caer, sin embargo sigue aumentando la presin
levemente porque todava se est contrayendo la cmara, y a
medida que se va vaciando el ventrculo empieza a caer la
presin en la cmara, y posteriormente F- llegamos a unos
valores de presin donde se cierra la vlvula artica, por lo
tanto nuevamente el ventrculo est sellado y cuando
empieza la distole, hay una dilatacin isovolumtrica (no
hay cambio en el volumen que qued atrapado en la cmara
ventricular, por eso desploma la presin producto de la
distole ventricular, y ah comienza el ciclo de nuevo.
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Lo ms claro es la contraccin isovolumtrica, porque se
precisa esta gran gradiente de presin.
Concepto clave: La presin como variable independiente que
va a determinar el flujo sanguneo (interpretacin grfico).
Se ven los distintos vasos sanguneos desde la Ahora, arterias
grandes, pequeas, arteriolas, capilares, vnulas, pequeas y
grandes venas, vena Cava. Se ve que hay una cada de la
presin que es la gradiente necesaria para el flujo, la
pulsatividad de la presin arterial se va a amortiguando por
la capacidad elstica por la Compliance arteriolar, que para
las pequeas arterias y arteriolas casi no se pueden
distinguir diferencias entre presin sistlica y diastlica. A
medida que va cayendo la presin disminuyendo la velocidad
del flujo sanguneo, sin embargo una vez salido del territorio
capilar, la velocidad comienza a aumentar nuevamente,
Como se explica esto? Ya que hay un rea transversal
(dimetro total de todos los vasos), hay un gran grado de
ramificacin a nivel arteriolar, llegando su pick a nivel
capilar, y posteriormente empieza a disminuir el rea
transversal total de estos vasos que corren en paralelo, por lo
tanto empieza a aumentar la velocidad el flujo.
Entonces el rea transversal es relevante, ya que nos est
dando cuenta de la resistencia al flujo ya que tiene que ver
con los parmetros que determinan el flujo sanguneo.
A nivel de los capilares es el momento en que hay una mayor
rea de intercambio con menor velocidad y presin, es decir
el escenario preciso para que ocurra el intercambio gaseoso
de manera ptima, porque hay un trnsito ms lento en la
regin capilar.
Porque la importancia del territorio capilar en el
intercambio?
Los capilares son bsicamente una mono capa, un epitelio, un
endotelio pelado y en general es fenestrado, es decir es ms
permeable que un endotelio de una arteriola, hay una gran
potencialidad de permeabilidad, adems con una baja
velocidad y presin, el enlentecimiento del fenmeno
permite que haya un mayor intercambio entre capilares y
territorio alveolar.
Acordarse de la ecuacin general de transporte en donde lo
ms relevante es la resistencia, recordar que la resistencia al
flujo est determinada por el radio de los vasos, por el largo
del segmento, por la viscosidad de la sangre que si bien es
variante. El hecho que la resistencia al flujo sea inversamente
proporcional a la cuarta potencia del radio, hace que el radio
sea el parmetro ms importante de la formula, esto tiene
que ver con el modelo de flujo laminar.
Un pequeo cambio en el radio modifica el flujo. Esto es
importante porque en los vasos de intercambio en donde hay
una proporcin optima entre tejido muscular liso y endotelio
y tejido conectivo, favorece los cambios ms dramticos en el
dimetro, y esto va a regular pequeos cambios en una
arteriola de por ejemplo 15 mc de dimetro, puede generar
cambios sustantivos en el flujo sanguneo en una regin
previa a un lecho capilar en donde va a ocurrir el intercambio
gaseoso.
Presin arterial media: 2/3 de la P Diastlica y 1/3 de la P
Sistlica, se habl de algunos determinantes de la presin
arterial, de los cuales se pueden clasificar en factores
fisiolgicos y factores fsicos (mecnicos).
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Dentro de los factores fisiolgicos, es todo lo que tiene que
ver con el gasto cardiaco o dbito cardiaco, frecuencia
cardiaca y el volumen latido. Tanto frecuencia cardiaca
como volumen latido, son regulados autonmicamente,
receptores y adrenrgicos, receptores muscarinicos y el
volumen latido tambin es regulado por este mecanismo
intrnseco que se explica por la ley de Frank- Starling, que a
mayor precarga, mayor postcarga. Esos son dos
mecanismos que van a estar dando cuenta del gasto cardiaco,
entonces como ambos parmetros se multiplican, si el
cambio es en ambos, se genera un aumento robusto en el
gasto cardiaco. Recuerden que gasto cardiaco es el factor
ms relevante desde el punto de vista de fisiologa
sistmica, porque nos va a estar diciendo cuanto oxigeno va a
estar llegando a la sangre, esa es la importancia del gasto
cardiaco, por eso uno lo mide rpidamente, porque el
volumen que se eyecta por unidad de tiempo multiplicado
por la presin arterial de oxigeno nos da cuenta del
oxigeno efectivo que est llegando a los tejidos. Entonces
por un lado gasto cardiaco y por otro lado est el factor de la
resistencia perifrica, y una vez ms tienen que ponerlo en
el contexto de la resistencia del flujo, porque una cosa es
tener un buen gasto cardiaco pero si hay una gran
resistencia ese flujo no va a llegar efectivamente a los
territorios ms perifricos.
El compliance aumenta la elasticidad de los vasos?
Claro el Compliance es la distensibilidad, no es tcnicamente
la elasticidad, porque recuerda que es, cuando cambia el
volumen en funcin de un cambio de presin, pero es casi la
elasticidad, pero es el cambio en el volumen, en la
capacidad en el almacn de sangre que va a haber en las
arterias, y todo eso va a determinar la presin, que a su
vez determina todo lo dems.
Pero quiero que les quede totalmente claro, Gasto Cardaco,
Resistencia Perifrica, aqu estn los mecanismos
miognicos que cuando mencionamos el flujo sanguneo
renal, se los mencion, que un aumento en la presin
transmural, en la presin de estiramiento dentro del vaso, la
presin que ejerce el plasma en este caso, sobre las paredes,
genera un efecto contrctil, en muchos libros eso se llama
como estiramiento, porque tcnicamente es el estiramiento,
en las paredes del endotelio, estos canales inicos sensibles a
estiramiento, si uno estira la membrana, no es que ejerza
presin eso se ha hecho con experimentos que uno corta un
anillo de aorta y aqu yo no ejerzo presin, slo lo estiro, se
abren canales que son de calcio y generan un efecto contrctil
en la musculatura lisa entonces recuerden que la
prisin24:23? ltimamente, es uno de los principales
determinantes en todos los vasos sanguneos.
En una condicin patolgica, por ejemplo si yo soy diabtico,
tengo glicemia 600, puede alterar la presin de alguna forma
mecnica?
Podras alterar por aumento en la viscosidad, aumente la
resistencia, pero con esos niveles de glicemia, el efecto del
estrs oxidativo va a ser mucho ms grosero. En general si
bien la resistencia no slo depende del radio, pero
bsicamente se factor mecnico es determinante, entonces
en una glicemia, en un estado de disfuncin endotelial, hay
otros componentes, pero es el mecnico el que ms
determina.
Resistencia Perifrica
Bsicamente lo que tienen que recordar es esto, que por
supuesto, si estamos hablando de flujo, para todos es
evidente que aumenta la resistencia cae el flujo y si
cae el flujo, cae la presin de oxgeno y un aumento de
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la resistencia, implica una disminucin del radio y
una disminucin del radio, una vasoconstriccin ese es
el componente de la resistencia perifrica, y los factores
fsicos son el volumen, la volemia, el volumen efectivo de
sangre, aqu hay un papel importante en los riones, y ste
factor de distensibilidad arteriolar, que es la compliance
arteriolar, que da cuenta de esta capacidad que por un lado
amortigua la pulsatilidad, pero genera un reservorio que
en el intervalo entre sstoles permite que el flujo sea
unidireccional.
Cmo es la resistencia perifrica de las personas que fuman?
Ayer por ejemplo el doctor Klaus Behn dio un dato bueno, el
mencionaba que lejos el problema ms complejo del
consumo de tabaco no era ni la adiccin, sino que eran los
enfisemas que genera y la prdida de elasticidad de los
tejidos. Uno de los efectos de la nicotina y de los otros
alcaloides del tabaco es que genera una hipoxia y en general
generan una vasoconstriccin, entonces al generar una
vasoconstriccin disminuye el flujo, hay una prdida del flujo
sanguneo perifrico y eso hace que aumente la presin
central. Si disminuye la resistencia perifrica ahora el
volumen de sangre no va tanto a la periferia y se queda
dando vuelta en las grandes arterias y empieza a aumentar la
presin, ese es uno de los problemas del tabaco, de hecho la
prevalencia de hipertensin en "buenos" fumadores ( que
consumen mucho cigarrillo) es alta. Y el principal efecto es
aumentar la resistencia perifrica.
Cmo usted ligara la importancia de la regulacin volemica
renal....?
Deben recordar que en el caso de una hemorragia se gatillan
varios efectos, liberacin de renina, etc. y uno de los efectos
es aumentar la resistencia perifrica, dado que la hemorragia
por definicin es la perdida de volumen que es uno de los
principales componentes fsicos de la presin, si
aumentamos la resistencia perifrica el volumen mermado se
queda en un espacio ms restringido y la presin se
mantiene.
Este esquema puede unir renal con cardiaco.
NO SE QUE IMAGEN VA AQUI!! :/
Factores fsicos y fisiolgicos que determinan la presin
arterial.
Recuerden que en general el territorio arteriolar desde el
punto de vista arterial en general, pero particularmente de
pequeas arterias y arteriolas, es el ms relevante, porque si
bien las grandes venas tienen musculatura lisa, en general no
hay una gran regulacin del dimetro a nivel venular, eso se
da principalmente en las pequeas arterias y arteriolas, que
justo previo a los capilares, por lo tanto desde el punto de
vista fisiolgico, de regulacin autonmica, o como quieran
llamarlo, el territorio arteriolar es mucho ms relevante,
cualquier mecanismo homeosttico de regulacin de
cualquier parmetro cardiaco que ustedes quieran
determinar.
El sistema venoso en general, todo el territorio de los vasos
venosos es el mayor reservorio de sangre circulante, sea en
cualquier tiempo t que nosotros determinemos donde est la
sangre en cualquier individuo, cerca del 70% casi 3/4 del
total de la sangre va a estar en el territorio venoso, por lo
tanto esta capacidad (almacn) tambin permite cierto grado
de ajuste en lo que va a ser la precarga ltimamente , en la
cantidad de sangre que va a estar volviendo al corazn y que
va a regular debito cardiaco..
Otra caracterstica que tiene el territorio venoso cuando uno
lo compara con el territorio arteriolar en general es de mayor
dimetro, tiene menor resistencia que el arteriolar y eso
favorece que al haber una baja resistencia haya flujo aun a
presiones muy bajas, sea la presin puede estar
virtualmente en cero en los territorios ya volviendo al
corazn, sin embargo an hay flujo, porque la resistencia
venosa es muy baja.
Entonces una de las caractersticas es la capacidad de
reservorio de la sangre, otra es su baja resistencia.
Cules son los factores que estn determinando que el flujo
siga siendo unidireccional?, recuerden que el gran problema
en territorio venoso es que ya la gradiente de presin es muy
baja, porque a nivel capilar la resistencia cae tanto que la
fuerza conductora no est, entonces por un lado una baja
resistencia favorece el flujo y por otro lado la presencia de
estas vlvulas bicspides que no son ms que una suerte de
pliegues del endotelio y de tejidos elsticos en el lumen
venoso, impiden que haya cierto grado de retorno en el
territorio venoso, entonces ambas variables favorecern que
el flujo sea unidireccional.
Otro aspecto importante a considerar en el sistema venoso,
es que hay cierto grado de distensibilidad que en el territorio
venoso particularmente vara mucho, pero est este mismo
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componente totalmente similar (por lo que no se entrar
mucho en detalle) de distensibilidad de las venas en funcin
del volumen de sangre y la presin de sangre, recuerden que
en este territorio la presin sangunea no es tan dramtica
como en el territorio arteriolar, pero si hay un efecto que no
es menor que tiene que ver con algunos efectos gravitatorios
como el cambio de posicin supina a estar de pie entre otros,
porque el hecho que el 70% de la sangre este en el territorio
venoso hace que exista una reserva de sangre ah, por lo
tanto cuando uno desde una posicin supina o cualquier
posicin horizontal se levanta queda en el territorio venosos
hasta casi un litro de sangre.
Similar ocurre con los soldados que estn casi 45 horas
parados con cara de gilipollas en el palacio de Buckingham
ocurre el mismo efecto y se les comienza a acumular el
volumen de sangre en los territorios venosos, lo que hace que
al calcular la presin en las venas femorales de una persona
que esta parada en reposo (es decir, con un gasto cardiaco
bajo) pueda llegar a ser particularmente alta, porque
literalmente la sangre por gravedad se va a empezar a
almacenar en los miembros inferiores.
Con la edad, los viejos al levantarse y literalmente pierden un
litro de sangre que est en el territorio venoso, desde el
punto de vista fisiolgico es como una gran hemorragia y eso
hace una disminucin del gasto cardiaco que puede ser bien
discreta de 2-3 ml/min pero puede generan una disminucin
en la presin arterial de oxgeno que acompaado con
personas con hipertensin, resistencia arteriolar perifrica
puede generar desmayos. Lo que est sucediendo desde el
punto de vista fisiolgico es que al haber una disminucin en
la precarga porque la sangre se almacen en los miembros
inferiores disminuye el gasto cardiaco y eso inmediatamente
genera activacin simptica y est el ajuste compensatorio de
aumento de frecuencia cardiaca, aumento de la fuerza
contrctil y por lo tanto gasto cardiaco y hay
vasoconstriccin perifrica.
En el caso de las varices Por qu se da mayormente en las
mujeres? Es solamente por los tacos?
R: no sabra decirte, yo s que hay una cosa postural que es
muy propia de las venas y tiene que ver con posturas ms
rgidas que probablemente la suela de un taco dar, que
genera una presin mayor en las venas, y en las venas no se
dar este efecto miognico que pasa en las arteriolas que al
aumentar la presin se contraen ya que en las venas
prcticamente no hay musculatura lisa (hay muy poca).
Adems tiene que ver con otros factores que en las mujeres y
en los hombres con la edad es que aumenta la permeabilidad
en las venas y por el hecho que las mujeres son ms
lipoflicas y eso genera que en las paredes externas de las
venas se generes acmulos de adipocitos (ateromas).
En el campo a los hombres igual les salen varices y segn
ellos era porque pasaban mucho tiempo parados.
R: tambin tiene que ver con este efecto, si t ests mucho
tiempo parado, el aumento de la presin transmural
hidroesttica genera distencin de las venas, empieza a
generar deformacin de la pared venular que no tiene esta
capacidad arteriolar vasoconstrictora miognica y por lo
tanto si estas mucho tiempo parado eso puede generar que la
vena quede ectpica.
Respecto al grfico, caminado a 6 km y corriendo estn a la
misma altura o estn elevados
R: en esto yo me atrevera a decir que no hay ninguna
diferencia significativa, es bsicamente demostrar que en el
ejercicio moderado el gasto cardiaco esta aumentado,
entonces al haber circulacin no habr almacenaje en
trminos de la presin venosa.
Microcirculacin
Recuerden que microcirculacin desde el punto de vista del
transporte, el intercambio de oxgeno y eventualmente el
barrer de metabolitos en algunos territorios ocurre
exclusivamente a nivel de la microcirculacin, por lo tanto
este es el territorio donde est ocurriendo el mambo
funcional.
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Se define microcirculacin como el flujo sanguneo a travs
de los vasos ms pequeos que son bsicamente arteriolas
que estn previo a los capilares y las vnulas , en general las
arteriolas van entre 5-100 micrmetros y recuerden son
esenciales para regular el flujo sanguneo local en
musculatura lisa, los capilares estn en el rango de los 5 a 10
micrmetros de dimetro, alguien se acuerda de el dimetro
de un eritrocito? R.- el dimetro de un eritrocito es 4-5
micrmetros, o sea en un capilar pasa literalmente en fila
india, realmente es un vaso muy discreto, tambin es muy
frgil, recuerden es endotelio desnudo monocapa epitelial y
es donde est ocurriendo el intercambio y en general no
cierto vnulas con entre 5-10 hasta 100 micrmetros que por
definicin son los vasos colectores. LO IMPORTANTE ES QUE
RECUERDEN que en los capilares donde est ocurriendo el
intercambio el flujo es muy pequeo, de hecho es alrededor
de un milmetro x segundo es bastante discreto, un flujo
bastante lento que favorece el intercambio y este flujo que
por supuesto depende en que rgano estamos hablando,
depende fundamentalmente del estado contrctil de las
arteriolas, los vasos estn rio arriba de los capilares y su
musculatura lisa van a determinar el intercambio que ocurre
en el lecho capilar porque van a determinar el flujo
sanguneo.
Lo otro que no est ni en el programa, pero se los voy a
mencionar, formalmente la gente que trabaja en
microcirculacin tambin incluye al sistema linftico dentro
de la microcirculacin y en general los capilares linfticos
que tambin son monocapas de rangos de pocos
micrmetros, una de las grandes diferencias que tienen con
un capilar sanguneo es que presentan una mayor
permeabilidad y en general recuerden que bsicamente van
entramados con los lechos capilares y gran parte convergen a
nivel de las venas subclavias, pero eso es bsicamente para
que sepan que para muchos aspectos en microcirculacin
incluye tambin capilares linfticos dentro de la
microcirculacin.
Esto es para que no se les olvido no cierto, esto lo que es la
respuesta miognica vascular, recuerden arteriolas
determinan el flujo sanguneo en capilares que a su vez
determinan intercambio gaseoso o intercambio de material y
ah lo importante no cierto tiene que ver con esta
vasomocin a nivel arteriolar, entonces que es lo que tienen
que tener presente, en general en un esquema podra ser,
tenemos el endotelio y la musculatura lisa, entonces hay aqu
comunicaciones tanto de musculatura lisa, endotelio, lumen,
etc. Entonces en este contexto el endotelio que est en
contacto con la sangre directamente, en general cualquier
factor endotelial humoral que venga por los nervios
autonmicos que despolaricen la membrana de la
musculatura lisa genera vasoconstriccin y vasoconstriccin
es disminucin del flujo sanguneo, disminucin de la entrega
de oxgeno. El principal agente vasocontrictor local, porque el
sistmico es la angiotensina, es la endotelina que como su
nombre lo sugiere es sintetizada a nivel del endotelio
directamente, las clulas endoteliales liberan una gran
cantidad de sustancia vasoactiva, la ms relevante del punto
de vista vasoconstrictor que genera un aumento en la
resistencia perifrica por ejemplo es la endotelina, en
contraposicin cualquier factor endotelial autonmico, etc.
que genere una hiperpolarizacin de la membrana, que la
lleve hacia valores ms negativos estamos hablando de la
membrana de la musculatura lisa, genera una vaso relajacin,
un aumento en el dimetro por lo tanto cae la resistencia,
aumenta el flujo y aumenta no cierto la entrega de oxgeno a
los territorios capilares, el mecanismo ms usado es activar
la xido ntrico sintasa endotelial, aqu recuerden que 3
isoformas de la xido ntrico sintasa, la endotelial , la
inducible (sistema inmune) y la neuronal y esta es una de la
.que tiene la mayor tasa cataltica, depende de calcio y
bsicamente los principales vasodilatadores locales que son
bradisinina y acetilcolina, la estrategia es aumenta los niveles
de calcio activan la NOS (xido ntrico sintasa), el xido
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ntrico difunde y relaja, aumenta el flujo sanguneo, incluso
en algunos libros antiguos que todava no acogen al xido
ntrico, hablan del factor hiperpolarizante derivado del
endotelio, actualmente sabemos que bsicamente xido
ntrico y algunas prostaglandinas y en algunos libros
tambin mencionan los factores constrictores derivados de
endotelio, la
Endotelina es por lejos el principal, algunos tromboxanos y
en algunos casos la serotonina tambin.
En los lugares donde realmente importa regular el flujo
sanguneo, puesto que es donde va a ocurrir la entrega de
oxgeno a nivel arteriolar hay mecanismos casi
reverberantes, es decir, hay numerosas sustancias desde el
endotelio que van a regular el tono de la musculatura lisa,
aun as, el ms importante es la presin hidrosttica, es el
factor ms relevante que determina el tono muscular.
El ejemplo del aumento de la presin hidrosttica sobre el
endotelio genera que se active el canal mecanorreceptor y
generar vasoconstriccin, ese es el principal factor,
pequeos cambios de presin hidrosttica si aumenta la
presin hidrosttica reflejamente ocurre vasoconstriccin, si
disminuye la presin hidrosttica reflejamente ocurre
vasodilatacin. Esto ocurre en las arteriolas, puesto que los
capilares no tienen musculatura lisa.
Circulacin en la bomba cardiaca que se conoce como
circulacin coronaria. Todo este nicho de vasos parece una
corona, si uno saca el corazn parece una corona. Las arterias
coronarias derecha e izquierda tienen cierto tienen cierto
grado de solapamiento y eso es altamente variable entre
personas.
Existe gente que tiene un 50% de sobreposicin de territorio
irrigado por la coronaria derecha e izquierda ya sea por la
rama circunfleja, etc. hay gente que tiene mucha plasticidad
en eso. Adems, deben recordar que existe una especie de
anastomosis de ciertos vasos y directamente las capas que
regulan que la sangre vayan hacia o desde las cmaras
directamente a estos vasos.
Dado que, las arterias coronarias surgen desde la base de la
aorta, la perfusin del miocardio est determinada
principalmente por la presin artica. Entonces, uno de los
principales efectos de por ejemplo disfunciones de la vlvula
artica genera un alto riesgo de infarto al miocardio, etc.
En general, las arterias coronarias son casi arteriolas, tienen
entre 150 y 200 um. Es relevante, ya que es tejido muscular
estriado, est todo el rato trabajando, demanda una gran
cantidad de oxgeno, est muy irrigado, tiene un grado de
bifurcacin, pero la mayora de los problemas cardiacos
tienen que ver con microinfartos en arterias coronarias o sus
divergencias.
El principal determinante de irrigacin coronaria es la
presin artica y ah la vlvula artica juega un papel muy
importante tanto como la presin, y el principal mecanismo
de regulacin tiene que ver con la misma actividad
metablica del msculo cardiaco.
El msculo cardiaco que est siendo irrigado secreta
sustancias que impactan en la musculatura lisa y generan
cambios en la resistencia perifrica de los vasos coronarios.
Entonces, el principal mecanismo de regulacin de la
circulacin coronaria es cambios en la resistencia de los
vasos coronarios por el metabolismo cardiaco de manera
tal que aumenta el metabolismo cardiaco y disminuye la
resistencia coronaria, en cambio si aumenta la resistencia
coronaria, mejora la perfusin de oxgeno, entra ms energa
a este msculo que est utilizando ms energa.
En este esquema que va muy de la mano con lo visto de
microcirculacin, esto est bien estudiado en vasos
coronarios, en que aumenta la actividad contrctil, aumento
del metabolismo mitocondrial, genera por supuesto un
mayor consumo de oxgeno y por lo tanto la presin de
oxigeno se desploma, el principal ejemplo de eso es que caen
los niveles de ATP en las arterias coronarias, hay una gran
cantidad de canales de potasio sensibles a ATP igual que los
de las clulas Beta-pancreticas, de manera tal que si cae el
ATP se abren estos canales, el mecanismo en las clulas Beta-
pancretica era que si llegaba azcar aumentaba el ATP y se
cerraban estos canales, aqu en este caso cae el oxgeno y cae
el ATP, cae el ATP y estos canales se activan, se activa un
canal de potasio e hiperpolariza la membrana, Qu pasa
cuando se hiperpolariza la membrana? vasodilatacin,
aumenta la irrigacin y se trata de compensar de alguna
manera la entrega de oxgeno al miocardio propiamente tal.
Otro componente tambin activado por la hipoxemia Saben
la diferencia entre hipoxia e hipoxemia? la hipoxia seria la
disminucin del aporte de oxgeno a las clulas y la
hipoxemia es particularmente de la sangre, otro efecto
entonces de la disminucin del oxgeno por la demanda
metablica es produccin de xido ntrico (NO) que es un
bajo dilatador muy potente, y otro de los metabolitos
importante es la cadena de ATP, y una disminucin del ATP
es un aumento de la adenosina, ADP, etc y la adenosina es un
potente vasodilatador, adems aqu de hecho hay otros
canales de potasio sensible a Oxigeno, porque esto
ciertamente son los mecanismos desde el punto de vista
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compensatorio momentatico ms relevantes, por supuesto
que tambin est el tono autonmico en el cual receptores
Alfa-adrenrgicos tienden a ser vasoconstrictores y los Beta
tienden a ser inhibitorios en contraposicin a la inervacin
vagal parasimptica que a travs de muscarina genera oxido
ntrico (NO), esto es vago, ach, oxido ntrico, vasodilatacin y
el clsico mecanismo miogenico que habamos mencionado,
entonces todo esto va a estar determinando ltimamente el
grado de perfusin del miocardio a travs de la arterias
coronarias, el principal mecanismo de regulacin es el
metabolismo del musculo cardiaco.
Entonces esto es un clsico esquema de lo que se conoce
como el balance de oxigeno miocrdico en que por supuesto
hay un estado estacionario entre el oxgeno que se est
entregando al musculo versus el que est demandando la
propia actividad cardiaca, esta demanda depende
exclusivamente de la tasa metablica de los cardiomiocitos
ventriculares que responde a los requerimientos sistmicos y
la entrega de oxigeno tiene que ver bsicamente con la
presin de oxigeno arterial o la tensin parcial de oxgeno y
el flujo propiamente coronal, y en funcin de eso se genera
estos metabolitos principalmente la adenosina, NO y estos
canales de K sensible a ATP que van a regular el tono de las
arterias coronarias y ltimamente la entrega de oxgeno al
tejido, entonces todos debieran ser capaces de explicar que el
principal mecanismo de regulacin de la circulacin
coronaria es el metabolismo de los cardiomiocitos
propiamente tal y es bsicamente este esquema y lo que
tienen que recordar es esta idea que ltimamente alcanza la
ecuacin general de transporte, que la vasoconstriccin,
aumento de la resistencia disminuye el flujo.
Sistema respiratorio
Recuerden que en fisiologa respiratoria, cuya funcin
primordial es el intercambio gaseoso ltimamente no cierto,
permitir la llegada de oxgeno, a los tejidos, tiene que ver
ltimamente con lo que deca el Dr. Behn ayer, con flujo, por
lo tanto, los mismo principios que estamos hablando y de
hecho, la ecuacin general de transporte y la ley de moel
vemoel ? Se cumplen aqu tambin, porque bsicamente en
mecnica ventilatoria para hacerles la sinopsis de la clase,
bsicamente, como se logra que entre el aire a la cavidad
pulmonar, es aumentando el volumen torcico, si aumenta el
volumen torcico, disminuye la presin en la cmara
pulmonar, y eso hace que por gradiente de presin entre el
aire, esa es la dinmica ventilatoria bsica, romper la
resistencia, los pulmones naturalmente tienden a colapsarse,
entonces romper esa inercia a que se apelmacen los
pulmones y tambin romper la resistencia las vas areas en
este caso, y se cumplen los mismo que es inversamente
proporcional a la cuarta potencia del radio, etc. En lneas
generales, es ms menos, lo mismo.
Recuerden que otra cosa que no es menor, es que una funcin
que cumple el sistema respiratorio es una funcin de defensa,
es la primera barrera mecnica, y de hecho hay ah
macrfagos estacionarios, uno de los pocos lugares del
sistema donde hay macrfagos estacionados, porque por
supuesto estamos nosotros en contacto directo con el medio
ambiente, y recuerden que tanto los alveolos como los
capilares, es un ambiente muy propicio, porque est hmedo,
est a 37C, est bien oxigenado, son los pulmones, el lugar
ms oxigenado del sistema, es muy propicio para
proliferacin de bacterias de lo que sea, por lo tanto, la
funcin defensiva que cumple el sistema respiratorio
tambin no es menor.
El sistema uno lo define como el tracto superior y el inferior,
el que est incluido la cavidad torcica y bsicamente es
desde la trquea ro abajo bronquios, bronquiolos y por
supuesto los pulmones, los alveolos. Y el superior tiene que
ver bsicamente con la primera parte de la mecnica que
tiene que ver con nasal, laringe, faringe.
Dada la alta tasa metablica de los mamferos superiores
como nosotros, necesitamos una gran cantidad de oxgeno, y
se requiere una gran superficie de intercambio y lo que Claus
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Behn mencionaba, es bsicamente los pulmones en total son
como dos botellas de coca cola de 2 litros, sin embargo, la
superficie que hacen los 300 millones de alveolos que hay
por pulmn, es de alrededor de una cancha de tenis, esa es el
rea que hay de intercambio dentro del pulmn. Y una
adems es la estrategia biolgica de favorecer el intercambio,
en prcticamente todos los tipos de epitelio, entonces esa es
una cosa muy relevante desde el punto de vista antomo
funcional, que hay una gran superficie de intercambio y 300
millones de alveolos por pulmn.
Pregunta: Hay problemas que afectan al alveolo, problemas
de elasticidad, hay mtodos de compensacin del sistema?
En general el pulmn trabaja bien a la bruta, lo que
caricaturescamente la idea de los supuestos son, al igual que
lo que pasa en renal, es que todos los alveolos funcionan
igual, y en general, cualquier alveolo que deje de funcionar
por x razn (por edema, por lo que sea), se le corta la
irrigacin. De hecho, para los que estuvieron, acabamos de
mencionar que los vasos pequeos en la microcirculacin en
general los metabolitos generan vasodilatacin para
favorecer la llegada del oxgeno a las clulas, en el caso del
pulmn ocurre exactamente lo contrario.
Por ejemplo en una hipoxia (cada de la presin de oxigeno)
en todo el cuerpo genera vasodilatacin para que el poco
oxigeno se distribuya, en cambio en los pulmones se genera
una vasoconstriccin, esto es para sacar de circulacin los
alveolos que no estn funcionando. Ese es un problema no
menor, porque a medida que uno se va envejeciendo la
superficie pulmonar va cayendo dramticamente.
Si se corta uno no estresa al otro?
En general no, en la estructura del alveolo, en donde estn
los sacos alveolares la arteria como la vena pulmonar son
estructuras autocontenidas con tejido conectivo, elastina
estn altamente aisladas (como tefln), es una unidad
funcional propiamente tal, entonces no hay como esta
solidaridad que si existe en cardiomiocitos (uniones en
hendidura en donde si a uno le falta ATP el otro le presta),
aqu el que deja de funcionar para la casa, esto es importante
porque los alveolos representan un epitelio que es muy
sensible mecnicamente, ya que al ingresar cualquier tipo de
partcula en suspensin rompen esa clula, el alveolo se
acaba y no se recupera.
Asimetra pulmonar
Cuando se habla de la simetra pulmonar tiene que ver con
que el pulmn derecho tiene 3 lbulos y el pulmn izquierdo
tiene 2.
Bsicamente lo que hay que recordar lo que est relacionado
con mecnica respiratoria, estructuras muy relevantes son
estas pleuras, estas capas visceral y parietal que estn
revistiendo el pulmn, porque generan entre ellas una
presin negativa que es la que favorece que el pulmn no
colapse.
Y en general en funcin de la disposicin anatmica de
ambos pulmones los bronquios comienzan la bifurcacin de
la trquea uno a cada pulmn y estas ramificaciones van
hacindose sucesivas a cada uno de los lbulos y reas de los
pulmones.
Se cumple el mismo principio que en vasos sanguneos, si yo
comparo el rea transversal ac, la resistencia con la que
ocurre el flujo en todos los bronquiolos es ms discretos, en
cambio aqu el rea transversal es mucho mayor, por lo
tanto hay menor resistencia y por lo tanto el flujo de aire esta
favorecido. Por lo tanto la disposicin anatmica del sistema
respiratorio superior favorece el flujo directamente hacia el
lumen de los alveolos fcilmente. Esto se puede explicar con
la ecuacin de transporte.
Aqu est la trquea, los bronquiolos primarios y
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secundarios, hasta los alveolos en que lo que uno puede
determinar es que el rea seccional? aumenta
dramticamente y eso favorece el intercambio.
Un aspecto relevante es que a nivel de los bronquiolos hay
musculatura lisa, lo que genera que los bronquiolos
funcionalmente sean muy similares a las arteriolas, porque
presentan musculatura lisa y son el territorio previo al lugar
de intercambio. Estos son los alveolos y aqu van a estar los
capilares y aqu van a estar las arteriolas.
El mecanismo es el mismo, es musculatura lisa que responde
con cambios en el dimetro de la va area y eso disminuye o
favorece la resistencia al flujo areo.
Alveolos pulmonares.
La unidad funcional, totalmente anloga al nefrn, son 300
millones por pulmn, y aparentemente todos funcionan de la
misma manera. Por lo tanto constituyen desde lejos la mayor
parte del tejido pulmonar.
Esquema: lo importante es que a nivel de los bronquiolos hay
inervacin autonmica, por lo tanto aqu es donde se puede
regular todos los procesos respiratorios. Y desde el punto de
vista de los fenotipos celulares presentes en los alveolos
pulmonares bsicamente encontramos tres tipos celulares,
las clulas tipo 1 y 2 (las que cumplirn la funcin alveolar
cannica) y adems de macrfagos estacionarios. Las ms
relevantes son las clulas tipo porque son en estas donde
ocurre el intercambio gaseoso propiamente tal.
Clulas Tipo I en las cuales ocurre el cambio gaseoso
Clulas Tipo I y II estn en una proporcin 1 es a 1,
sin embargo las clulas tipo I cubre el 95% de la
superficie del alveolo ya que son grandes y muy
delgada en estrecho contacto con endotelio.
Clulas tipo II son clulas secretoras ms chicas, su
funcin esencial es sintetizar surfactante alveolar,
que es un compuesto antiptico que quiebra la
tensin superficial del interfase plasma sanguneo
favoreciendo el intercambio gaseoso.
El tercero son los macrfagos estacionarios por esta
sangre rica en oxgeno.
Red Capilar Alveolar
Donde ocurre el intercambio el grosor total es de 2
micrmetros, pequeos cambios que ocurre en
enfermedades obstructivas donde hay secreciones un
aumento de 1 micrmetro de esa distancia en el capilar
genera que el intercambio gaseoso caiga 3/4 porque la
difusin es muy poco efectiva.