sábado, 7 de diciembre de 2013

TEMA 18 FISIOLOGÍA: GASTO CARDÍACO

En este tema vamos a explicar conceptos como gasto cardíaco, retorno venoso, reserva cardíaca y loa factores que regulan el gasto cardíaco.

TEMA 18: GASTO CARDÍACO. CONCEPTO, FACTORES QUE LO DETERMINAN, CUANTIFICACIÓN

Cuando el músculo cardíaco se contrae se crea una presión sobre la sangre contenida en los ventrículos que la hace salir de las cámaras y entrar en la circulación pulmonar o sistémica. El volumen de sangre que sale de cada ventrículo en un minuto se denomina gasto cardíaco y suele ser de 5 l/minuto, pero puede variar.

Relacionado con el gasto cardíaco tenemos el retorno venoso que es igual al volumen de sangre que sale de las venas hacia la aurícula derecha por minuto. Normalmente el gasto cardíaco y el retorno venoso están equilibrados y si no es así y el corazón es normal se logra un nuevo equilibrio en tres o cuatro latidos.

El gasto cardíaco es producto de dos factores que son la frecuencia cardiaca o frecuencia de latido y el volumen de sangre expulsado por el ventrículo en cada latido. Este volumen de sangre se conoce con el nombre de volumen latido o volumen sistólico. Un corazón normal expulsará en todo momento la misma cantidad de sangre de cada ventrículo, pero también pueden existir variaciones menores entre un latido y otro latido.

La frecuencia cardiaca se determina tomando el número de pulsaciones por minuto y el volumen latido o el volumen sistólico se calcula restando el volumen sistólico final que es el volumen de sangre que queda en un ventrículo al final de la sístole al volumen diastólico final que es el volumen de sangre que hay en el corazón al final de la diástole. Hay que restarlo porque el corazón no tiene necesidad de vaciar todas sus cámaras con cada latido y precisamente esto constituye una reserva que puede ser vaciada si las condiciones del organismo lo requieren y así hablamos de reserva cardiaca que se basa en que el corazón tiene una gran capacidad para aumentar su gasto y suministrar así la sangre necesaria para los requerimientos corporales en todo momento. Esta capacidad para aumentar el gasto constituye la reserva cardiaca y por el contrario la incapacidad del gasto para mantenerse a tono con las necesidades corporales constituye la insuficiencia cardiaca.
                G = FC x VL
                VL = VDF - VSF
Factores que controlan el gasto cardíaco
Hay dos factores fundamentales que regulan el gasto cardíaco que son:
§  Frecuencia cardiaca
§  Volumen sistólico o volumen latido
Estos factores pueden modificarse y como consecuencia alterar el gasto cardíaco, de esto se deduce que todos aquellos factores que pueden modificar estos dos factores pueden controlar el gasto cardíaco. El conjunto de mecanismos involucrados en el control de la frecuencia y el volumen son los siguientes;

1.  Estado del corazón; el gasto cardíaco y la fibra cardíaca están muy relacionados entre sí, de hecho, se ha formulado la Ley de Starling o ley del corazón que dice que la energía de contracción de la fiebre cardíaca es proporcional a la longitud inicial de ella.
2.  El gasto cardíaco está afectado por el retorno venoso que a su vez está afectado por la presión que existe en la aurícula derecha. Hemos dicho que el gasto y el retorno están igualados, pero el retorno venoso está influenciado por la cantidad de flujo existente y por la resistencia que los vasos oponen al flujo cardíaco, ya que a más resistencia en esos vasos menos retorno.
3.  Resistencia periférica; las arterias poseen músculo liso dispuesto circularmente y por lo tanto la contracción de este músculo disminuye el diámetro del vaso, en cambio, la relajación aumenta el diámetro; la constricción en arterias y vasos periféricos reduce el flujo sanguíneo a los tejidos y esto provoca que permanezca más sangre en los vasos próximos al corazón y entonces hablamos de que ha aumentado la resistencia periférica y esto obliga al corazón a aumentar el gasto y la presión para mantener el flujo sanguíneo a través de esos vasos reducidos y por lo tanto los ventrículos aumentan su contracción para disminuir el volumen sistólico final. Si disminuye el volumen sistólico final aumenta el volumen latido y por lo tanto aumenta el gasto.
4.  La temperatura, la elevación de la temperatura interna aumenta suavemente la reactividad del nódulo sinusal y si aumenta la actividad del nódulo sinusal aumenta la frecuencia, y por lo tanto aumenta el gasto.
5.  Sustancias químicas;
¾  Existen varios iones que son esenciales para la actividad cardíaca normal (K+, Ca+2, Na+), por lo tanto si está alterada la concentración de estos iones tendremos alterada la frecuencia y por lo tanto el gasto.
¾  Otras sustancias que no son iones y que influyen en la actividad cardíaca:
§  Catecolaminas (adrenalina y noradrenalina); aumentan la frecuencia de latido y la fuerza, por lo tanto aumentan el gasto.
§  Digital o digitalina; tiene un efecto positivo aumentando la fuerza de latido y se emplea para aumentar la eficacia de contracción cardíaca. En dosis no terapéuticas esta sustancia es muy tóxica y hay que saber que entre dosis terapéutica y no terapéutica hay una pequeña diferencia. Se extrae de la digitalina purpúrea.
§  Atropina, cafeína, alcanfor son sustancias que aumentan la frecuencia cardíaca.
§  Nitrito de amilo, nitroglicerina, acetilcolina y alcohol en pequeñas dosis disminuyen la frecuencia cardíaca.
§  Oxígeno; los niveles bajos de oxígeno y prolongados provocan una caída del gasto cardíaco.
§  CO2; los niveles excesivos de CO2 disminuyen la frecuencia cardíaca, igualmente una caída de pH tiene el mismo efecto que el aumento de CO2, en cambio el aumento de pH aumenta la frecuencia cardíaca.
6.  Factores nerviosos; ya que aunque el corazón tiene cierto automatismo está regulado por el sistema nervioso y por lo tanto estos factores nerviosos influyen en el gasto cardíaco.

¿Cómo podemos medir el gasto cardíaco?
Por la fórmula G = FC x VL o poniendo un medidor de flujo a la salida del corazón, pero es un método agresivo, por lo que se utiliza un método que es el método Fick, quien observa que la concentración de oxígeno existente en la sangre arterial es constante y en sangre venosa no es la misma y que la diferencia está relacionada con la cantidad de oxígeno que ha tomado el órgano. Cuando a través de un tejido, el órgano pasa un volumen determinado de sangre y también observa que cada mililitro de sangre cede una cantidad determinada de oxígeno en sangre arterial y venosa es posible saber que flujo ha pasado y entonces es posible saber la cantidad de  gasto.

Relación que existe entre músculo cardíaco, retorno venoso y resistencia a nivel de la aorta
La relación se ha visto mediante un preparado que es el preparado cardiovascular de Starling. Starling cogió un perro y le separó el corazón y los pulmones y los canuló y uno de estos tubos estaba conectado a un depósito que equivalía al retorno venoso y otra cánula estaba conectada a un tubo en donde podía modificar la presión y vendría a suplir a la aorta.

En el depósito colocó una sustancia nutritiva adecuada y vio lo que pasaba cuando subía o bajaba el depósito (reservorio) y vio que si subía el depósito el retorno venoso se incrementaba, pero el corazón en ese latido sólo se expulsaba una cantidad normal de sangre.

Por lo tanto parte de este retorno quedaba acumulada en las cámaras cardíacas, en consecuencia, cuando llegaba un segundo retorno venoso normal la fibra cardíaca aumentaba el tamaño, y por lo tanto en el siguiente latido, la respuesta del corazón era mayor y por consiguiente se incrementaba el gasto.

Todo lo contrario sucedía si bajaba el depósito, de ahí que Starling dedujera que existía un equilibrio entre retorno venoso y fuerza de contracción.

A continuación comprobó que pasaba cuando modificaba la presión aórtica, así vio que si aumentaba la presión, la sangre encontraba dificultades para salir y parte de ella quedaba retenida en las cámaras cardíacas, de tal modo que cuando llegaba una nueva cantidad de sangre normal, el tamaño del corazón estaba aumentado, porque había aumentado la tensión en la fibra cardíaca, y por lo tanto en este segundo latido la sangre salía con mayor fuerza, mayor cantidad venciendo la presión de la aorta, por lo tanto dedujo que en el primer latido el gasto estaba disminuido, pero en el segundo gasto aumentaba, y por lo tanto también existía un equilibrio entre presión a nivel de la aorta y actividad del músculo cardíaco y esto le llevó a formular la “Ley del corazón” o “Ley de Starling” que dice que la fuerza de contracción es proporcional a la longitud inicial de la fibra. Esto ocurre en un corazón sano y además hay que tener en cuenta que en un animal entero influye sobre la actividad cardíaca el sistema nervioso autónomo y que la actividad de este sistema nervioso afecta la actividad cardíaca adaptando la frecuencia cardíaca y por lo tanto el gasto a las necesidades del organismo en cada momento.

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