FUNCIÓN GENERAL DEL SISTEMA CARDIOCIRCULATORIO

FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR

FUNCIÓN GENERAL DEL SISTEMA CARDIOCIRCULATORIO

El sistema circulatorio tiene como función principal el aporte y remoción de gases, nutrientes, hormonas, etc. de los diferentes órganos y tejidos del cuerpo, lo que se cumple mediante el funcionamiento integrado del corazón, los vasos sanguíneos y la sangre. El gasto o debito cardiaco corresponde a la suma de los diferentes flujos sanguíneos regionales. En condiciones normales estos flujos se regulan por diferentes mecanismos de carácter local o general: pH, PO2, tono simpático, hormonas, etc. que mantienen un flujo sanguíneo acorde a las características de funcionamiento de cada órgano o tejidos en particular. Por tanto, podemos decir que la función fundamental del corazón es la de responder a los cambios de demanda de los flujos regionales y del retorno venoso.

LAS LEYES DEL CORAZÓN

En 1918, Starling reconoce la propiedad del corazón de contraerse en forma proporcional a su llenado: a mayor llenado, mayor volumen de eyección, hasta un nivel en que mayores incrementos de volumen no se acompañan de aumentos del gasto cardiaco (Figuras 1)

Esta propiedad se origina fundamentalmente en las características de la estructura contráctil del miocardio, cuya unidad básica es el sarcomero (figura 2).

El sarcomero está formado por 2 tipos de filamentos unidos interdigitalmente: el mas grueso compuesto por miosina y el mas delgado principalmente por filamentos de actina. Las cabezas de la miosina protruyen formando puentes cruzados que interactúan con al filamento delgado para permitir la contracción.

El proceso contractilconsiste fundamentalmente en la unión de las cabezas de miosina con las moléculas de actina, con desplazamiento de la actina hacia el centro del sarcomero, debido a un cambio espacial de las cabezas, como se muestra en la Figura 3. Las etapas de este proceso son 3, que se repiten sucesivamente en cada contracción:

•Unión de las cabezas de miosina a la actina: El proceso de unión actino-miosina se inicia durante la despolarizacion de la célula miocardica, en lo que se ha llamado proceso de "excitación -contracción". Se asocia con el aumento de la concentración del Caen el citosol, liberado en forma pasiva desde el retículo sarcoplasmico, el que se une a la Troponina, produciendo el desplazamiento de la Tropomiosina y haciendo posible la unión actino-miosina (Fig 3 - A).

•Cambios en la estructura de la cabeza de miosina, con rotacion de la misma y desplazamiento de la actina: Al producirse el acoplamiento, las cabezas de misiona tienen un alto contenido de fosfatos de energía, como consecuencia de la hidrolisis previa del ATP. Esta energía bioquímica se transforma en energía mecánica al producirse una mayor angulación de las cabezas de misiona y el consecuente

"arrastre" de la actina. (Fig 3 - B).

•Desacoplamiento de la unión: El desacoplamiento de las uniones se produce como resultado de la hidrolisis de una nueva molécula de ATP, parte de cuya energía se almacena en las cabezas de misiona y otra se utiliza en el trasporte del Ca++ hacia el retículo sarcoplasmico (Bomba de Ca++), con lo que disminuye su concentración en el citosol (Fig 3 – C).

El deslizamiento de la actina sobre la miosina determina una tensión que se trasmite a los elementos elásticos del sarcomero, que luego puede transformarse en acortamiento. Por lo tanto, el acortamiento del sarcomero se traduce en el acortamiento de la fibra muscular. Relación entre fuerza, longitud y velocidad de la contracción Los estudios experimentales en fibra miocardica aislada han evidenciado que las 2 características Fisiológicas fundamentales para entender la mecánica del corazón son la relación "fuerza-velocidad" y la relación "fuerza-longitud inicial".

La relación entre el acortamiento de una fibra y el tiempo permite calcular la velocidad de acortamiento (la derivada del acortamiento con respecto al tiempo). La relación fuerza (carga) -velocidad para un musculo en acortamiento es exponencial. La célula es capaz de acortarse con rapidez o desarrollar grandes fuerzas, pero no ambas cosas al mismo tiempo.

En el acortamiento de una fibra aislada que se contrae contra cargas crecientes se observa que la magnitud del acortamiento y la velocidad del mismo disminuyen al aumentar las cargas, es decir que la velocidad de acortamiento es menor cuanto mayor es la fuerza desarrollada, por lo que existe una relación inversa entre ambas variables.

Esta relación inversa entre fuerza y velocidad se explica porque el desarrollo de fuerza inhibe el desacoplamiento de las uniones actino-miosina, con lo que disminuye el número de interacciones por unidad de tiempo y por lo tanto, la velocidad de acortamiento. Por el contrario, a medida que disminuye la carga, el número de interacciones estará limitado solo por la velocidad de liberación de energía por hidrolisis de ATP. Por esta razón desde el punto de vista teórico, el concepto de contractilidad miocárdica se puede asociar con la velocidad máxima de acortamiento de las fibras, que se alcanza idealmente cuando la contracción se realiza contra una carga = 0. Esta velocidad teórica (Vmax), independiente de la longitud inicial y de la carga, será expresión de la capacidad contráctil de dicha fibra.

Respecto de la relación "tensión - longitud inicial", los estudios de contracciones isométricas en fibras aisladas, demuestran que la fuerza generada es directamente proporcional a la longitud inicial y que existe una longitud optima en que la estimulación produce la máxima tensión y que corresponde a la longitud del carcomer con el mayor número de uniones actino-miosina susceptibles de activarse.

Por otra parte, la elongación de una fibra produce una "tensión pasiva", que esta en relación con su "Distensibilidad". La tensión activa ejercida por la fibra al ser estimulada se relaciona con su “Contractilidad”. Esta tensión activa es mayor mientras mayor sea la longitud inicial de la fibra, que además se corresponde con un aumento de la tensión pasiva. (Fig. 4).

Estas curvas de tensión pasiva y activa de la fibra cardiaca aislada se pueden reproducir en preparaciones de corazón entero, relacionando el volumen ventricular

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