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CORAZÓN Y SISTEMA CIRCULATORIO SISTEMA CIRCULATORIO: FUNCIONES PRINCIPALES Transportar y distribuir sustancias esenciales a los tejidos. Remover desechos.

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2 CORAZÓN Y SISTEMA CIRCULATORIO

3 SISTEMA CIRCULATORIO: FUNCIONES PRINCIPALES Transportar y distribuir sustancias esenciales a los tejidos. Remover desechos metabólicos. Ajustar el suministro de oxígeno y nutrientes en diferentes estados fisiológicos. Regulación de la temperatura corporal. Comunicación humoral.

4 Sistemas abiertos

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7 BOMBA TUBOS de DISTRIBUCIÓN VASOS y CAPILARES TUBOS COLECTORES CIRCUITO PRINCIPAL Sistemas cerrados

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9 Un poco de física VELOCIDAD = DISTANCIA / TIEMPO V= D/T FLUJO = VOLUMEN / TIEMPO Q = VL/T VELOCIDAD –FLUJO - AREA V = Q/A Y EL FLUJO ES CONSTANTE!

10 ÁREA SECCIONAL Y VELOCIDAD Q=10ml/s A= 2cm 2 10cm 2 1cm 2 V= 5cm/s 1cm/s 10cm/s V = Q / A abc

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12 Cambios de presión en el sistema vascular LARGE ARTERIES SMALL ARTERIES ARTERIOLES CAPILLARIES VENULES &VEINS Presión media Diámetro interno PequeñoGrande Tejido elástico Músculo

13 Presión sanguínea

14 Distribución de la sangre en el sistema circulatorio 67% en venas/vénulas 5% en capilares sistémicos 11% en arterias sistémicas 5% en venas pulmonares 3% en arterias pulmonares 4% en capilares pulmonares 5% en el corazón

15 Distribución de la sangre

16 Un sistema complicado

17 Que se puede simplificar Circuitos en serie y en paralelo

18 PULMONARY CIRCULATION 1. LOW RESISTANCE 2. LOW PRESSURE (25/10 mmHg) SYSTEMIC CIRCULATION 1. HIGH RESISTANCE 2. HIGH PRESSURE (120/80 mmHg) PARALLEL SUBCIRCUITS UNIDIRECTIONAL FLOW

19 Con ustedes… ¡el cuore!

20 Tengo el corazón con agujeritos…

21 Tejido cardíaco

22 Músculo cardíaco Sarcómeros Actina/Miosina Células Mononucleadas Discos intercalares Gap junctions Muchas mitocondrias Alto aprovechamiento de O 2

23 Conexiones entre células cardíacas

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25 El sistema de conducción cardíaca

26 Fibras de Purkinje Haz de fibras Nódulo sinusal (SA) Nódulo auriculo-ventricular (AV)

27 Marcapasos (en orden de acuerdo a su ritmo endógeno) Nódulo sinusal Nódulo auriculo-ventricular Haz de His Fibras de Purkinje

28 Automatismo: el corazón late automáticamente Inotropismo: el corazón se contrae bajo ciertos estímulos. El sistema nervioso simpático tiene un efecto inotrópico positivo, por lo tanto aumenta la contractilidad del corazón. Cronotropismo: se refiere a la pendiente del potencial de acción. SN Simpático aumenta la pendiente, por lo tanto produce taquicardia. En cambio el SN Parasimpático la disminuye. Batmotropismo: el corazón puede ser estimulado, manteniendo un umbral. Dromotropismo: es la velocidad de conducción de los impulsos cardíacos mediante el sistema excito-conductor. SN Simpático tiene un efecto dromotrópico positivo, por lo tanto hace aumentar la velocidad de conducción. Sn parasimpático es de efecto contrario. Lusitropismo: es la relajación del corazón bajo ciertos estímulos. El corazón como bomba

29 Potencial de acción cardíaco

30 Potencial de acción en diferentes áreas del corazón mv 0 -80mv mv 0 -80mv mv 0 -80mv ATRIUMVENTRICLE SA NODE time

31 Na + K+K+ K+K+ -70 mV RESTING THRESHOLD -0 Gradually increasing P Na AUTOMATICITY

32 Potencial de acción rápido

33 Potencial de acción cardíaco y corrientes iónicas Fast K closes Slow K opens Fast K reopens ("Delayed rectifier")

34 DHPR (DHPR) Ca 2+ Entry of Ca 2+ during action potential 1 Ca 2+ out for 3 Na + in Inhibited by digitalis & ouabain; indirectly Na + /Ca 2+ exchange [Ca 2+ ] in Affected by epinephrine ( ) and ACh ( ) Potencial de acción cardíaco y señales de calcio

35 Adrenalina/NA: afectan el canal de Ca 2+ voltaje-dependiente uniéndose a un recpetor 1, activando iuna adenilato ciclasa, cAMP, fosforilando el canal de Ca 2+ channel y aumentando su probabilidad de apertura. Acetilcolina de nervios parasimpáticos se une a receptores muscarínicos y activa una proteína G inhibityoria que inhibe la adenilato ciclasa y disminuye la fosforilación del canal de Ca 2+. Neurotransmisores y potencial de acción cardíaco

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38 Increased open probability Acetylcholine G i protein –

39 En el músculo cardíaco el potencial de acción dura tanto como la contracción muscular, por lo que no hay sumación posible (está en período refractario)

40 Conducción del P.A. a través de discos intercalados y Gap Junctions

41 EL ELECTROCARDIOGRAMA (ECG)

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44 BLOQUEO AURÍCULO-VENTRICULAR NORMAL ECG 1ST DEGREE PROLONGUED AV CONDUCTION TIME 2ND DEGREE 1 /2 ATRIAL IMPULSES CONDUCTED TO VENTRICLES 3RD DEGREE VAGAL MEDIATION IN N REGION/COMPLETE BLOCK

45 CICLO CARDÍACO

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47 Aorta accepts output of the left ventricle; first vessel of the systemic vasculature; sustains highest systolic pressure, ~140 mm Hg Pulmonary artery accepts output of the right ventricle; first vessel of the pulmonary vasculature; sustains peak pressure of ~25 mm Hg Superior vena cava / inferior vena cava largest vessels returning blood to heart (right atrium) from systemic vasculature Pulmonary veins largest vessels returning blood (oxygenated) to heart (left atrium) from pulmonary vasculature Coronary arteries supply blood to cardiac muscle tissue; branch from the aorta immediately above the aortic (semilunar) valve (heart gets no nutrients or O 2 from the blood in the atria and ventricles)

48 Systole contraction of ventricles (systolic P = peak pressure per heartbeat in major systemic arteries) Diastole relaxed filling of ventricles (diastolic P = lowest pressure per heartbeat in major systemic arteries) First heart sound (lub) sound of atrioventricular valves closing as ventricles start contracting Second heart sound (dup) sound of semilunar valves closing as ventricles stop contracting and ventricular pressure drops below pressure in the major arteries Pulse pressure (PP) systolic P - diastolic P Mean arterial pressure (MAP) diastolic P + 1/3 PP Stroke volume (SV) vol. at end of diastole - vol. at end of systole; usually ~70 ml ( = ~130 ml - ~60 ml ) Cardiac output (CO) heart rate (HR) x SV CO can increase by a factor of 6 or more, initially due to HR & SV; at higher CO, increase is mostly due to HR.

49 CICLO CARDÍACO

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54 ECG, presión y volumen cardíaco

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56 EDV ESV

57 Flujo sanguíneo (Q): ley de Poiseuille (FLUJO)Q (FLUJO)Q = (Pi - Po) r Diferencia de presión Radio 8nL Viscosidad 4 Largo

58 Gasto cardíaco Método de Fick: VO 2 = ([O 2 ] a - [O 2 ] v ) x Flujo Flujo = VO 2 [O 2 ] a - [O 2 ] v Espirometría (250 ml/min) Sangre Arterial (20 ml%) Sangre en arteria pulmonar (15 ml%) Gasto cardíaco Flujo periférico Retorno venoso Flujo pulmonar

59 REGULACION DEL GASTO CARDIACO –Frecuencia cardíaca (SNA) – Volumen de latido Ley de Frank-Starling Cambios en la contractilidad Cambios en células del miocardio –Regulación de contractilidad –Curvas largo-tensión y volumen-presión –Curva de función cardíaca

60 Autoregulación (Ley de Frank-Starling) Contractilidad Sistema simpático Sistema Parasimpático Gasto cardíaco = Volumen de latido x frecuencia cardíaca

61 Regulación cardiovascular

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64 Regulación hormonal Adrenalina y noradrenalina –Médula adrenal Renina-angiotensina-aldosterona –Renina del riñón –Angiotensina, una proteína plasmática –Aldosterona de la corteza adrenal Vasopresina (ADH) –Hipófisis posterior

65 HYPERTENSION (140/90 mmHg) Secondary Hypertension (10%) [e.g., Pheochromocytoma] Essential Hypertension (90%) - Normal cardiac output - Cardiac hypertrophy [left ventricle] - Resetting of the baroreceptors - Thickening of vascular walls ARTERIAL PRESSURE-URINARY OUTPUT THEORY Hypertension causes thickening of vascular walls NEUROGENIC THEORY Thickening of vascular walls causes hypertension TREATMENT:Reduce stress Sympathetic blockers Low sodium diet Diuretics

66 RESPONSE TO HEMORRHAGE Sympathetic tone via baroreceptor reflex – Heart rate and contractility –Venoconstriction ( MCP) –Vasoconstriction ( arterial BP & direct blood to vital organs) Restore Blood Volume –Capillary fluid shift ( BP favors reabsorption) – Urinary output ( Arterial BP, ADH, Renin- Angiotensin-Aldosterone) Restore plasma proteins & hematocrit

67 CARDIAC FAILURE CAUSES:Impairment of electrical activity Muscle damage Valvular defects Cardiomyopathies Result of drugs or toxins PROBLEM:Maintaining circulation with a weak pump ( Cardiac output & cardiac reserve; RAP) SOLUTIONS: Sympathetic tone via baroreceptor reflex - Heart rate and contractility -Venoconstriction ( MCP) -Vasoconstriction ( Arterial BP) Fluid retention ( MCP) -Capillary fluid shift -ADH -Renin-angiotensin-aldosterone

68 MEASURING BLOOD PRESSURE TURBULENT FLOW 1. Cuff pressure > systolic blood pressure--No sound. 2. The first sound is heard at peak systolic pressure. 3. Sounds are heard while cuff pressure < blood pressure. 4. Sound disappears when cuff pressure < diastolic pressure.

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