Fisiología Cardiovascular Neonatal Diana Carolina Plata R Residente Anestesiología y Medicina Perioperatoria Unisanitas - Hospital la misericordia

Objetivos Entender los cambios de embriología cardiaca Establecer las diferencias entre la circulación fetal y la transicional Definir los principios básicos de la función cardiaca fetal y neonatal (precarga, postcarga, contractibilidad, FC) Definir los aspectos del desarrollo de la función miocárdica Determinar cuales son los efectos de la anestesia en el sistema cardiovascular

Contenido Embriología cardiaca Circulación fetal y transicional Principios básicos de la circulación fetal y neonatal (precarga, postcarga, contractibilidad, FC) Función miocardica fetal y neonatal Efectos de la anestesia generalidades

Anesthesia congenital heart disease Embriología Anesthesia congenital heart disease

Embriología Cardiaca Sistema Vascular Primitivo Islas sanguíneas: Agrupaciones de células mesenquimales asociadas con el saco vitelino, corion endotelio Periferica: Angioblástos células endoteliales central hemoblastos sangre primitiva

Embriología Cardiaca

Embriología Cardiaca Inicia entre la 3ra y 6ta semana. Pre-área cardiogénica (día 7) Epiblasto ambos lados de la línea primitiva Migración cefálica hacia la línea media ventral (día 15) Placa cardiogénica Procesos de tubulación y plegamiento Primordios cardiacos (PC) derecho e izquierdo Cavidad pericárdica primitiva Aorta dorsalmente

Embriología Cardiaca

Embriología Cardiaca se forma el tubo cardiaco primitivo o tubo cardiaco recto, que contiene todas las cavidades que darán origen al corazón Región trabeculada es un primordio independiente para c/ventrículo Se diferencian 3 porciones Cefálica o Bulbar, Ventricular o media y Atrial o caudal plegamiento normal d looping.

Embriología Cardiaca Sinus venosus (1) Primitive atria (2) 1 & 2 contribute to SVC, IVC, CS, RA & LA Atrioventricular canal (3) large area of connection between primitive atria & ventricle endocardial cushion will form here MV and TV Primitive ventricle (4) - forms into LV Bulbus cordis: 3 parts Primitive RV (5) Conus cordis (6) - will form the ventricular outflow tracts (crista supraventricularis) Truncus arteriosus (7) - will form the aorta & pulmonary artery trunk

Embriología Cardiaca approx. 3wks approx. 4 wks approx. 7 wk

anesthesia congenital heart disease Embriologia cardiaca anesthesia congenital heart disease

Embriología Cardiaca Corazón Incipiente tiene 2 capas Endocardio (interna) Miocardio (externa) El Epicardio migración de células extracardiacas del órgano proepicárdico y forma vasos coronarios dia 25 se contrae el corazón junto con las venas umbilicovitelinas y Aorta dorsal en desarrollo

Embriología Cardiaca

anesthesia congenital heart disease Embriología Cardiaca anesthesia congenital heart disease

Embriología Cardiaca las válvulas AV (mitral y tricúspide) se forman de la pared interna del miocardio las raíces aórticas y pulmonares se forman de la separación que ocurre en el tronco arterioso las válvulas semilunares se forman de pequeños tubérculos en el tronco.

Embriología Cardiaca se forman 6 pares de arcos en la semana 4 serán el sistema adulto arterial: 1 y 2 desaparecen A. Maxilar, A. Hioides, A. Estapedial 3 arteria carótida común y interna bilaterales 4 arco izquierda aórtico, derecha troncobraquiocefálico 6 arteria pulmonar izquierda y derecha y el ducto arterioso

Embriología Cardiaca

Embriología Cardiaca

Circulación fetal

color atlas of physiology 5th edition despopoulous. 2003 ADa AI by the valves of the sinus venosus and Chiari network into the left atrium. Blood returning in the inferior vena cava represents about 70% of the total venous return to the heart, and two-thirds of this deoxygenated blood passes into the right atrium and ventricle. About 90% of the blood flows through the ductus arteriosus to supply the lower fetal body. parto dism resistencias cierra ducto venoso cmbian gradientes de p en auriculas y ventriculos se cierra el foramen ovale color atlas of physiology 5th edition despopoulous. 2003

Circulación fetal en el feto los gracias a que existen los shunts los órganos reciben sangre mezclada de los ventrículos por eso se llama circulación en paralelo a diferencia del adulto que es en serie la vena cava y el flujo venoso hepático llega al VD pero por la alta resistencia de la arteria pulmonar y la baja de la sistemica gracias a la vasculatura placentaria el flujo sanguíneo del VD se expulsa fuera de los pulmones por el foramen oval y la aorta descendente. solo el 5-10% del flujo va a los pulmones

anestesia pediatrica de Smith Circulación fetal anestesia pediatrica de Smith

Circulación de transicion nd the duc- tus arteriosus closes permanently by thrombosis, intimal proliferation, and fibrosis. Factors favoring the transition from fetal to mature circulation include normal oxygen nsions and physical expansion of the lungs, normal pH, nitric oxide (NO), and prostacyclin. Factors favoring re- version to fetal circulation include low oxygen tension, acidotic pH, lung collapse, and inflammatory mediators (leukotrienes, thromoboxane A2, platelet activating fac- tor) as seen in sepsis and other related conditions, and endothelin A receptor activators [3]. anestesia pediatrica de Smith

anestesia pediatrica de Smith Circulación neonatal anestesia pediatrica de Smith

Circulación transicional anestesia pediatrica de Smith

Circulación transicional color atlas of physiology 5th edition despopoulous. 2003

Circulación transicional clampeo cordon de la placenta disminuye resistencia pulmonar aumenta la sistemica hay remodelacion de la vasculatura pulmonar en la primera semana de vida aumenta la P de la AI y se cierra el foramen ovale pero se puede abrir bajo condiciones fisiológicas.

Circulación transicional el ductus arterioso se cierra al retirar la placenta y por la de PG´s y el de la tensión de O2. estados clinicos críticos como la acidosis, sepsis, hipoxemia pueden volver a abrirlo pacientes con problemas pulmonares como hernia diafragmatica o hipoplasia pulmonar con < vasos y músculos que no las dilatan

Circulación transicional anestesia pediatrica de Smith

Circulación transcicional El niño pasa de la circulación fetal a la neonatal, y su desarrollo miocárdico sufre cambios estructurales y funcionales: la suma de estos factores incidirán también en la diferencia del rendimiento cardíaco (gasto cardíaco, GC).

Entrega de O2 en el feto y en el neonato

Curva de disociación de O2 la sangre venosa umbilical tiene una tensión de O2 de 35 mm hg el feto tiene concentraciones de HbF de aprox 80% que se une al O2 más los niveles de 2-3 DPG son <

Hemoglobina

Principios básicos de la función cardiaca

Determinantes de la función cardiaca Manual CTO de medicina y cirugía 7ma edición.

Adaptabilidad Cardiaca Manual CTO de medicina y cirugía 7ma edición.

Principios básicos de la función cardiaca el corazón se contrae y se dilata contra una carga de un sistema venoso de baja P a un sistema arterial de alta P

Principios básicos de la función cardiaca PRECARGA La T de la fibra varia según el nivel de estrechamiento que se aplique a la fibra antes del estimulo, el estrechamiento inicial es la precarga. con un estimulo eléctrico se realiza una contracción isométrica y aumenta la tensión de la fibra cardiaca anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca fetal hearts develop less tension per gram than adult hearts because of increased water content and fewer contractile elements. Calcium cycling and excitation contraction coupling are also very different, with poorly organized T-tubules and immature sarcoplas- mic reticulum (SR), leading to more dependence on free cytosolic ionized calcium for normal contractility. Despite this immature state, the fetal heart can increase its stroke volume in a limited fashion up to left atrial pressures of 10–12 mm Hg according to the Frank–Starling relation- ship, as long as afterload (i.e., arterial pressure) is kept low anestesia pediatrica de Smith anesthesia congenital heart disease

Principios básicos de la función cardiaca la precarga es el estrés diastólico de la pared que resulta de la entrada de cierto volumen de sangre al distender el ventrículo es la carga presente antes de que una contracción empieze o al final de la diástole es el reflejo de la P de llenado de la AI o el AD si el sarcomero se estrecha a una longitud finita la tensión aumenta , la T es la fuerza que se ejerce contra una linea, estrés es la fuerza que se ejerce sobre un área seccional de una superficie, la P es la fuerza generada en una cavidad anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca hat the “length and tension changes in skeletal muscle correspond to changes in volume and pressure in the heart” , the mechanical energy set free on passage from the resting to the contracted state is a function of the length of the muscle fiber” When the preload increases, the LV distends during diastole and the SV rises according to Starling's law. how that cardiac performance, represented by SV or CO, is related to preload, ventricular EDV, or pressure. In clinical practice, ventricular end- diastolic pressure (EDP) is often used as a measure of preload. anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca funci El neonato tiene un aumento súbito de la precarga por la sangre que retorna de los pulmones y por la falta de la placenta, hay > consumo de O2 en el neonato con > Q Aún así el miocardio del neonato desarrolla < T en rta a una precarga en aumento (long del sarcomero) y el Q se eleva menos al mismo grado de carga de volumen, aún así la T de reposo es > en el RN que en el corazón maduro (max de curva de frank starling < reserva al de pre y postcarga tiene habilidad limitada de aumentar el estado inotropico como respuesta a las catecolaminas

Principios básicos de la función cardiaca POSTCARGA: carga a la cual el músculo en contracción se debe oponer para acortarse estrés de la pared ventricular durante la eyección ventricular PA, resistencia o impedancia medidas de la poscarga end-systolic wall stress (ESWS) VI antes la rvs se pensaba q media la poscarga pero lleva a error Left ventricular end-systolic wall stress (ESWS) is considered a better reflection of afterload because it includes both peripheral loading conditions and myocardial factors. The stress that the ventricle faces at the end of systole is probably the most accurate measurement of afterload. At the end of contraction, the force resisting further shortening determines when shortening ceases.

Principios básicos de la función cardiaca Afterload is often related to vascular resistance even though resistance is a measure of the opposition to flow in a nonpulsatile system. Impedance is a more accurate measure of opposition to flow in a pulsatile system, but it is much more difficult to measure. Resistance is measured as the pressure difference across the circulation divided by mean aortic flow, or CO where R is vascular resistance, P is mean pressure change across the arterial circuit, Q is mean flow or CO, μ is blood viscosity, L is length of the arterial system, and r is vessel radius. Equating systolic arterial pressure with SVR is potentially erroneous ley de poisseuille 3 si el Q es kte la resistencia aumenta con una caida de la P asume un flujo no laminar por los tubos rigidos anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca PVR <2 w children > neonatos SVR 10-15 w y 20 infancia anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca CONTRACTIBILIDAD Normal values are between 65% and 80%, depending on the method used to measure systolic and diastolic volumes ( Guttgesel et al., 1977 ). EFs do not change significantly with age but are affected by changes in preload and afterload. An increase in preload or a decrease in afterload increases the EF if there is no simultaneous change in contractilit normal (Vcf) is a measurement of both the extent and the rapidity of ventricular fiber shortening, is sensitive to changes in afterload but not to changes in preload. Vcf decreases with increasing afterload. In addition, Vcf increases with positive inotropic therapy normal 28-44% where Pes is end-systolic arterial blood pressure, Emax is slope of end-systolic pressure-volume relationship, Ves is end-systolic volume, and Vd is the intercept of the end- systolic pressure-volume relationship line on the horizontal axis. 60 a 80 % rapidez acortamiento dism > post > inot 28-44% anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca si la precarga se el volumen de eyección si la contractibilidad y postcarga se mantienen Kte si la postcarga se el volumen de eyección si la contractibilidad y postcarga se mantienen Kte anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca La pendiente del volumen de fin de sistole medida de la contractibilidad cardiaca con VFD >y < contractibilidad se SV por eso se debe postcarga anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca anestesia pediatrica de Smith

Principios básicos de la función cardiaca FRECUENCIA CARDIACA Afecta precarga t de llenado afecta percusión subendocardica perfusión del miocardio en diástole critica en ejercicio por demanda met

color atlas of physiology 5th edition despopoulous. 2003 Ciclo Cardiaco color atlas of physiology 5th edition despopoulous. 2003

Función miocardica fetal

Función miocardica fetal Inmadurez Feto 30% de la masa muscular esta constituido de elementos contráctiles Adulto 60% Inervación simpática disminuida > efecto parasimpático No toleran bradicardias dependen el gasto exclusivamente de FC y volumen

Función miocardica fetal poca reserva para aumentar el GC no cambia con aumento de postcarga y se afecta con hipoxia o acidosis la replicación celular de los miocardiocitos es diferente a los adultos porque tienen la capacidad de hiperplasia a diferencia de hipertrofia remoción rápida del calcio de la troponina C por de función del retículo sarcoplasmico por lo que depende más de la bomba Na/Ca para remover el Ca del citosol

Función miocardica fetal La fuente de energía miocardica del feto es el lactato a diferencia del adulto que son los ácidos grasos, por deficiencia de la enzima carnitina palmitoil transferasa-1 que transporta AGL a la mitocondria

Función miocardica fetal SV en RN aumenta porque se disminuye la compresión de los tejidos circundantes por perfusión y salida de liquido de los pulmones. se aumenta la contractibilidad miocardica aumento estimulo β y hormonas tiroides

Función miocardica fetal el corazón fetal tiene una habilidad limitada para aumentar el SV lo que resulta en grandes cambios en el Q con la FC FC 160-240 Q 10- 15% FC <120 Q 20-15%

Función miocardica fetal

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Función miocardica fetal al nacer y a las siguientes semanas aumenta la reserva por el Q del VI por retorno venoso, FC, estímulo inotrópico mejoría de la interrelación ventricular

Función miocardica fetal Los potenciales de reposo de la membrana son > que el adulto la permeabilidad al potasio por eso la duración del potencial de acción es > y la conducción atrioventricular es > rápida

Función miocardica fetal los reflejos barorreceptores y quimiorreceptores están presentes y después de nacer el tono simpático basal por eso la PA la FC a los 2 meses primeros de vida por < neurotransmisores (arco aortico y bifurcación de carotida - centro vasomotor)

Función miocardica fetal feto FC y PA mientras que neonato la FC la PA las diferencias en FC a los 6 meses desaparecen en pretérminos y a término y no hay tanta variabilidad

Función miocardica fetal Gasto metabólico mayor en adultos 70 ml/kg/min y recién nacido 200 ml/kg/min La PAM no debe bajar mas de 50 mm hg para infantes y 30 mm hg para RN

Valores según la edad

Valores según la edad

Efectos de la anestesia

Efectos de la anestesia Al usar midazolam para premedicar se puede disminuir el Q hasta en un 24% y también del contenido de O2 venoso mixto > estabilidad en infusión continua que en bolos

Efectos de la anestesia > bradicardia, hipotensión y paro con el uso de sevofluorano que en adultos el isofluorane acorta el tiempo de contracción isovolumetrica y el tiempo de sístole la edad disminuye y el MAC > del sevo 3.3%; en infantes (6m) , 3.2%(6 -12 m) y niños (1 to a 12 años) 2.5 %. < incremento de FC con sevo que con isofluorane

Efectos de la anestesia MAC de sevo en neonatos se relaciona con la disminución de la FC 35% a 1.5 MAC halotano, 19% a 1.5 MAC isoflurano, y 31% a 1.5 MAC sevoflurane. PAM disminuye 46% a 1.5 MAC de halotane, 43% a 1.5 MAC isoflurano, y 36% a 1.5 MAC sevoflurano. MAC del desfluorano depende de la edad < que con otros inhalados, la FC es < 16% antes de la incisión en infantes de 6 a 12 m y de 1 a 3 años sin cambios significativos con los otros grupos de edad

Efectos de la anestesia El fentanyl a dosis de 25 mcg/kg disminuye los efectos sobre la P pulmonar y resistencia periférica el protector de FC y RVS por efecto de los barorreceptores se más con propofol que con tiopental

Efectos de la anestesia El metabolismo de anestésicos tipo éster esta por niveles bajos de pseudocolinesterasa > toxicidad en shunts de derecha a izquierda por AL

Efectos de la anestesia Evitar vasoconstricción excesiva Mantenimiento de la frecuencia cardiaca Evitar administración rápida y excesiva de líquidos

Gracias