Sistema Cardiovascular y Linfático

Aspectos generales del sistema cardiovascular

• El aparato cardiovascular incluye el corazón, la sangre y los vasos sanguíneos (capilares).
• El corazón actúa como una bomba para impulsar la sangre.
• La sangre es el medio líquido que transporta sustancias.
• Los vasos sanguíneos, incluidos los capilares, son los tubos a través de los cuales circula la sangre.
• El aparato cardiovascular transporta materiales esenciales (nutrientes, agua, gases) y desechos (CO₂, calor, metabólicos) por todo el cuerpo.
• También transporta hormonas, células inmunitarias y anticuerpos entre las células.

Anatomía del corazón

• El corazón está encerrado en un saco membranoso lleno de líquido pericárdico.
• Los ventrículos ocupan la mayor parte del corazón.
• Las arterias y venas nacen en la base del corazón.
• Dos conjuntos de válvulas aseguran el flujo unidireccional de la sangre.
• Las células musculares del miocardio están ramificadas y conectadas por discos intercalares.
• Aurícula derecha recibe sangre no oxigenada de venas cavas, y envía sangre al ventrículo derecho.
• El ventrículo derecho bombea la sangre no oxigenada hacia los pulmones a través de la arteria pulmonar.
• La aurícula izquierda recibe sangre oxigenada de las venas pulmonares y envía sangre al ventrículo izquierdo.
• El ventrículo izquierdo bombea sangre oxigenada al cuerpo a través de la aorta.

Flujo unidireccional y válvulas cardíacas

• Las válvulas cardíacas aseguran que la sangre fluya en una sola dirección a través del corazón.
• Durante la contracción ventricular, las válvulas AV (tricúspide y mitral) están cerradas para evitar el reflujo.
• Las válvulas semilunares (aórtica y pulmonar) se abren durante la contracción ventricular.
• Durante la relajación ventricular, las válvulas AV se abren y las semilunares se cierran.

Vasos sanguíneos

• Las paredes de los vasos sanguíneos contienen músculo liso y tejido conectivo elástico y fibroso.
• El grosor de la pared varía según el tipo de vaso.
• La capa interna de los vasos es el endotelio.
• Los vasos sanguíneos contienen músculo liso vascular organizado circular o espiralmente.
• El tono muscular es un estado de contracción parcial del músculo liso vascular.
• La disposición es Vena → Vénula → Capilares → Arteriola → Arteria

Estructura de los vasos sanguíneos

• Las paredes de los vasos sanguíneos varían en diámetro y composición.
• El endotelio y el tejido elástico juntos forman la túnica íntima.
• La arteria tiene un diámetro de 0.1-10+mm y espesor de 1 mm.
• La arteriola tiene un diámetro de 10-100 μm y espesor de 6 μm.
• El capilar tiene un diámetro de 4-10 μm y espesor de 0.5 μm y no contiene músculo.
• La vénula tiene un diámetro de 10-100 μm y espesor de 1 μm.
• La vena tiene un diámetro de 0.1-100+mm y espesor de 0.5 mm.

Descripción y función de los vasos sanguíneos

• Metaarteriolas: Ramas de las arteriolas con capa parcial de músculo liso; los esfínteres precapilares regulan el flujo a los capilares.
• Capilares: Mayor área de corte transversal, formados por una capa de células endoteliales delgadas; sitio de intercambio de nutrientes, agua y gases.
• Vénulas: Formadas por la confluencia de capilares.
• Venas: Paredes delgadas, sometidas a baja presión, contienen la mayor parte de la sangre del sistema cardiovascular; la vena cava devuelve la sangre al corazón, tiene receptores adrenérgicos α 1.
• Arterias: Reservorios de presión, con tejido conectivo elástico y fibroso; transportan sangre oxigenada y volumen a alta presión.
• Arteriolas: Controlan la resistencia vascular, parte de la microcirculación, reguladas por el SNA; menos elásticas y más musculares, con actividad tónica.

Regulación de las arteriolas y resistencia

• La resistencia arteriolar está regulada por el SNA (Sistema Nervioso Autónomo).
• Receptores α 1-adrenérgicos en arteriolas cutáneas, esplácnicas y renales causan vasoconstricción.
• Receptores β2 en arteriolas del músculo esquelético, corazón e hígado causan vasodilatación.

Aparato cardiovascular

• El aparato cardiovascular es un circuito cerrado donde el corazón bombea la sangre.
• Las arterias llevan la sangre que sale del corazón, y las venas la devuelven.
• La circulación pulmonar es la parte del sistema que oxigena la sangre en los pulmones.
• La circulación sistémica distribuye la sangre oxigenada al resto del cuerpo

Modelo del aparato cardiovascular

• Las arterias sistémicas elásticas actúan como reservorio de presión para mantener el flujo sanguíneo durante la relajación ventricular.
• Las arteriolas son el sitio principal de resistencia variable.
• El intercambio entre la sangre y las células ocurre en los capilares.
• Las venas sistémicas sirven como reservorio de volumen.
• Cada lado del corazón funciona como una bomba independiente.

Macrocirculación

• Diagrama de la macrocirculación con porcentajes de distribución del flujo sanguíneo a diferentes órganos.
• El corazón derecho recibe sangre de la aurícula derecha.
• La sangre va de la arteria pulmonar a los pulmones para ser oxigenada.
• La sangre oxigenada regresa al corazón izquierdo a través de la vena pulmonar y entra la aurícula izquierda Y después al cuerpo a través de la vena aorta.
• El mayor porcentaje de flujo sanguíneo va a los lechos gastrointestinales y al músculo esquelético, seguido por los riñones.

Velocidad del flujo sanguíneo

• La velocidad del ujo es el ritmo de desplazamiento de la sangre por unidad de tiempo.
• Depende del diámetro del vaso y del área transversal.
• La velocidad es importante para el intercambio de materiales.
• A un ritmo de flujo constante, la velocidad del flujo es mayor en los tubos de menor diámetro.
• El determinante primario de la velocidad es el área de corte transversal de todos los capilares.
• El flujo es más rápido en el sistema arterial y más lento en capilares y vénulas.

El Flujo y la Resistencia en los Vasos Sanguíneos

• La sangre fluye debido a la diferencia de presión entre dos regiones, desde alta a baja presión.
• El gradiente de presión es la diferencia de presión.
• El flujo tiene componentes dinámicos (energía cinética) y lateral (presión hidrostática).
• La presión disminuye con la distancia recorrida debido a la fricción.
• La presión hidrostática es ejercida por un líquido en reposo y actúa en todas direcciones; se disipa con el tiempo.

Física del flujo de líquidos

• El flujo de líquido a través de un tubo depende del gradiente de presión.
• El líquido fluye solo si hay un gradiente de presión positivo.
• El flujo depende del gradiente de presión (ΔP), no de la presión absoluta (P).

Resistencia al flujo

• La ley de Poiseuille relaciona flujo, presión y resistencia en un vaso sanguíneo.
• La Resistencia = (8 * Viscosidad * Longitud) / (π * radio⁴).
• La resistencia es proporcional a la viscosidad y la longitud del vaso.
• La resistencia es inversamente proporcional al radio del vaso a la cuarta potencia.
• Para compensar una mayor resistencia, el flujo disminuye.

La física del flujo de líquidos

• A medida que disminuye el radio del tubo, aumenta la resistencia al flujo.

Relación entre flujo, resistencia y presión

• El flujo a través de un vaso depende de la diferencia de presiones y la resistencia.
• La modificación del flujo de los órganos se efectúa mediante la alteración de la resistencia arteriolar
• Q = ΔP/R (Flujo = (Cambio en Presión) / Resistencia)
• El gasto cardíaco se calcula como la diferencia de presión dividida por la resistencia periférica total o presión arterial media.
• El sistema nervioso autónomo influye en el gasto cardíaco a través de estos factores.

Resistencias

• Resistencias en serie: Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4 + R5
• Resistencias en paralelo: 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4 + 1/R5 + 1/R6

Flujo sanguíneo en Vasos y Resistencia

• El flujo sanguíneo total se distribuye equitativamente en vasos idénticos en paralelo.
• Si aumenta la resistencia en un vaso, el flujo disminuye en ese vaso y se redistribuye a los vasos de menor resistencia.

Tipos de Flujo: Laminar vs. Turbulento

• Flujo laminar: Las capas de fluido se deslizan suavemente unas sobre otras; la velocidad es mayor en el centro del vaso.
• Flujo turbulento: Flujo irregular con mezcla de capas de fluido, el flujo es más lento por el choque con las paredes.

Física del flujo de líquidos

• La presión de un líquido es la presión ejercida por un líquido sobre su recipiente.
• La presión hidrostática es la presión ejercida sobre las paredes del recipiente por el líquido.
• Al comenzar el flujo, la presión desciende con la distancia debido a la pérdida de energía por fricción.

Capacitancia

• La capacitancia describe la distensibilidad de los vasos sanguíneos, su capacidad de aumentar el volumen con un pequeño incremento de presión.
• A mayor distensibilidad, mayor capacidad de volumen a una presión determinada.
• Es inversamente proporcional a la elastancia o rigidez.
• Un vaso sanguíneo con más tejido elástico (como las arterias), tiene mayor elastancia pero menos distensibilidad.
• C = V/P (Distensibilidad = Volumen / Presión)

Presión y Distensibilidad en Venas y Arterias

• Las venas tienen mayor capacitancia de flujo que las arterias.
• La presión arterial media en la circulación sistémica disminuye gradualmente desde la aorta hacia las venas cavas.
• La capacitancia disminuye.

Presiones en el sistema cardiovascular

• La presión sistémica en la aorta es de 100 mmHg.
• Las presiones en las arterias grandes es de 100 mmHg (120 sistólica, 80 diastólica).
• La presión en la arteria pulmonar es menor (15 mmHg).
• La presión en la aurícula derecha es de 0-2 mmHg

Presión arterial

• Presión arterial sistólica: Es la presión arterial más alta durante el ciclo cardíaco, como resultado de la sístole ventricular.
• Presión arterial diastólica: Es la presión arterial más baja durante el ciclo cardíaco, como resultado de la diástole ventricular.
• Presión del pulso: Diferencia entre la presión sistólica y la diastólica.
• Presión arterial media (PAM): Presión arterial diastólica + 1/3 de la presión del pulso; proporcional al gasto cardíaco y la resistencia arteriolar.

Presión arterial sistémica durante el ciclo cardiaco

• La presión sistólica ocurre durante la sístole ventricular.
• La presión diastólica ocurre cuando el corazón se relaja entre latidos.

Arteriosclerosis y Estenosis Aórtica

• La arteriosclerosis y la estenosis aórtica pueden afectar la onda del pulso de presión arterial.
• Si las arterias son más rígidas, se ven afectadas la presión y el pulso.

Microcirculación y lechos capilares

• Intercambio de nutrientes y productos de desecho.
• Intercambio de líquidos entre el compartimento vascular e intersticial.
• Control del flujo sanguíneo a través de esfínteres precapilares.

Microcirculación e Intercambio de sustancias

• Las sustancias liposolubles (O2 y CO2) se difunden fácilmente a través de la pared capilar.
• Las sustancias hidrosolubles pequeñas se difunden a través de hendiduras.
• Las proteínas son demasiado grandes para pasar libremente, excepto en el hígado e intestino donde las hendiduras son mayores, pueden cruzar mediante pinocitosis.
• En el encéfalo, la barrera hematoencefálica limita el paso de sustancias.

Microcirculación; Intercambio de líquidos

• La P sub c, la presión hidrostática capilar, favorece la filtración.
• La pi, la presión hidrostática intersticial, ayuda a prevenir la filtración.
• La letra griega Pi, la presión oncótica capilar, ayuda a prevenir la filtración.
• Pi sub i la presión oncótica intersticial, favorece la filtración.

Filtración/Absorción

• Diagrama que ilustra la filtración y absorción de sustancias a través de los capilares.
• Las sustancias liposolubles e hidrosolubles se mueven entre el capilar los tejidos.
• La flecha hacia arriba representa la ecuación de filtración en el capilar.
• La flecha hacia arribe representa la ecuación de absorción en el capilar.

Filtración y Absorción Capilar

• La filtración y la absorción capilar tienen lugar por flujo masivo.
• El flujo masivo es el movimiento de líquido debido a gradientes de presión y oncótica.
• La filtración implica el movimiento de líquido fuera de los capilares. Causado por la presión hidrostática P sub H.
• La absorción implica el movimiento de líquido hacia los capilares. Causado por la presión oncótica.

Intercambio capilar de líquido

• Presión neta = Presión hidrostática (PH) - Presión coloidosmótica (π) en los capilares sistémicos.
• La presión neta positiva indica filtración, la presión neta negativa indica absorción.
• La presión hidrostática es la fuerza que expulsa el líquido del capilar.
• La presión coloidosmótica es la fuerza de las proteínas dentro del capilar que atrae el líquido al interior.
• El flujo neto de salida es de 3L/día.

Intercambio capilar de líquido

• Los capilares filtran un promedio neto de 3 L/día
• El exceso de agua y solutos que se filtra del capilar es recogido por los vasos linfáticos y devuelto a la circulación venosa.

Función de la linfa y edema

• La linfa devuelve el exceso de líquido y proteínas filtradas al compartimento vascular.
• El flujo linfático es unidireccional.
• El edema ocurre cuando el volumen intersticial supera la capacidad de los vasos linfáticos de devolver los líquidos a la circulación, por exceso de filtración o bloqueo linfático.