Fisiología del Músculo Cardíaco y Ciclo Cardíaco: Funcionamiento y Fases
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Anatomía Fisiológica del Músculo Cardíaco
El corazón contiene dos sincitios funcionales: el sincitio auricular y el sincitio ventricular.
Ciclo Cardíaco
El ciclo cardíaco se define como el periodo que va desde el final de una contracción cardíaca hasta el final de la contracción siguiente. Cada ciclo se inicia en el nodo sinoauricular (nodo S-A), ubicado en la pared posterior de la aurícula derecha (AD). Existe un retraso de más de 1/10 de segundo entre el paso del impulso cardíaco a través de las aurículas y luego a través de los ventrículos. Esto permite que las aurículas se contraigan antes que los ventrículos, actuando como:
- Dos bombas cebantes: aurículas
- Dos bombas de potencia: ventrículos
Sístole y Diástole
El ciclo cardíaco (CC) se compone de:
- Período de relajación: diástole
- Período de contracción: sístole
Relación entre el Electrocardiograma y el Ciclo Cardíaco
Los voltajes eléctricos generados en el corazón son registrados por el electrocardiógrafo en la superficie corporal.
Electrocardiograma (EKG)
- Onda P: Representa la diseminación de la despolarización en la aurícula, lo que induce la contracción auricular.
- Complejo QRS: Aparece 0,16 segundos después de la onda P y representa la despolarización ventricular, que da inicio a la contracción ventricular.
- Onda T: Indica la repolarización ventricular, que coincide con la relajación ventricular.
Función de Bomba de las Aurículas
La sangre fluye sin interrupción desde las grandes venas hacia las aurículas. Aproximadamente el 70% de la sangre pasa directamente a los ventrículos antes de que las aurículas se contraigan. La contracción auricular contribuye al 30% restante del llenado ventricular.
- Onda a: Producida por la contracción auricular. La presión de la aurícula derecha (AD) se eleva de 4 a 6 mmHg y la de la aurícula izquierda (AI) de 7 a 8 mmHg.
- Onda c: Se produce cuando los ventrículos empiezan a contraerse. Existe una prominencia de las válvulas auriculoventriculares (AV) hacia las aurículas debido al aumento de la presión en los ventrículos.
- Onda v: Ocurre al final de la contracción ventricular y resulta de una lenta acumulación de sangre en las aurículas mientras las válvulas AV están cerradas.
Función de los Ventrículos como Bombas
Durante la sístole ventricular, las válvulas AV se cierran y la sangre se acumula en las aurículas, elevando la presión auricular. Esta elevación de la presión auricular abre inmediatamente las válvulas AV, permitiendo que la sangre entre a los ventrículos, lo que se conoce como el período de llenado rápido de los ventrículos.
Vaciamiento de los Ventrículos durante la Sístole
Período de Contracción Isométrica
Durante la contracción ventricular, se produce un aumento de la presión en los ventrículos, lo que provoca el cierre de las válvulas AV. Se necesitan entre 0,02 y 0,03 segundos adicionales para que los ventrículos alcancen una presión suficiente para abrir las válvulas semilunares (aórtica y pulmonar). Durante este tiempo, hay contracción ventricular sin vaciamiento.
Período de Vaciamiento
Cuando la presión del ventrículo izquierdo (VI) supera los 80 mmHg y la presión del ventrículo derecho (VD) supera los 8 mmHg, se abren las válvulas semilunares y la sangre sale de los ventrículos. El 60% del vaciamiento ocurre en el primer cuarto de la sístole ventricular, mientras que el 40% restante se produce en los dos cuartos siguientes. Estos tres cuartos de la sístole se denominan período de vaciamiento.
Período de Protodiástole
En el último cuarto de la sístole ventricular, ya no pasa sangre a las grandes arterias, pero el músculo ventricular sigue contraído. Este período se denomina protodiástole.
Período de Relajación Isométrica (Isovolumétrica)
Después de la sístole ventricular, comienza la relajación ventricular, lo que hace que las presiones ventriculares disminuyan. Las presiones elevadas de las grandes arterias impulsan la sangre en sentido retrógrado hacia los ventrículos, lo que provoca el cierre de las válvulas aórtica y pulmonar con un chasquido.
Función de las Válvulas
- Válvulas auriculoventriculares: Las válvulas AV (mitral y tricúspide) evitan el flujo retrógrado de la sangre desde los ventrículos a las aurículas durante la sístole.
- Válvulas semilunares: Las válvulas semilunares (aórtica y pulmonar) impiden el flujo retrógrado de la aorta y la arteria pulmonar hacia los ventrículos durante la diástole.
Las válvulas se cierran cuando un gradiente de presión retrógrado las impulsa hacia atrás y se abren cuando un gradiente de presión anterógrado impulsa la sangre hacia adelante.
Función de los Músculos Papilares
Los músculos papilares se unen a las valvas de las válvulas AV mediante las cuerdas tendinosas. Estos músculos se contraen al contraerse los ventrículos, tirando de las valvas de las válvulas en dirección a los ventrículos e impidiendo su prominencia hacia las aurículas durante la contracción ventricular.
Válvula Aórtica y Pulmonar
La presión elevada de las arterias pulmonar y aórtica hace que las válvulas semilunares se cierren de forma seca en comparación con el cierre más suave de las válvulas AV. La velocidad de salida de la sangre por las válvulas semilunares es mucho mayor que a través de las válvulas AV.
Curva de Presión Aórtica
Cuando el VI se contrae, la presión del VI se eleva y se abre la válvula aórtica. La sangre que entra en las arterias distiende sus paredes y eleva la presión. Al final de la sístole, cuando el ventrículo deja de mandar sangre, se cierra la válvula aórtica.
Incisura: Al cerrarse bruscamente la válvula aórtica, se produce un breve período de flujo retrógrado inmediatamente antes de cerrarse la válvula.
Después de cerrarse la válvula aórtica, la presión de la aorta cae lentamente durante toda la diástole porque la sangre almacenada en las arterias elásticas fluye por los vasos periféricos.
Relación entre los Ruidos Cardíacos
Con el estetoscopio no se oyen las aberturas de las válvulas, ya que este proceso es lento. Sin embargo, cuando las válvulas se cierran, sus valvas y los líquidos que las rodean vibran, produciendo ruidos que se transmiten en todas las direcciones por el tórax.
- Primer ruido cardíaco: Cuando los ventrículos se contraen, se produce el cierre de las válvulas AV, generando una vibración baja y prolongada.
- Segundo ruido cardíaco: El cierre de las válvulas aórtica y pulmonar produce un chasquido rápido y breve, ya que estas válvulas se cierran rápidamente.