Sistema cardiovascular:

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1 Sistema cardiovascular:
Regulación del gasto cardíaco Capítulo 23 El corazòn y los vasos sanguineos interactuan para determinar la cantidad de sangre que bombea el corazòn El GC influye sobre la PAM. Por esa razon el cor es un efctor imp en las asas de retrocontrol que reg PAM A network of branched arteries delivers to each organ a mean arterial pressure that approximates the mean aortic pressure. Thus, all organs, whether close to or distant from the heart, receive the same mean arterial pressure. Each organ, in turn, controls local blood flow by increasing or decreasing local arteriolar resistance Cardiac output (the product of heart rate and stroke volume) is altered to meet the changing demands of the organism [e.g. cardiac output increases with increased activity or temperature (e.g. Burggren et al., 1997 )]. This increase can come about through increases in heart rate and/or stroke volume and in most cases both are used to some degree. Dra. Aileen Fernández Ramírez M.Sc. Profesora catedrática Departamento de Fisiología Escuela de Medicina Universidad de Costa Rica

2 Factores que influyen sobre FC: actividad marcapaso
GC = FC x VS Factores que influyen sobre FC: actividad marcapaso Factores que influyen sobre VS: rendimiento del miocardio PAM Berne: expresión matemática FC 70 lat/min. Niños màs alta sueño disminuye 10 a 20 lat7mi n ejercicio relac intensidad En deportistas FC rep màs baja 45 a 50 fiebre mas alta El GC depende del área corporal GC pormin por metro cuadrado (indice cardiaco es de 3.2 L)

3 Volumen diastólico final Volumen sistólico final
120 ml Volumen sistólico 70 ml/latido Gasto cardíaco 4900 ml/min Volumen sistólico final 50 ml - x Frecuencia cardiaca 70 lat/min =

4 Control de la frecuencia cardiaca
GC= VS x FC Niveles superiores del cerebro Centro cardiovascular Vías aferentes: Vías eferentes: Sistema simpático Sistema parasimpático Reflejos Barorreceptores Quimiorreceptores Propiorreceptores Metaborreceptores Los centros cerebrales de niveles superiores regulan el control autònomo: Participaciòn del Tálamo e hipotálamo Corteza cerebral cen tros que influyen sobre cv lobulos frontal y temporal corteza motora, premotora, orbitaria y la insula y la crcunvoluciòn del cìngulo The rate of SA nodal firing can be altered by: changes in autonomic nerve activity (sympathetic and vagal) To increase heart rate, the autonomic nervous system increases sympathetic outflow to the SA node, with concurrent inhibition of vagal tone.  Inhibition of vagal tone is necessary for the sympathetic nerves to increase heart rate because vagal influences inhibit the action of sympathetic nerve activity.  Sympathetic activation, which releases norepinephrine (NE),  increases pacemaker rate by decreasing gK+ and increasing slow inward gCa++ and gNa+; the pacemaker current (If) is enhanced.  These changes increase the slope of phase 4 so that the pacemaker potential more rapidly reaches the threshold for action potential generation. circulating hormones Pacemaker activity is also altered by hormones.  For example, hyperthyroidism induces tachycardia and hypothyroidism induces bradycardia. Circulating epinephrine causes tachycardia by a mechanism similar to norepinephrine released by sympathetic nerves. serum ion concentrations With mild to moderate hyperkalemia, there is reduction of the size of the P wave and development of peaked T waves. Severe hyperkalemia results in a widening of the QRS complex, and the EKG complex can evolve to a sinusoidal shape. There appears to be a direct effect of elevated potassium on some of the potassium channels that increases their activity and speeds membrane repolarization. Also, (as noted above), hyperkalemia causes an overall membrane depolarization that inactivates many sodium channels. The faster repolarization of the cardiac action potential causes the tenting of the T waves, and the inactivation of sodium channels causes a sluggish conduction of the electrical wave around the heart, which leads to smaller P waves and widening of the QRS complex. The serum K+ concentration at which electrocardiographic changes develop is somewhat variable.[7][8] Although the factors influencing the effect of serum potassium levels on cardiac electrophysiology are not entirely understood, the concentrations of other electrolytes, as well as levels of catecholamines, play a major role.[9][10] HipoK Potassium is essential for many body functions, including muscle and nerve activity. The electrochemical gradient of potassium between the intracellular and extracellular space is essential for nerve function; in particular, potassium is needed to repolarize the cell membrane to a resting state after an action potential has passed. Decreased potassium levels in the extracellular space will cause hyperpolarization of the resting membrane potential. This hyperpolarization is caused by the effect of the altered potassium gradient on resting membrane potential as defined by the Goldman equation. As a result, a greater than normal stimulus is required for depolarization of the membrane in order to initiate an action potential. In certain conditions, this will make cells less excitable. However, in the heart, it causes myocytes to become hyperexcitable. Lower membrane potentials in the atrium may cause arrhythmias because of more complete recovery from sodium-channel inactivation, making the triggering of an action potential more likely. In addition, the reduced extracellular potassium (paradoxically) inhibits the activity of the IKr potassium current[12] and delays ventricular repolarization. This delayed repolarization may promote reentrant arrythmias.Changes in the serum concentration of ions, particularly potassium, can cause changes in SA nodal firing rate.  Hyperkalemia induces bradycardia or can even stop SA nodal firing.  Hypokalemia increases the rate of phase 4 depolarization and causes tachycardia.  It apparently does this by decreasing gK during phase 4. cellular hypoxia Cellular hypoxia (usually due to ischemia) depolarizes the membrane potential causing bradycardia; severe hypoxia completely stops pacemaker activity. drugs Various drugs used as antiarrhythmics also affect SA nodal rhythm. Calcium-channel blockers, for example, cause bradycardia by inhibiting the slow inward Ca++ currents during phase 4 and phase 0.  Drugs affecting autonomic control or autonomic receptors (e.g., beta-blockers, muscarinic antagonists) directly or indirectly alter pacemaker activity. Digitalis causes bradycardia by increasing parasympathetic (vagal) activity on the SA node; however, at toxic concentrations, digitalis increases automaticity and therefore can cause tachyarrhythmias.  This toxic effect is related to the inhibitory effects of digitalis on the membrane Na+/K+-ATPase, which leads to cellular depolarization, increased intracellular calcium, and changes in ion conductances. Pacemaker activity is influenced dramatically by age. The maximal heart rate that can be achieved in an individual is estimated by Maximal Heart 220 beats/min – age in years Therefore a 20-year-old person will have a maximal heart rate of about 200 beats/min, and this will decrease to about 170 beats/min when the person is 50 years of age. This maximal heart rate is genetically determined and cannot be modified by exercise training or by external factors. Int diastólico:si la duración de la diástole si aumenta FC disminuye Modificadores intrínsecos de la actividad de marcapaso es concentraciòn de K y Ca extracelular influyen sobre las corrientes iònicas hiperK Ondas T altas por repolarizaciòn anormal, parálisis de los atrios y QRS amplios. Disminuye el Vm conforme K aumenta. Al final las fibras se vuelven inexcitables y el corazòn se para en diastole. HipoK: prolonga PR, inversiòn de la onda T No produce tan rápido la muerte como la hiperK Retarda repol? bradi HiperCa aumentan contra, se relaja menos durante la díástole y se detiene en sístole. Rigidez por Ca. Los niveles de Ca rara vez cambian tanto como para afectar al corazón HipoCa prolongación de ST Guyton HiperK: These effects result partially from the fact that a high potassium concentration in the extracellular fluids decreases the resting membrane potential in the cardiac muscle fibers, as explained in Chapter 5. As the membrane potential decreases, the intensity of the action potential also decreases, which makes contraction of the heart progressively weaker. Corazón: SA y AV Hormonas Drogas Edad Factores intrínsecos 4

5 Potencial de acción del nodo SA
Control de la FC: corrientes iónicas Potencial de acción del nodo SA Potencial diastólico máximo Pendiente de la despolarización diastólica Umbral del potencial Intervalo diastólico Las células ganglionares vagales se localizan en almohadillas de grasa en el epi cerca de nodo SA y AV Int diastólico:si la duración de la diástole si aumenta FC disminuye Modificadores intrínsecos de la actividad de marcapaso es concentraciòn de K y Ca extracelular influyen sobre las corrientes iònicas The classical point of view1–3 portrays the entire duty cycle of pacemaker cells as a simple reciprocal activation of surface membrane voltage-gated ion currents, comprising a selfsustained membrane oscillator or a ‘membrane clock’ (M clock) (Figure 1A). According to Hodgkin–Huxley formalism,4 the ion channels are opened (or activated) by a change in membrane voltage and undergo a time-dependent transition into an inactivated state. Thus, kinetics of activation and inactivation of the channels underlie the timing mechanisms of the currents that comprise the M clock In spontaneously firing rabbit SANC LCR occurrence during the late spontaneous DD does not require triggering by the depolarization.46 LCRs can occur spontaneously in these cells in the absence of membrane potential changes: in voltage-clamped SANC, persistent, rhythmic LCRs generate rhythmic current fluctuations with the same periodicity; While, basal, diastolic Ca2þ levels are low (150 nM) and do not differ in rabbit SANC and ventricular cells46,56 the basal state SR Ca2þ clock within SANC restitutes and generates LCRs with a LCR period (,0.5 s), which is substantially less than in ventricular myocytes under basal conditions (10 s).57 A recent discovery provides the clue as to why SANC SR Ca2þ clock speed is so rapid and why LCRs larger than Ca2þ spark: levels of cAMP and cAMP-dependent phosphorylation within SANC are high in the absence of b-AR stimulation.18 In turn, basal cAMP levels within SANC are high due to high constitutive adenylyl cyclase activity.18 Ca2þ-activated adenylyl cyclase isoforms, Interestingly, basal phosphodiesterase (PDE) activity also appears to be markedly elevated in SANC,61 likely as a mechanism to keep basal cAMP levels in check. High levels of constitutive A cyclase and PDE activity enable the SANC to rapidly respond to demands for a change in the cAMP level and cycle length. Among proteins highly phosphorylated in the basal state are phospholamban, RyRs;18 and indirect evidence suggests that L-type Ca2þ channels are likely to be phosphorylated in basal state as well.17 PKA-dependent phosphorylation of these proteins presents the SR with an increased Ca2þ to be pumped (Ca2þ influx via ICaL), speeds up the SR Ca2þ filling rate (phospholamban), and likely alters threshold for spontaneous Ca2þ release activation (RyR). The net effects of these phosphorylations create conditions that are required for spontaneous occurrence of the Ca2þ wavelet type LCRs (rather than smaller, non-propagating releases, Ca2þ sparks) during the DD of spontaneously firing SANC in the basal state. Analyses of the ryanodine effect on AP shape led to the suggestion that Ca2þ released from the SR contributes to DD, primarily during its later half, and plays a prominent role in bringing the late pacemaker potential to the AP activation threshold. Fase de ingnición showed that LCRs impart a nonlinear, exponentially rising phase to the DD later part (Figure 1B and C).45,68 Ion currents that generate this late DD acceleration can be inhibited by ryanodine or an NCX blockade.45 Thus, the acceleration is determined, in large part, by an inward current (INCX) generated by electrogenic exchange of Ca2þ to 3 Naþ by NCX that is activated by LCRs, which begin to boil’ and then ‘explode’ at this phase of pacemaker cycle.45,68–70 While the effect of individual, stochastic LCRs on the DD is relatively small (0.2 mV), a synchronized/ cooperative action of multiple LCRs impart the exponentially rising phase to the DD and activate ICaL. Thus, there is a dense association of SERCA2, RyRs, and NCX1 in small-sized SANC, thought to reside within the SAN centre,73 the site of SAN impulse initiation. The powerful and sustained LCR signalling in SANC is achieved by the tight functional integration of SR and plasma membrane proteins. ICaL-mediated Ca2þ influx during AP triggers CICR, i.e. a relatively synchronous SR Ca2þ release observed as a global Ca2þ transient.27 This causes a global SR Ca2þ depletion that quenches the spontaneous LCRs in SANC and resets their local SR Ca2þ clocks. Therefore, ICaL in resetting the Ca2þ clock, greatly amplifies LCR impact on the DD. The magnitude of L-type channel Ca2þ influx, itself, is finely tuned by the channel inactivation by the cytosolic Ca2þ transient that it triggers, and by high basal CaMKII-activity, which increases the number of available Ca2þ channels and accelerates their reactivation. Thus, rhythmic LCRs entrain rhythmic NCX and L-type Ca2þ channel activation to generate rhythmic APs. Another aspect of the entrainment of the Ca2þ clock by he M clock is that Ca2þ influx via L-type Ca2þ channels also ‘refuels’ the Ca2þ clock by supplying Ca2þ to be pumped into the SR Thus, the Ca2þ clock cannot sustain its long-term operation in SANC, without its partner, M clock, either; and the robust operation of the system generating rhythmic APs emerges from dynamical interactions of the two clocks. Vago Inhibición parasimpàtica con atropina (antagonista de los receptores muscarìnicos) aumenta bastante FC Inhihbiciòn simpàtica con propanolol (antagonista de los receptores B adrenerg) disminuye poco FC Inhibiciòn de ambos FC alrededor de 100 Los efectos parasimpàticos inhibidores tienden a predominar sobre los efectos simpàticos estimuladores Estímulo vagal (predomina) Control latido a latido Abre canales de K+ Acetilcolinesterasa Estímulo simpático Efecto lento: ritmo de liberación norepinefrina Segundo mensajero (adenililclasa) Norepi vuelve a captarse en terminaciones o se transporta por la sangre Predomina la actividad parasimpática inhibidora sobre la actividad simpática facilitadora Efecto de SS estimulador es màs lento que los efectos inhibidores de PS porque: el ritmo de liberación de NA es lento y NA ejerce su efecto a travès de un segundo mensajero (adenililciclasa) lento Tambièn el efecto decae lentamente debido a que la NA liberada regresa a las terminaciones nerviosas y el resto se transporta en el torrente circulatorio, procesos lentos. PS es màs rapido no requiere de segundo mensajer Tejido cardiaco tiene gran cantidad de acetilcolinesterasa hidroliza rápido al Ach Control PS latido a latido FC debido a la combinaciòn de la breve latencia y el ràpido descenso de la rspuesta y conducciòn AV FC intrínseca= latidos/min SNA bloqueado Control PS latido a latido FC debido a la combinaciòn de la breve latencia y el ràpido descenso de la respuesta y conducciòn AV En personas sanas predomina a act parasimpàtica en el nodo SA Se origina en el bulbo raquídeo situadas en el nucleo motor dorsal del vago o en el núcleo ambiguo, atraviesan el cuello cerca de las art carótidas comunes y ispsis con cel vagales poganglionares en la supeficie epicárdica o dentro de las paredes del corazón Vago derecho: Retrasa al veloc de disparo hasta puede deternerlo por varios seg. SA estímulo vagal puede llegar a detener el disparo por algunos vago izquierdo izquierdo reduce la veloc de conducción puede establecer un bloqueo pero el vago der puede inervar a AV e izq a SA (se solapan) Nodos ricos en colinestersasa efecto termina con mucha rapidez Tejido cardiaco tiene Abre canales de K regulados por Ach N preganglionares: receptores nicotìnicos (Ach) en ambas PS posganglionar receptores colinèrgicos de tipo muscarìnicos (ACh) Receptores M2, Gi BY directo activa Kach e Gi inhibe AC AMPc PKA inhibe canales iónicos Ca, SERCA;RYR LCR y inhibic AMPc disminuye If AChReceptores M2: acoplados a prot Gi beta gamma γ abre directamente canales de K rectificadores de entrada: GIRK KAch Ach actúa por 3 mecanismos: Prot Gi hetorodímeros beta gamma, estos abren directamente canales K rectificadores de entrada (GIRK) Disminuye If Disminiye Ica Efecto inotrópico negativo Gi pvìa fosfolipasa C PLC y de NOS No estimula una guanililciclasa y aumento GMPc que inhibe canales Ca tipo L y dismiuye entrada de Ca contrarresta el aumento Ca por aumento adrenérgico AMPc. Reduce fuerza de contracciòn pero la contracción es prolongada. : Indirecto por medio de NO inhibe canales de Ca tipo L de los miocitos SS se origina en segmentos toracicos superiores (primeros 5) o los cervicales 2 inferiores, boron toraxicos y L1-3 de la med espinal. Entran a caenas para vertebrales de ganglios sinpasis en el ganglio estrellado o cervical medio Fibras preganglionares salen de la columna vertebral por ramas comunicantes blancas y entran en las cadenas ganglionares paravertebrales. Sinapsis con n posgranglionares en el ganglio estrellado y cervical medio Vienen por adventicia de los grandes vasos llegan a la base y se distribuyen forma extenso plexo epicardico y entran al miocardio acompañando a las cornarias. Fibras posganglinares SS se unen con las parasimpáticas y forman en plexo cardìaco (ademàs de los n eferentes cardìacos contiene aferencias de receptores sensitivos del corazòn y de los grandes vasos) La tasa de disparo de SS es menor que la de PS Receptores beta 1 via una prot Gs subunidad alfa actua por medio AMPc, PKA que fosforila multiples moléculas efectoras en el nodo SA y miocitos Receptores B1, Gs aumenta AC, AMPc PKA activa canales iónicos Ca, SERCA;RYR LCR y aumento de AMPc activa If MIocitos: Gs via PKA Activa canales de Ca tipo L Lakatta 09 Investigation of the ACh action on If and IK,ACh in SAN cells with protocols where the two currents were simultaneously recorded showed that much lower concentrations of ACh are required to inhibit If than to activate IK,ACh, and that ACh concentrations inhibiting If without activating IK,ACh (0.03–0.3 μM) are perfectly capable of inducing substantial slowing [21]. This was the first demonstration that ACh-induced If inhibition, more than K+-current activation, is involved in rate slowing by moderate vagal activity. Cyclic adenosine monophosphate (cAMP) mediatesCyclic adenosine monophosphate (cAMP) mediates the autonomic modulation of f-channels. β-adrenergic and cholinergic neurotransmitters modify the degree of activation of f-channels, hence the size of inward current flow during diastole and steepness of diastolic depolarization, by increasing and decreasing, respectively, the activity of adenylate-cyclase and intracellular cAMP [17–19,21]. How does cAMP work on funny channels? Investigation in inside-out patches of SAN cell membranes led to the unexpected finding that cAMP works by direct binding to the channel, rather than by cAMP-mediated phosphorylation [22]. It was unexpected because cAMP-dependent modulation of other ion channels, such as L-type Ca2+ channels, was known to occur via phosphorylation [23]. These data demonstrated for the first time the similarity, confirmed years later when hyperpolarization-activateThe presence of a direct, phosphorylation-independent If activation by cAMP suggests a fast cellular pathway for pacemaking control. Another important feature more recently described is that fchannels of SAN cells are compartmentalized and concentrated in caveolae, membrane microdomains where proteins involved in a given signal transduction pathway assemble together [24]. Interestingly, membrane caveolae also contain a high concentration of β2- adrenergic receptors (β2-ARs), which in the SAN are generally expressed at much higher levels than in working myocardium, while β1-ARs are mostly excluded from caveolae The acetylcholine-activated current (IKACh) is strongly expressed in the SAN, atria, and AVN (124, 159, 367). In these tissues, IKACh is activated by muscarinic and adenosine receptors by direct binding of G protein - subunits to the IKACh channel complex Neurotransmisor: Ach Receptor: muscarínico Parasimpático activa canales de K (canales GIRK hiperpolarización, potencial de membrana más negativo, inactiva canales de HCN corriente de marcapaso y de Ca que produce disminución de la pendiente de despolarización El umbral màs positvo y disminución de ICA hace más dificil para una cel despolarizar a las cel vecinas hasta el umbral y la velocidad de cond disminuye Maniobras vagales: una PS También el aumenta de GK se opone a la reducción atumática de la permeabilidad al K resonabvle de iniciar la desp gradual hacia el umbral Maniobra de Valsalva. Expiración forzada con la glotis cerrada, aumenta la P intratoracica, luego se elimina la maniobra, se disminuye la P intratoràcica, aumenta la P transmural, estira la aorta y estimula los barrorreceptoras que en forma refleja estimula el vago. Too se masajea la bifuraciòn de la art caròtida en el cuello estira directamente la pared del seño carotideo y esrtimula bvarorrecept estim vago y disminuye FC (batmotrópico, cronotrópico y dromotrópico negativo). Maltsev, V. A. et al. Cardiovasc Res : ; 5

6 Estímulo vagal Latencia corta: ↓rápida respuesta Estímulo simpático
KAch ↓rápida respuesta Acetilcolinesterasa Estímulo simpático Latencia larga: Liberación NA lenta Sistemas de 2dos mensajeros ↓ gradual resp Recaptación NA Inhibición parasimpàtica con atropina (antagonista de los receptores muscarìnicos) aumenta bastante FC Inhihbiciòn simpàtica con propanolol (antagonista de los receptores B adrenerg) disminuye poco FC Inhibiciòn de ambos FC alrededor de 100 Los efectos parasimpàticos inhibidores tienden a predominar sobre los efectos simpàticos estimuladores Estímulo vagal (predomina) Control latido a latido Abre canales de K+ Acetilcolinesterasa Estímulo simpático Efecto lento: ritmo de liberación norepinefrina Segundo mensajero (adenililclasa) Norepi vuelve a captarse en terminaciones o se transporta por la sangre Predomina la actividad parasimpática inhibidora sobre la actividad simpática facilitadora Efecto de SS estimulador es màs lento que los efectos inhibidores de PS porque: el ritmo de liberación de NA es lento y NA ejerce su efecto a travès de un segundo mensajero (adenililciclasa) lento Tambièn el efecto decae lentamente debido a que la NA liberada regresa a las terminaciones nerviosas y el resto se transporta en el torrente circulatorio, procesos lentos. PS es màs rapido no requiere de segundo mensajer Tejido cardiaco tiene gran cantidad de acetilcolinesterasa hidroliza rápido al Ach Control PS latido a latido FC debido a la combinaciòn de la breve latencia y el ràpido descenso de la rspuesta y conducciòn AV FC intrínseca= latidos/min SNA bloqueado Vago Latencia corta (50 a 100 ms): Ach activa Kach rápido NT abren receptor muscuarínito se acopla directamente a través de prot Gi Efecto de SS estimulador es màs lento que los efectos inhibidores de PS porque:estado equilibrio lento Tambièn el efecto decae lentamente debido a que la NA liberada regresa a las terminaciones nerviosas (70%) y el resto se transporta en el torrente circulatorio, procesos lentos.

7 Control reflejo de la frecuencia cardíaca
Barorreflejos Receptores de alta P (PAM) Receptores de baja P Atriales (VCE y RV) Ventriculares (estiramiento) Quimiorreflejos Quimiorreceptores periféricos: (PO2, PCO2 y pH) Reflejo presor muscular Metaborreceptores y mecanorreceptores Control reflejo de la frecuencia cardíaca Boron Too hay receptores ventirculares localizados en el endocardio y hasta en el epicarido que producen resp semejante a los barorreceptores la excitación endoccárdicos reduce la frecuencia cardiaca y las RPT sensibles a cambios mecánicos o químicos no se conoce su función fisiológica.-relac al síncope vasovagal generado por acumulac de sangre en extrem red de vol de llenado combinado con eérgicas contraccones ventric. Por que se había dismiuido GC y PA estas contracciones qu inicia cambios autónomos que provocan el sincope vasovagal bradicardia y vasodil generalizada por disminución de la act simpática es sensada por receptores ventricu Indirecto Sensor o receptor: cuantifica la var controlada y tranduce a una seña elect Barorreceptores de alta presión: Mecanorreceptores Arco aórtico y seno carotídeo Receptores de baja P : receptores de volumen Quimiorreceptores: Cambios de PO2 PCO2 y pH Cuerpos aórtico y carotíde There are both chemo- and mechanoreceptors embedded in the walls of the atria and ventricles of the heart, which sense the volume contained within the chambers (Hainsworth, 1991). The sensory information that arises from the cardiopulmonary area passes via the vagus nerve to centres in the medulla and brainstem which determine parasympathetic and sympathetic outflow (Coote, 2007).

8 Cambios en la presión arterial inducen una respuesta inversa refleja en FC
Barorreflejo Via af: mensaje lejos del sensor al SNC Centro cooridnador o integrador: centrSNC compara la señal detectada en la periferia con un punto de ajuste o valor de referencia, genera una señal de error, procesa la informaciòn y genera una resuesta Eferentes: respuesta hacia periferia Efectores: elementos que actuan sobre la variable contorlada y corrigen la desviación del pto de ajuste. Carotidios predominan sobre los aórticos responden más a la presión pulsátil Sensor o receptor: cuantifica la var controlada y tranduce a una seña elect Efectores: elementos que actuan sobre la variable contorlada y corrigen la desviación del pto de ajuste Carotidios predominan sobre los aórticos responden más a la presión pulsátil Vías aferentes: Glosofaríngeo y vago Centro de control cardiovascular Bulbo raquídeo, corteza cerebral e hipotálamo Efectores Corazón (FC, VS, contractilidad: GC) Vasos sanguíneos (constricción y dilatación: RPT)No sensa cambios GC al igual que el control por medio de barorr pero indirectamente influye sobre GC. Cambios recíprocos en actividad eferente vagal y simpática

9 Barorreceptores de baja P
Atriales: fibras B Distensión de los receptores depende del RV (PVC) Sensores de volumen que regulan el volumen circulante efectivo Regulación del FC y volumen (PAM indirecta) Berne: Ambas auric. Tienen receptores de baja P que influyen sobre FC uniones venoaruculares Inependiente de PAM sino que más depende de P venosa Si PV aumenta, aumenta RV Boron 09 As discussed later, the cardiovascular system also has low-pressure sensors that detect changes in venous pressure Son parte de de un sistema de grande de sensores de vol que controla el vol circulante efectivo . Too ayudan a controlar el GC e indirectamente por medio control vol y GC de la PA Terminaciones libres de fibras mielinizadas localizados en sitios estratégicos de baja presión Left Ventricular Receptors When the left ventricle is distended in experimental animals, there is a fall in systemic arterial pressure and heart rate. It takes considerable ventricular distention to produce this response, and its physiologic significance is uncertain. However, left ventricular stretch receptors may play a role in the maintenance of the vagal tone that keeps the heart rate low at rest.

10 Corazón (nodo SA) ↓tono vagal ↑ tono simpático
Volumen circulante efectivo P venosa central ↑ PRESION ATRIAL Distensión de los barorreceptores atriales de baja presión Corazón (nodo SA) ↓tono vagal ↑ tono simpático Riñón ↓ Tono simpático ↑PNA ↓ADH Berne: cuando FC es lenta se aumenta FC por aumento de vol sangre Aferencias al tronco del encéfalo por medio del vago Respuesta selectiva solo aumenta FC no aumenta F contracción ni vasoconstricción Postulaciòn de Bainbridge: aumento del llenado auricular aumenta FC en forma refleja, impulsos aferentes se transmiten por medio del vago Si se disminuye la P atrial tiene poco efecto sobre FC pero aumenta estim simpàtico al riñon Cuando aumenta el vol de sangre predomina el Refl. Bainbridge, pero cuando se reduce predomina el barorreflejo Distensión de Receptroes de alta P (aumento P) respuesta refleja disminuciòn PA Berne por efecto de ambas divisiones autónomas que actúan sobre SA Efecto sobre FC llegan a SA pero efecto despreciable en la F contr., ni aumento de la act simpática en las arteriolas periféricas Distensiòn de receptores de baja P (aumento llenado) respuesta refleja eliminaciòn de liq. La estimulacion de estos receptores tambièn estumula la emisiòn de orina por disminuciòn de ADH por la neurohipòfisis y la liberaciòn de peptido natriurètico atrial liberado por los tejidos auriculares estimulado por la contracciòn y estiramiento atrial N aferentes no solamente van a NTS sino que también al hipotálamo donde se estim las neuronas que contienen vasopresina (ADH) y es trasnportada por sus axones hasta la hipófisis posterior para ser liberada a la sangre PNA secreciòn estim por aument PÁ y vol LEC Efecto: reduce PA al disminuir RPT y estim excreciòn urinaria de NaCl y agua reduce ADH ADH aumenta por aumento de la osmolaridad o por una disminuciòn del LEC Efecto aumenta permeab agua en el CC Estiramiento de los miocitos atriales estim la liberación de PNA que es un potente vasodilatador y causa diuresis y eliminación de Na Taquicardia, disminución del SS riñon y cambios hormonales producen reducción del vol circulante efectivo Los receptores ventriculares producen bradicardia y vasodil semejante a receptores de alta P pero no son imp en la regulación del GC Reflejo de Bainbridge taquicardia producida por un aumento de RV SS y SPS sobre nodo SA no hay efecto sobre contractilidad Role of Baroreceptors in Endocrine Defense of ECF Volume When the ECF volume falls, central venous pressure declines, and the decreased firing of the atrial stretch receptors leads to increased secretion of vasopressin (see Chapter 14: Central Regulation of Visceral Function). Sympathetic activity is increased, and this leads to increased secretion of renin. The increase in renin secretion increases the secretion of aldosterone. When loss of volume is more severe, arterial pressure falls and decreased discharge of the carotid and aortic baroreceptors also contributes to the increases in hormone secretion. Other factors contributing to the increase in vasopressin and renin secretion are Fibras tipo A: descargan con la sístole atrial Fibras tipo B: Descargan con la sístole ventricular Aumentan la descarga durante el llenado atrial (P atrial) Detectan cambios de presión venosa central (principal determinante de la P atrial) Unidos a fibras aferentes A o B que se unen la nervio vago El principal determinante de la P atrial es la P venosa central Fibras aferentes viajan con el nervio vago y hacen sinapsis en NTS y otros nucleos del centro control cv bulbar. Efectores too son los mismos corazòn y vasos Estiramiento de receptores aumenta FC Se llama volumen ­circulante efectivo (VCE) al volumen intravascular que ­efectivamente perfunde los tejidos, sin tomar en cuenta el­ volumen que no participa en la perfusión tisular debido, por ­ejemplo, a vasodilatación, que aumenta la capacidad de los vasos ­sin modificar el aporte de sangre a los tejidos. No es una ­variable de fácil medición; es más bien un concepto referido a la cantidad de sangre que perfunde un órgano y está en relación con ­su función o "trabajo". Casi siempre es directamente proporcional ­al gasto cardíaco, pero en diversas enfermedades puede ser independiente de éste, del volumen del LEC y del volumen ­plasmático. Por ejemplo, el VCE renal puede reducirse por ­diversos mecanismos, tales como disminución del volumen sanguíneo o volemia ­(por ej. en una hemorragia), caída del volumen de sangre eyectado por el corazón o gasto cardíaco (insuficiencia cardíaca) o­ por vasoconstricción de los vasos renales (shock). No obstante, la respuesta del ­riñón a la caída del VCE es siempre en el mismo sentido:­ retención de sodio y de agua, que tienden a aumentar la volemia ­y corregir el déficit de VCE renal. The stretch receptors in the atria are of two types: those that discharge primarily during atrial systole (type A), and those that discharge primarily late in diastole, at the time of peak atrial filling (type B). The discharge of type B baroreceptors is increased when venous return is increased and decreased by positive-pressure breathing, indicating that these baroreceptors respond primarily to distention of the atrial walls. The reflex circulatory adjustments initiated by increased discharge from most if not all of these receptors include vasodilation and a fall in blood pressure. However, the heart rate is increased rather than decreased AccessMedicine08 VCE bajo ↑FC: barorreflejo (↓P) ↓ VS : ↓ volumen y ↓ precarga (Ley de Starling) VCE alto ↑ FC: Reflejo de Bainbridge VS constante : barorreflejo (↑P) compite con ley de Starling GC proporcional al VCE Curva sup der aumento del vol circ efectivo (RV) estiramiento de barorecp atriales aumento FC Disminución del estiramiento tiene poco efecto sobre FC, más bien aumenta FC cuando se reduce RV debido a la intervención de barorreceptores de alta P VS dependiente del volumen hasta que alcanza valores normales DE VCE y VS VS dependiente del vol sang. de Barorreflejo a vol sang bajos (PAM bajas aumento tono SS aumenta contractilidad hace que la curva azul tenga mayor pendiente. Al VCE alto: un aumento de PAM disminuye SS y reduce el efecto de la ley de Starling VCE bajo no se activa mec Starling FC volumen de orina Vasodilatación renal Reflejo de Bainbridge

11 Efectos opuestos en la frecuencia cardíaca por aumento del volumen venoso
FC es baja Predomina cuando ↑ V FC es alta Si ↓ V predomina el barorreflejo

12 Arritmia sinusal respiratoria
+ - - ↑RV + ↑GC ↑PAM

13 Efecto de los quimiorreceptores
Efecto primario Quimiorreceptores arteriales Estímulo sobre los centros vagales Estímulo sobre el área vasomotora Quimiorreceptores perifèricos: Constan de los cuerpos carotideos y varios pequeños corpuùesculos muy vasculariados en la zona del cayado aortico. Se ocupan sobre todo del control de la resp pero influyen sobre FC Sensiblres a cambios de PaO2 de la sangre arterial, PaCQ2 y de pH: Dismiucion PO2, estimula regiones vasoconstrictoras Aumenta FR y Prof resp. Pero pocos efectos sobre FC solo con aumetnos grandes de la VE FC aumenta y si es peq. Disminuye. Quimiorreceptores perifèricos se estimulan con descensos en la paO2 y aumentos de PaCO2 Cuando los quimiorreceptores y barorreceptores se estimulan simultaneamente la elevada prsipon en el seno carotideo y una PaO2 baja predominas los efecos cardiovasuclares de los barorreflejos o sea aumento de P produce disminuciòn de FC Primario es quimio arot es estimulac de vcentros vagales del blbo inh SA porque hipoxia e hipercapnia producen estim centros vagales NTS Se observa solamente durante apnea forzada Sec. Exc resp. Inh centros vagales y aumenta FC La magnitud de la respuesta ventilatoria determina la respuesta de FC Estímulo leve reduce moderada FC poco efecto sobre PO2 y receptores de estiramiento Magnitud de la resp ventilatoria determina si FC aumenta o disminuye Efecto primario si se reprime la hiperventilación, efecto sec mediado por respi taquicardia Cuando no se impide la hipervent. Cuando aumenta en forma moderada Ve Los efectos primarios y sec se neutralizan y FC se modifica poco Descarga de los quimiorreceptores dif descarga barorreceptores Aferencias de los quimiorreceptores en los cuerpos carotídeos y aórticos ejercen en forma primaria un efcto sobre la resiración. Pero tambièn influyen sobre centros bulbares de control cardiovascular, vasoc y bradicardia. Efecto opuesto: aumetno PO2 y disminuciòn PCO2 produce efecto contrario (vasodil) Barorreceptores producen inhibición del centro vasomotor, (vasodil) quimiorreceptores producen estímulo (vasocontr Las fluctuaciones en la PO2 que ocurren normalmente no modifican PA o FC. Juegan un papel sobre todo en la hipoxia severa Efecto primario dificil de demostrar Ondas de Traube Hering fluctuaciones PA sincronizadas con la resp 13

14 Hipoxia severa taquicardia
Estímulo directo de los centros respiratorios bulbares → ↑ VE + Receptores de estiramiento pulmonar ↓PCO2 Centro de control cardiovascular bulbar ↓ tono vagal ↑ tono simpático (↑VS y vasoconstricción) Las acciones centrales y periféricas tienden a cancelarse entre sí la hiperventilaciòn moderada que reduce mucho PCO2 en la sngre causa vasocntricciòn cutánea y cerebral pero poco cambio en PA Bradicardia solamente se observa durante la apnea forzada Los quimiorreceptores periféricos son importantes solamentes durante la hipoxia servera (hipotensión hemorrágica) Hipercapnia acompaña a la hipoxia Hipercapnia: aumenta la ventilación Estiramiento pulmones y disminuye pco2 sistémica (aumenta pH del LEC cerebral) Efecto periférico directo de un aumento PCO2 : vasodilatación Quimiorreceptores centrales sensan principalmente pH cerebral bajo que generalmente reflejan aumento PCO2 arterial. Too afectan al área vasomotora, pH bajo que estimula quimiorrecep centrales, desinhibe el área vasomotora lo que produce lo mismo, un aumento de SS y vasoc Efecto periférico directo de un aumento de la PCO2: vasodilatación Disminucipon severa PO2 sobre quimiorrecept perif vasoc y elevada PCO2 sobre qimiorrecept centrales too vasoc. Concentraciones elevadas de CO2 producen vasoconstricción y elevación lenta PA, aunque vasodil cerebral y cutánea Gran variedad de aferentes somáticos y vicerales hacen sinápsis con las vías efererntes en la mèdula espinal y puede ocasionar diversos reflejos. Las neuroas pregaglionares simp normalments son muy dep del de ldescarga bulbar que no son muy sensitivos a aferentes locales., pero estas vìas af ascienden hacia el bulbo raquideo y hacen sinápsis con NTS Las neuronas C1 son las responsables dde mantener PA estas están tonicamente activas y estimulan a las neuronas pregangl simp. Para producr vasoconstricción Tx HTA. Clonidina se une receptores de imidazol en C1 Too reciben aferentes de los centros respiratorios y de áreas superioeres del cerebro hipotalamo forebrain El hipotalamo es un área muy imp que integra muchas resp cv por ej durane el ejercicio. Araeas corticales influyen sobre la integraciòn hiptalamico por vias exc e inh. Por ej emociones fuertes puede porducir h ipotensio con sincope, desmayo. También se pueden generar resp cv de reflejos condicionados por ej rec entrena a un animal a aumentar o disminuir FC Mec sec. Depdenden de quimiorreceptores Efecto directo de la hipoxia es leve sobre centros bulbaresLos cambios bioqu prod por una disminuciòn de GC (hipoxia, hipercapnia y acidosis) son corregidos por quimiorreceptores que mec efectivo para aumentar GC por medio de taquicardia. ES muy conveniente que el auemnto de PCO2 produzca taquicardia, porque una PCO2 elevada tiene un efecto directo sobre la miocardio disminuyendo contractilidad porque lleva a acidosis intracelular en cel miocardicas. La disminuicòn del pH miocàrdico reduce la sensibilidad de los miofilamento por el Ca, por lo que desarrollan menos fuerza. Lo que en ausencia de taquicardia producirìa una disminución del GC Quimiorreceptores perifèricos: Constan de los cuerpos carotideos y varios pequeños corpuùesculos muy vasculariados en la zona del cayado aortico. Se ocupan sobre todo del control de la resp pero influyen sobre FC Sensiblres a cambios de PaO2 de la sangre arterial, PaCQ2 y de pH: Dismiucion PO2, estimula regiones vasoconstrictoras Aumenta FR y Prof resp. Pero pocos efectos sobre FC solo con aumetnos grandes de la VE FC aumenta y si es peq. Disminuye. Quimiorreceptores perifèricos se estimulan con descensos en la paO2 y aumentos de PaCO2 Cuando los quimiorreceptores y barorreceptores se estimulan simultaneamente la elevada prsipon en el seno carotideo y una PaO2 baja predominas los efecos cardiovasuclares de los barorreflejos o sea aumento de P produce disminuciòn de FC Primario esc quimio arot es estimulac de vcentros vagales del blbo inh SA porque hipoxia e hipercapnia producen estim centros vagales NTS Se observa solamente durante apnea forzada Sec. Exc resp. Inh centros vagales y aumenta FC 14

15 Volumen diastólico final Volumen sistólico final
120 ml Volumen sistólico 70 ml/latido Gasto cardíaco 4900 ml/min Volumen sistólico final 50 ml - x Frecuencia cardiaca 70 lat/min =

16 Control del volumen sistólico
GC= VS x FC Volumen final diastólico Volumen sistólico Volumen final sistólico A mayor tiempo de llenado mayor VDF si aumenta FC y la diastole se acorta más que se sístole, se reduce VDF Poscarga: fuerza contra la cual el ventrìculo debe bombear la sangre VI PAM sistémica, VD PAM pulm Su aumento obstaculiza eyección y aumenta VSF Poscarga: P aòrtica Si FC aumenta: disminye VDF y VSF entonces dificil de predecir VS Fc fen escalera o de Treppe Distensibilidad ventricular: recíproco de la pendiente de la curva diastòlica. Si aumenta la dist una p de llenado dada produce un mayor aumento del vol ventric y or lo tanto aumeta VDF Contractilidad: funcionamiento intrìnseco del corazòn: inotròpicos positivos aumentan y negativos la dismiuyen RV bomba muscular: Bomba respiratoria: Inspiraciòn reduce P intratoràcica y Pv gradiente de p entre venas intratoracicas y extratoràcias y se aclera el retorno venoso aumento del flujo sanguieno a la vena cava superior Espiraciòn se enlentece el flujo en las venas centrales y enlentece el RV Mec extrìnsecos predominan sobre los intrìnsecos: SS, PS, hormonas Fenòmeno de escalera o de TReppe aumento de la frec de contracción, aumenta la fuerza de contracciòn Precarga: fuerza de estiramiento que actùa sobre el mùsculo cardiaco antes de la contracciòn Poscarga: la fuerza que se opone al acortamiento del mùsculo cardiaco Acoplan el funcionamiento del corazòn con el de los vasos sang. Ambas estàn influidas por los dos Precarga Mecanismo de Frank-Starling Poscarga P de llenado atrial Fuerza de contracción: inotropismo Retorno venoso

17 Efecto de la precarga (estiramiento inicial de la fibra miocárdica) sobre el volumen sistólico
↑VFD →↑VS Frank-Starling Volumen telediastólico Presión de llenado ventricular Presión atrio derecho Berne: Para valorar el rendimiento ventriuclar se usa una familia de curvas obtenidas variando el vol de sangre y se mide la P ventricular telediastólica y el trabajo sistólico Frecuencia cardiaca: si disminuye FC aumenta VFD FS aumenta VS entonces se compensa disminución de FC y el GC no cambia Si aumento de VFD implica dilatación ventricular según Laplace la fuerza requerida en cada fibra miocardica para generar P ventricular sist det debe ser malyor se necesita más energía Retorno venoso Frecuencia cardiaca El tamaño inicial de la fibra muscular determina el trabajo realizado por el ventrículo

18 Factores determinantes del volumen final diastólico: presión de llenado atrial
P llenado atrial RV P llenado ventricular VFD PVC Δ P: entre extremo venoso de capilares (12 a 18 mmHg) y atrio derecho (2 mmHg) Bomba respiratoria y muscular Válvulas venosas Tono venoso Sístole ventricular Pulsaciones arteriales Disminución de P intrat, disminuye la P vena cava inferior cuando ingresa al tórax lo que produce que aumente el vol de sangre que entra a la vena cava desde del abdomen. Aumenta la P sobre venas abd. Venoconstricción tono venoso, SS contrae venas su vol disminuye y expirme más sangre fuera de ellas hacia el corazón RV bomba muscular: Bomba respiratoria: Inspiraciòn reduce P intratoràcica y Pv gradiente de p entre venas intratoracicas y extratoràcias y se aclera el retorno venoso aumento del flujo sanguieno a la vena cava superior Espiraciòn se enlentece el flujo en las venas centrales y enlentece el RV Mec extrìnsecos predominan sobre los intrìnsecos: SS, PS, hormonas

19 Ley de Starling: curva de función ventricular
Para valorar el rendi . Mec FS se representa como una familia de curvas de función ventricular Trabajo sistólico: Presión sistólica x VS La curva de rendimiento ventricular es otra representación de la ley de Satrling pero que el médico puede obtener en un paciente : trabajo sistólico (W=P x delta V) equivalente de la P istólica de Starling x vol sistólico P sistólica es una estimación de la tensión muscualr o p ventricular p aórtica P atrial der es equivalente al VFD o longitud del musc. De esta curva se deriva que la Ley de STArling no es fija. Agentes que aumentan la contractilidad cambian la curva hacia arriba y hacia la izquierda. La curva no tiene un componente hacia abajo porque la longitud del sarcómenrto no aumenta más de 2.2 a 2.4 um en corazones sanos Berne dice queWS= VS x PAM Curva hacia arriba y hacia la izquierda mayor contractilidad y viceversa

20 Poscarga sobre el VFS Fuerza que el ventrículo supera al bombear la sangre PAM Si ↑ poscarga: ↑ P ventricular ↓ VS (leve y transitoria) Berne 09 P en la aorta que se debe superar por musc ventricular para abrir la válvula aórtica y propulsar la sangre La disminución transitoria del VS cuando aumenta posC. Hace que se aumente el VFD y se activa el mec . [Frandk Starling bombea con mayor F y aumenta VS Starling too estudio las fuerzas que se contraponen a la eyección durante la s´sistole PosC Según la Ley de Laplace Berne: Cuando se calcula la posC del ventrículo además de la PA se debe considerar la dimensión de los ventrículos. Si aumento de VFD implica dilatación ventricular según Laplace la fuerza requerida en cada fibra miocardica para generar P ventricular sist det debe ser malyor se necesita más energía Boron 09: Fuerza que se opone al bombeo, índice PA Silverthorn: poscarga es la carga combinada de vol fin diast y la resist arterial durnte la contracción vent. Normalmente la carga adicional es peq. Al mantener un vol sistólico cte. El corazón aumenta la F contr al aumentar la poscarga, aumenta la necesidad del O2 del miocardio PA indicador indirecto de poscarga Increasing the Arterial Pressure Load (up to a Limit) Does Not Decrease the Cardiac Output Note in Figure 9–12 that increasing the arterial pressure in the aorta does not decrease the cardiac output until the mean arterial pressure rises above about 160 mm Hg. In other words, during normal function of the heart at normal systolic arterial pressures (80 to 140 mm Hg), the cardiac output is determined almost entirely by the ease of blood flow through the body’s tissues, which in turn controls venous return of blood to the heart. This is the principal subject of Chapter 20. Sistema vascular: tono vasomotor y resistencia vascular Comportamiento de corazón Frecuencia cardíaca y volumen sistólico Fuerza que el ventrículo supera al bombear la sangre VI: PAM sistémica VD: PAM pulmonar Si ↑ poscarga: ↓ VS (leve y transitoria) ↑ P ventricular

21 Efecto de la FC sobre el VS y el GC
↑FC → ↑ contractilidad ↑FC → ↓ precarga ↓ duración de la diástole Si ↑ FC afecta el GC → PAM (poscarga) ↑ GC= ↑ FC x ↓VS Aumento progresivo de la fuerza cuando el musc papilar se estim cada .63 s en lugar de cada 20 s El aumento de la F por aumento gradual Ca debido a Aumento del n de despol por min más mesetas Aumento de Ica por despol: aumenta la entrada de Ca y se enlentece la inactivación del canal Ca Complejo porque la FC afecta la preC, la posC y la contractilidad Berne: Si FC se reduce se aumenta el llenado se estira mec Starling mayor VS lo que compensa la disminución de FC en el mantenimiento del GC Fenómenos de escalera ocurre por: Aumento de reservas de Ca en RS por en la mesera entra Ca mas mesetas por min, Despol causa que NCX1 opere en sentido reverso permitiendo que Ca entre mayor despol por min y umenta Na i lo que acentúa la accilón reversa de NCX1. Aumento FC estim SERCA2a securestra más Ca que entró por los dos mec anteriores Mecanismo: entrada de Ca activa CaCaM Aumento FC hasta 100 lat/min el GC aumenta o sea la Fc no está tan alta como para disminuir mucho el volumen sistólico o se red proporcionalmente menor Por encima de 100 lat/min Estas relaciones explican porque es importante que pacientes con FC muy altas o muy bajas reciban tx ràpido 100 a 200 lat/min GC se estabiliza efectos proporcionales Otros factores: Generalmente el sist cv no ocurre solamente un cambio Gravedad personas de pie se reduce GC, gravedad impide el RV y facilita el flujo en el lado arterial Efecto de la gravedad se debe a la distensibildiad de los vasos Vasos por debajo del corazòn cuando una persona està de pie se distienden por la fuerza de graveda que actual sobre la columna de sangre en los vasos, la distensibilidad venosa es mayor que la arterial Distensiòn venosa se puede observar en las manos que se dejan colgando por debajo del corazòn Efecto de la distensiòn aumenta el depòsito venoso y es semejante a la pèrdida de un vol de sangre Acostado a de pie se acumula alredeor de 300 a 800 ml en las venas y GC se puede reducir cerca de 2 L compensaciòn por medio del reflejo barorreceptor En lugares calurosos las reacciones vasomotoras son menos eficaces y se agravan con el reposo (bomba muscular Puede ejecutar contracciones escalonadas, la fibra varía la cantidad de fuerza que genera, en musc esq. La contracción de una fibra es un fenómeno todo o nada a culalquier longitu dad de la fibra. F prop a la cantidad de puentes cruzado activos que está det por la cantidad de Ca unido a la toroponina. ↓ GC= ↑↑ FCx↓↓VS Fenómeno de escalera

22 Inotrópicos positivos
Inotrópicos negativos Agonistas adrenérgicos Alta [Ca++ ] extracelular Baja [Na+] extracelular: inhibe intercambio Na+-Ca++ ↑ FC (fenómeno de escalera) Glicósidos cardíacos Baja [Ca++] extracelular Agonistas colinérgicos Alta [Na+] extracelular Hipoxia severa Bloqueadores de los canales de Ca++ Berne PS efectos menos intensos que nodos o atrios Inotròpicos positivos: aumentan la concentraciòn de Ca ya sea abriendo canales o inhibiendo el intercambio Na-Ca o inhibiendo la bomba de Ca en el sarcolema Tiene en comun su habilidad para cambiar la conc de calcio Independientes de la precargao poscarga Agonistas adrenèrgicos actuan sobre receptores B1 actuan sobre prot Gs aumentan AMPc, estimulan proteinquinasa A activa canales de Ca tipo L y aumentan contractilidad y veloc de relajac. Epi y norepi PS efecto poco sobre miocardio ventricular Ach inhibe NA Glicòsidos (digitales) inhiben la bomban NaK de la membrana aumenta conc Na IC, disminuye la gradiente para el Na lo que reduce el intercambio Na Ca y podrìan aumentar la permeabilidad del Ca de los canales de Na (nuevo mecanismo) Afecta bomba Na Ca de otras cel. La alta conc Ca EC aumenta Ca IC y disminuye el intercambio NaCa Baja conce Na reduce la gradiente Na y disminuye intercambio NaCa (inhibe intercambio Na+-Ca++) Aumento de FC aumenta las reservas de Ca y aumenta la entrada de Ca en cada PA Bloqueadores de los canales de Ca: nifedipina, diltiazaem y verapamil Hormonas tiroideas: aumentan velocidad de entrada del Ca y la hidròlisis del ATP en RS Aumentan la sìntesis de proteìans contràctiles, hipertrofia cardiaca Aumenta insoenzimas de la miosina con mayor act. ATPasa, lo que mejora la contractilidad Insulina: aumenta la entrada de glucosa a las cèlulas pero otros factores desconocidos porque solo glu no explica Glucagon:Glucagón (aumenta AMPc) por un mecanismo dif al de las catecol Efecto semejante a catecol. Niveles endogenos posiblemente no participa en la reg cv. Hipoxia (PaO2) Efecto bifásico: leve mejora el rendimiento del miocardio y severa lo deprime por reducción del metab oxidativo sangre que perfunde cerebro y quimiorreceptores perifericos aumenta contractilidad FC GC potente. PaO2 de sangre que perfunde el miocardio too influye hipoxia mod aumenta contract, hipoxia severa inhibe. PaCO2 Efecto depresor didrecto por disminución del pH afecta liberación Ca RSefecto directo en sangre art coronrias es inhbibidor pero el efecto sistmèmicos activan SS Ni la PCO2 ni el pH arterial influyen significativamente sobre la contractilidad Disminuciòn del pH intracelular:reduce entrada Ca++ por canales y por intercambiador Na-Ca Tambien influye en las miofibrillas que desarrollan menor fuerza Disminución conc Ca disminuye la entrada de Ca durante la meseta, aumenta la salida de Ca más gradiente por Na Ca Alta conc Na extracel. Aumente el intercambio Na Ca y reduce Ca Isquemia: Hipoxia severa Disminución del pH Pérdida de músculo Fibras SS atrios SA AV tres veces màs invervaciòn que ventric. Inotrópicos neg. Aumento de la grad de Na (entra más Na y saca más Ca) Trabajo sistòlico: VS. X PAorticaM es un ìndice de rendimiento NA aumenta el trabajo sist. a cualquier precarga .Se desplaza la curva hacia la izquierda Parasimpatico inhiben SA AV mioc auricular y poco ventric Antagonismo con SS acetilcolina inhibe la liberac adrenalina por las terminac simpàticas, atenua el aumento del AMPc que produciria NA NPY liberado por SS inhibe la liberación de Ach Ascenso gradual del Ca debido a que este entra a las fibras miocàrdicas en la meseta del potencial de acciòn. Cuando desciende el tiempo entre contracciones o sea la frecuencia de contracciòn aumenta sube la entrada de CA por min. Cuando aumenta la frecuencia de contracciòn la meseta del potencial de acciòn se acorta y entra menos Ca durante cada contraccòn sin embargo el aumento del nùmero de contracciònes por min supera el descenso en la entrada de CA No es lo mismo que el corazón se estimule unas cuantas veces por min (menor tensión) que si se estimula 70 veces por min Causas (boron) Mayor número PA pormin produce un periodo más largo para la entrada de Ca a la cel lo que produce un aumento en las reservas de Ca entra más Ca en cada meseta La fuerza de contracción miocárdica aumenta conforme aumenta la frecuencia de contracción Ascenso gradual de la [Ca++ ] intracelular Dado que los cambios de longitud del músculo pueden afectart la sensiblidad al Ca y la conc de Ca en las fibras too se podría considerar que long inicial influye en la contractilidad. 22

23 Detención del bombeo: paro
Modelo de circulación simplificado GC del VD = GC del VI RV del AD = GC del VI RAP determina VFD RAP depende de RV y del GC Detención del bombeo: paro F se mantiene (ΔP) hasta que P sea igual en todos los vasos P media de llenado sistémico: mm Hg (no es 0) Detención del bombeo: paro F se mantiene (ΔP) hasta que P sea igual en todos los vasosVolumen de sangre Distensibilidad P media de llenado sistémico: mm Hg (no es 0) Berne: Modelo de circulación simplificado aAyuda a explicar como el GC det la PVC (RV) En el modelo simplificado del sistema cardiovascular se agrupan los componentes del sist cv. Se agrupan en 4 factores: Bomba: der e izq. Y lecho vasc pulm. Microcirc. Alta R ( RP) Distensibilidad arterial Distensibilidad venosa Alteraciones izquierdas afectan al lado derecho vía circulación pulmonar Volumen de sangre en lar art. Ty las venas es cte de un latido a otro porque el vol que se transmite a las art desde las venas por el corazón es igual que el vol que se pasa de las aert a las venas por la microcir. Boron La bomba jala sangre del atrio der entonces auemtno del GC reduce PAD 23

24 Curva de función vascular
Pmedia llenado sistémico Si el bombeo se reinicia: ↑GC →↓RAP Bomba toma la sangre del AD ↑ ΔP (AD-caps) y ↑ RV ↑ presión arterial sistémica Berne: dismincuión PVC por aumento de gasto cardiaco es limitada Si el bombeo se reinicia: (↑GC) Disminuye PAD Bomba toma la sangre del AD, se transfiere sangre de las venas se reduce PAD y PVC ↑ ΔP (AD-caps) y favorece RV ↑ presión arterial sistémica GC 5 l7min y P atrial de 2 sube a 7 cuando hay paro Paro: Flujo se mantiene porque P aorta mayor que P venosa E potencial por retracción diastólica P media llenado sistémico uniforme en todos los vasos porque no es O. liquido dentro de recipientes elásticos depende del vol de sangre y distensibilidad PAD = P media de llenado sistémico Presión circulatoria media o estática: P que prevalece en ausencia de flujo Conforme aumenta bombeo el llenado de la bomba saca sangre del atrio Conforme aumenat hacia los valores normales cercanos a 5 l/min la PAD se reduce a 2 mm Hg, su valor original Si tasa de bombeo sigue aumentando PAD llega a valores negativos 24

25 El retorno venoso depende de la presión atrial derecha
PAD= 0 mmHg ↓PAD→↑ΔP ↑RV →↑GC PAD= -2 mmHg PVC negativa Colapso Limita RV y GC Curva de función vascular: A presiones negativas colapsan las venas y RV forma una meseta no aumenta a pesar de que disminuye más PAD El grado de la pendiente pronunciada de la curva se debe a las caracteristicas de complianza y menor resistencia viscosa de las venas. Curva de función vascular 25

26 Los cambios en el volumen sanguíneo alteran la curva de función vascular
Hipervolemia Hipervolemia →↑RV Hipovolemia → ↓RV ↑tono venomotor →↑RV ↓ tono venomotor→ ↓ RV Euvolemia Hipervolemia: Aumento de vol transfusión: se coloca más líquido en un contenedor distensible aumenta P pero no afectan la pendiente que mas bien de la distensibildiad y de la resisrtencia y si estas no cambian la pendiente no cambia Hipovolemia: hemorragiadepende Cambian las gradientes entre venas y atrio Cambios en el tono venomotor se asemejan a cambios de volumen (porque se modifica la P) Lecho vascular cutáneo uno de los principales reservorios cuando se da una venoconstr. Piel pálida. Too hepático pulmonar y esplécnico Hipovolemia 26

27 Efecto del tono vasomotor arteriolar en la curva de función vascular
Vasodilatación: ↑ Presiones venosas →↑ ΔP venas-AD Vasoconstricción: ↓ Presiones venosas →↓ ΔP venas-AD Volumen de sangre constante Volumen de sangre constante y p media de llenado sist cte. Arteriolas fracción muy pequeña del vol de sangre. Los cambios de tono tiene poco efecto P media sist llenado y en X. Pero si tienen efecto en la P venosa central que en conjuhnto con la PAD determina la P para el RV. La vasocnstriccion arteriola aplana la curva Si asumimos que la presion venosa central 5 mm Hg y PAD 2 entonces delta P es de 3 producen RV de 5 l/min Vasoconstricción reduce PVC de 5 a 4 mm Hg Vasodilatación aumenta PVC 5 a 6 entonces aumenta gradiente y aumenta RV En la vida real no se dan cambios puros de vol o de tono motor sino que se complica un poco m{as. Por ejemplo hemorragia disminución del vol too se produce vasoconstricción en forma refleja para mantener PAM . Berne: la Pv o RV varía en forma inversa a la RPT mayor Pa para empujar la sangre y menor P v Aileen reduce Pcap y P venosa 27

28 Curva de función cardíaca
Curva de función vascular Acoplamiento funcional entre el corazón y los vasos preC y posC determinadas por la función del corazón y de los vasos y son det importantes el GC y de caract. Vasc. Curva de función vasclar define la dependiencia de la PVC o PAD del GC Curva de funciónv ascular det cambios en la PVC (RV) inducidos por cambios en el GC

29 Interrelación entre el gasto cardiaco y el retorno venoso:
GC = RV ↑ GC en VD → ↑GC en VI equilibrio Mecanismo de Frank –Starling: adapta el GC al RV Pequeñas diferencias transitorias ↑ RV ↑ GC ↑ VS ↑ GC RV y GC dos términos que describen el flujo alrededor del circuito cerrado. En equilibrio los valores coinciden. GC depende PAD y PAD equivale a la P ventricular telediast. co-dependientes Si se dibuja una curva de GC vrs P atrial se vería que la curva derecha supera a la izquierda (está al revés en el libro) 29

30 Curva de función vascular y curva de función cardiaca
PAD Pv Mecanismo intrínseco que contrarresta desequilibrios pequeños y transitorios entre el GC y el RV Los cambios permanentes suceden cuando se modifica alguna de las 2 curvas (recalibración) Ley de Starling ΔP ΔP Curva de función cardiaca es una graficación de la P versus VDF. Se grafica VS en el eje y y PA en el ejer x dado que el trabajo cardiaco a un P cte y FC cte es proporcional al GC se puede remmplazar trabajo cardiaco por GC. GC = RV El Sist cv tienen un mec intrìnseco que contrarresta los deequilibrios prqueños y transitorios entre GC y RV Todas las var dependen una de la otra. No hay var indep o dep absolutas es un circuito cerrado , en estaso de eq RV y GC = Intersección de las dos curvas GC y RV iguales Solo son posibles desviaciones transitorios y pequeños a menos de que cambie la forma de la curva. Si aumenta transitoriamente PAD de 2 a 4 según la ley de Starling aumento del llenado aumenta inicialmente el GC de 5 l a 7 pero reduce la gradiente de presión para el RV en el siguiente latido L (cambios simultaneos) entonces un aumento en RAP prod dismincuiòn inicial RV Desequilibrio entre GC y RV es solamente transitorio La elevación transitoria del GC tiene dos efectos Se reduce PAD al succionar la sangre del atrio Bombeo de más sangre hacia las venas aumenta PVC Aumenta AP y por lo tanto aumenta RV Las correciones graduales de RV, GC y PAD llevan de nuevo al punto de acople Puede existir condiciones fisiológicas o patológicas que resetean las curvas y resultan en un rango ampli de puntos de operación que acoplan el GC y RV Levick el mec de Frandk starling equilibra GC izq y der. La función más ilmpo del mec de Frank Starlin es equiliblras los flujos der e izq. 30

31 Anexos

32 Arritmia sinusal respiratoria
Inspiración: ⇧ FC Distensión pulmonar ↓actividad vagal Reflejo Bainbridge: E: ↑ RV (↓ P intratorácica) R: ↓actividad vagal Espiración: ⇩ FC Barorreflejo: E: ↑ PA (GC) R: ↑actividad vagal ↓ tono simpático I I E Berne: variaciones rítmicas de FC con resp arritmia sinusal resp se debe exclusivamente al vago porque más rápido menos latencia , acetilcolinesterasa. AS se exagera al aumentar la act. vagal Ritmo cardìaco oscila en funciòn de la respiraciòn Inpiraciòn: FC disminuye longitud del ciclo cardìaco Espriaciòn aumenta la longitud del ciclo cardìaco aumento de la act vagal: Pulsos periodicos de act vagal producen una variaciòn rìtmica de FC , cambios en act simpática no inducen cambios en Fc Pulsos periodicos de act simpàtica estàn amortiguados por ser mas lento Enton ces la arritmia sinusal respiratoria se puede atribuir a la act vagal, cuando el tono vagal aumenta se exagera la arritmia Arritmia cardiaca respiratoria participan factores centrales y reflejos Inspiraciòn aumenta el vol pulmonar (distensiòn del pulmon estimula receptores de estiramiento pulmonares y tiende a incrementar FC) y la P intratoracica disminuye, (se eleva el retorno venoso hacia el lado derecho del corazòn provoca reflejo de Brainbridge, cuando llega al lado izquierdo del corazòn produce aumento del vol sistòlico y aumento de PA barorreflejo reduce FC Los cambios rìtmicos de la FC asociados a la respiraciòn son asociados casi en su totalidad a los cambios en la actividad vagal. Tambièn el centro respiratorio del bulbo raquideo influye sobre los centos cardiacos autonomos cercanos Ritmo cardìaco oscila en funciòn de la respiraciòn Pulsos periodicos de act vagal producen una variaciòn rìtmica de FC

33 ↑leve VE o bloqueo de la respuesta
Quimiorreflejo ↑leve VE o bloqueo de la respuesta La magnitud de la respuesta ventilatoria determina la respuesta de FC Estímulo leve reduce moderada FC poco efecto sobre PO2 y receptores de estiramiento Magnitud de la resp ventilatoria determina si FC aumenta o disminuye Efecto primario si se reprime la hiperventilación, efecto sec mediado por respi taquicardia Cuando no se impide la hipervent. Cuando aumenta en forma moderada Ve Los efectos primarios y sec se neutralizan y FC se modifica poco

34 Cambios en el gasto cardíaco
Aumento de GC Disminución de GC Estrés, ansiedad, excitación, emociones Posición supina Ejercicio Sentarse y levantarse Aumento de la temperatura Arritmias rápidas Alimentación Enfermedades cardíacas Embarazo Hemorragias y deshidratación