Tema 6. Cor PDF

Tema 6. Cor El cor És l'òrgan principal del sistema cardiovascular. Funciona com dues bombes separades que impulsen la sang: Cor dret: cap als pulmons. Cor esquerre: cap a la resta de l'organisme. El cor - Cape...

Tema 6. Cor El cor És l'òrgan principal del sistema cardiovascular. Funciona com dues bombes separades que impulsen la sang: Cor dret: cap als pulmons. Cor esquerre: cap a la resta de l'organisme. El cor - Capes El cor té 3 capes: Pericardi (externa). Miocardi (intermèdia). Endocardi (interna). La responsable del bombament de la sang és el miocardi (múscul cardíac). El cor - Tipus de múscul És un múscul estriat, però involuntari. És similar al múscul esquelètic, però amb alguns aspectes molt diferents. Així, el múscul cardíac (vs. el múscul esquelètic): Té fibres més curtes i menys cilíndriques, organitzades en ramificacions. Generalment, una fibra presenta un sol nucli en el centre. Posseeix un major número i grandària de mitocondris. Té un reticle sarcoplasmàtic més petit (menors reserves de Ca2+). Té túbuls transversos més amples, però més escassos (només un per sarcòmer, localitzat en el disc Z). Els extrems de les cèl·lules es connecten a través dels discos intercalars, els quals contenen desmosomes i unions gap. Els desmosomes uneixen les fibres entre si i les unions gap permeten la propagació del potencial d'acció d'una fibra a una altra. Els discos intercalars fan que el múscul cardíac sigui un ‘sincici’* funcional, comportant-se com si fos una única cèl·lula. El cor està format per dos sincicis: Sincici auricular. Sincici ventricular. Aquesta divisió en dos sincicis permet que les aurícules es contreguin abans que els ventricles (Important per a l'eficàcia del bombament!). El cor - Producció del bombeig La quantitat de sang bombada pel cor depèn del nivell d'activitat de l'organisme. Aquesta quantitat de sang mobilitzada per un ventricle en 1 minut és denomina ‘Cabal Cardíac’ (CC)*. El CC depèn de 2 factors, principalment**: El volum sistòlic (VS): volum de sang ejectat pel ventricle durant cada contracció. La freqüència cardíaca (FC): nombre de batecs per minut. El cor - Energia per contraureu’s La producció d'ATP en el múscul cardíac prové, principalment, de la via aeròbica: ≈ 70-90% → Oxidació d'àcids grassos. ≈ 10-30% → Oxidació de glucosa i lactat. Quan augmenten els requeriments energètics per un augment d'intensitat d'activitat física: Augmenta l'ús de lactat que prové de la musculatura esquelètica activa. Augmenta l'ús de fosfocreatina. Augmenta l'ús de cossos cetònics. 1  El cor - Com es contraureu El cor es contreu per si sol (mecanismes intrínsecs) o mitjançant un control extern (mecanismes extrínsecs). Mecanismes intrínsecs: Són aquells que estan dins del propi cor i es basen en les propietats físiques i funcionals del múscul cardíac. Aquests mecanismes permeten al cor autoregular-se de manera automàtica en funció de les condicions internes, sense necessitat de cap senyal externa. Mecanismes extrínsecs: Són aquells que provenen de fora del cor i actuen sobre ell a través de senyals externes (ex. del sistema nerviós autònom o de les hormones). Aquests mecanismes regulen la funció cardíaca segons les necessitats generals del cos (ex. situacions d’estrès o d’exercici). El cor - Mecanismes intrínsecs Hi ha 3 tipus de múscul cardíac: Múscul auricular (contràctil). Múscul ventricular (contràctil). Fibres musculars especialitzades ('Fibres automàtiques’): Són autoexcitables, generant potencials d'acció, de forma repetitiva, els quals provoquen les contraccions cardíaques. Tenen dues funcions: D'excitació: Determinen el ritme d'excitació elèctrica (marcapassos). De conducció: Proveeixen un camí perquè cada ritme d'excitació progressi a través del cor El funcionament de les fibres automàtiques és el següent: 1. L'excitació cardíaca comença al node sinoauricular (SA) i el potencial d'acció es propaga a ambdues aurícules (contracció auricular). 2. El potencial d'acció arriba al node auriculoventricular (AV)* i es transmet al feix de His** (única connexió elèctrica entre aurícules i ventricles). 3. El feix es divideix en les branques dreta i esquerra ** en el septe interventricular fins al vèrtex cardíac. 4. Finalment, les fibres de Purkinje** transmeten el potencial des del vèrtex cap a la resta dels ventricles (contracció ventricular). Les fibres automàtiques del node SA inicien pel seu compte un potencial d'acció cada 0,6 segons (100 per minut), establint el ritme del cor (marcapassos natural)*. Si el node SA falla, el node AV assumeix la seva funció de marcapassos (40-60 per min). Si tots dos nodes fallen, el feix de His, les seves branques o les fibres de Purkinje assumeixen la funció, però la freqüència de descàrrega és molt baixa (20-35 per min) i el flux sanguini cap al cervell és inadequat (necessitat d'un marcapassos artificial). Un altre mecanisme de control intrínsec de l'activitat cardíaca és el mecanisme de Frank-Starling: examen En augmentar el volum d'ompliment ventricular (volum telediastòlic) a causa de l'augment del retorn venós*, les fibres musculars ventriculars s'elonguen més, permetent que la següent contracció generi més tensió i un major VS. Frank-Starling → esta relacionat amb el volumen del ventricle. Depèn del ventricle estigui ple del retorn venós. Fa que el cor bategui més fort quan rep més sang. Aquest augment del volum telediastòlic pot ser causat per: Efecte de “bombeig muscular”. Augment de la innervació simpàtica general. Acció de la “bomba d'aspiració toràcica”. Efecte de “bombeig muscular”: la sang venosa és impulsada per l'activitat muscular (sobretot en membres inferiors): vàlvules – retorn! Augment de la innervació simpàtica general: vasoconstricció generalitzada per certes hormones (ex. catecolamines) provoca una major mobilització de sang cap a cor (es redueix la sang que arriba a zones 'no prioritàries’). Acció de la “bomba d'aspiració toràcica”: els moviments inspiratoris provoquen una pressió negativa toràcica, cosa que provoca un efecte de succió a la vena cava inferior. Així, quan augmenten els nivells d'activitat 2 física, augmenta la freqüència i amplitud d'inspiracions, augmentant el retorn venós. El cor - Mecanismes extrínsecs Ara bé, tot i que el cor pot autoregular-se de forma independent (mecanismes reguladors intrínsecs), hem vist que la seva funció també està regulada pels fenòmens que es produeixen en tot l'organisme. Quan augmenten els nivells d'activitat de l'organisme, el CC augmenta a través de modificacions del VS i de la FC, principalment. Ambdues variables es modifiquen a través de mecanismes reguladors extrínsecs de resposta cardíaca a l'augment d'activitat de l'organisme: 1. Mecanismes nerviosos: El sistema nerviós (SN) és el responsable dels canvis ràpids quan augmenten els nivells d'activitat de l'organisme. Tipus de mecanismes: Centrals: Des de les àrees motores de l'escorça cerebral i els receptors perifèrics → Senyals cap a l’hipotàlem → Envia informació al bulb raquidi → El centre vasomotor estimula el cor a través de: Via simpàtica (aurícules i ventricles). Via parasimpàtica (ventricles). → En augmentar els nivells d'activitat de l'organisme**: ↑ activitat simpàtica. ↓ activitat parasimpàtica. *Al bulb hi ha els centres nerviosos especialitzats en regulació de resposta cardíaca (centre vasomotor). ** L'estimulació cortical del centre vasomotor és proporcional al nombre i mida de grups musculars implicats. Aquesta estimulació pot ser anticipada a l'augment d'activitat ("resposta anticipatòria"), a causa de la programació d'actes motors a l'escorça cerebral. Perifèrics: Són mecanismes reflexos (es produeixen una vegada iniciada l’activitat*) originats a partir d'estímuls de receptors perifèrics. El SNC son capaços d’anticipar una resposta parasimpatica Tipus de receptors perifèrics: Mecanoreceptors: Articulacions i músculs. Metaboloreceptors (quimioreceptors): Músculs. Baroreceptors: Vasos sanguinis (arc aòrtic i sins carotidis). *Al contrari que els mecanismes centrals, que poden ser anticipats.En augmentar els nivells d'activitat de l'organisme, perpetuen la resposta central (↑ activitat simpàtica i ↓ activitat parasimpàtica). D'altra banda, existeix un reflex que es podria incloure dins dels mecanismes nerviosos perifèrics, encara que depèn de la intervenció del sistema nerviós autònom: El reflex de Bainbridge. → examen → El major ompliment d'aurícula dreta (major retorn venós) manda senyal a d’alt llavors el SN simpàtic començar a manar i aumenta la frecuencia cardica provoca la distensió de fibres auriculars que activa aquest mecanisme reflex (receptors d’estirament), augmentant la FC (INICIALMENT independent de l'estímul simpàtic). 2. Mecanismes hormonals-humorals. Poden ser mecanismes tissulars i hormonals: Mecanismes tissulars → secretan substàncies (tenen lloc a nivell de teixits): Són canvis locals reflexos que regulen la circulació tissular en resposta a: Canvis metabòlics en els teixits (ex: musculatura). Aparició de substàncies vasodilatadores. Augment de la temperatura. Aquests canvis reflexos provoquen vasodilatació arteriolar en els teixits actius i tenen un efecte sobre l’activitat del cor (ex: augment del retorn venós). Mecanismes hormonals (tenen lloc a nivell general): L'activació simpàtica provocada pels majors nivells d'activitat física produeix l'augment de síntesi i alliberament d'hormones que provoquen: Vasodilatació en zones “prioritàries” 3  Vasoconstricció en zones “no prioritàries” Aquests canvis tenen un efecte sobre l’activitat del cor (ex: augment del retorn venós). Peptit nautriurètic auricular → hormona que secreta el corazón, per argumentar la sang llavors aument retorn venós. Per tant, resumint, podríem dir que en augmentar els nivells d'activitat: 1. ↑ activitat simpàtica. 2. ↓ activitat parasimpàtica. 3. ↑ retorn venós. El cor - Com afecta això a la FC, al VS i CC 1. ↑ activitat simpàtica:L'augment de catecolamines (nervioses i hormonals) actuarà en diferents zones del cor: Node sinusal: Augmenta la freqüència de descàrrega de les cèl·lules automàtiques → ↑ FC. Cèl·lules del sistema de conducció de l'impuls elèctric: Augmenta la velocitat de conducció. Cèl·lules contràctils: Augmenta la contractilitat cardíaca, incrementant-se el buidament de ventricle i disminuint el volum residual → ↑ VS. ↑ FC i ↑ VS = ↑ CC 2. ↓ activitat parasimpàtica: Provoca un augment de la FC (independent a l'estímul simpàtic) → ↑ CC. 3. ↑ retorn venós: Provoca un: Major ompliment auricular dret: Reflex de Bainbridge → ↑ FC o activació simpatica que modifica la FC i el volum sístole i gast cardiac (el gas gastric aumenta tan en descans com en la activotat quan no hi ha ningú tipus de moviement se activa el SNC). Major ompliment ventricular dret: Mecanisme de Frank-Starling → ↑ VS. ↑ FC i ↑ VS = ↑ CC Hem vist com es regula l’activitat del cor. Recordem que el potencial d'acció excita les fibres musculars auriculars i ventriculars ('fibres contràctils') per a la seva contracció. Hi ha 3 tipus de múscul cardíac: Múscul auricular (contràctil). Múscul ventricular (contràctil). Fibres musculars especialitzades ('Fibres automàtiques’). Respecte al funcionament d'aquestes fibres contràctils, es contreuen de forma similar a les fibres del múscul esquelètic, però hi ha diferències: La durada de la contracció és més gran (l'entrada i sortida d'ions es compensa: ‘altiplà’). La durada del període refractari és prolongat (per evitar la tetània). major contracció major periode reflectari en referencia la musculatura cardiaca El cor - Com es registra el seu funcionament A mesura que els potencials d'acció es propaguen a través del cor, generen corrents elèctrics que poden ser detectats des de la superfície corporal. Un electrocardiograma (ECG) és un registre/traçat dels potencials d'acció que es produeixen en cada batec. En un traçat típic apareixen 3 ones i 3 intervals en cada batec: Ona P: Despolarització auricular (provoca contracció). Interval P-Q: Temps de conducció des del començament de l'excitació auricular fins a l'inici de la despolarització ventricular. Ona QRS: Despolarització ventricular ràpida (provoca contracció) [i repolarització auricular (provoca relaxació)]. Segment S-T: Temps en què les fibres ventriculars estan despolaritzades en la fase d'altiplà del potencial d'acció. Ona T: Repolarització ventricular (provoca relaxació). Interval Q-T: Temps des de l'inici de la despolarització ventricular fins al final de la repolarització ventricular. 4 Fases: 1. La despolaritació de les fibres contràctils auriculars produeix les ones P 2. Sistole auricular (contracció) 3. La despolarització de les fibres contràctils ventriculars produeix complexos QRS 4. Sístole ventricular (contracció) 5. La repolarització de les fibres contràctils ventriculars produeix ones T. 6. Diàstole ventricular (relaxació) Contracció = Sístole Relaxació = Diàstole R1: Tancament de vàlvules auriculoventriculars (mitral i tricúspide) R2: Tancament de vàlvules semilunars (aòrtica i pulmonar) Part 2 El sistema vascular El sistema vascular sanguini, o aparell circulatori, és el conjunt de vasos que transporten la sang a través del cos. Els vasos sanguinis estan organitzats dins de vies circulatòries que condueixen la sang cap al seu destí. Hi ha dos vies circulatòries principals: Circulació menor o pulmonar: transporta sang desoxigenada des del ventricle dret fins als alvèols pulmonars i retorna sang oxigenada des dels alvèols a l'aurícula esquerra. Circulació major o sistèmica: transporta oxigen i nutrients des del ventricle esquerre cap als teixits del cos i elimina el diòxid de carboni, a més d'altres deixalles i calor dels teixits, desembocant en l’aurícula dreta. Dins de la circulació major o sistèmica trobem: Circulació coronària: irriga el miocardi. Circulació cerebral: irriga el cervell. Circulació portal hepàtica: condueix sang venosa des dels òrgans digestius i la melsa cap al fetge. Capes té la paret del vas sanguini En general, la paret d'un vas sanguini té 3 capes estructurals o túniques: Interna o íntima. Intermèdia. Externa o adventícia. Les modificacions d’aquest patró bàsic corresponen als diferents tipus de vasos sanguinis i a les seves diferències estructurals i funcionals. Capa interna, està composta de altres capes: Endoteli - capa més interna, formada per cèl·lules que influeixen activament en: Flux sanguini (coagulació i superfície de fricció). To vascular. Permeabilitat capil·lar. Membrana basal - capa intermèdia de la íntima, la qual: Proporciona sosteniment físic. Regula el moviment molecular a través de les parets del vas. Actua com a filtre cel·lular. Participa en processos de reparació dels vasos. 5  Làmina elàstica interna* - capa més externa de la íntima, la qual: Facilita la difusió de substàncies entre la capa íntima i la intermèdia. Capa intermèdia, està composta de altres capes: Múscul lis - capa més interna de la intermèdia, la qual Regula el flux sanguini (vasoconstricció i vasodilatació). Regula la tensió arterial. Participa en la disminució de pèrdua de sang per lesió (vasoespasme). Ajuda a produir fibres elàstiques en la capa intermèdia per contraure's/retraure's per acció de la pressió sanguínia. Làmina elàstica externa* - capa més externa de la intermèdia, la qual: Facilita la difusió de substàncies entre la capa intermèdia i l’adventícia. Capa adventícia, és la més externa i compleix les funcions següents: Permet l'ancoratge als teixits propers. Acull el reg sanguini* i la innervació de les parets vasculars. Tipus principals de vas sanguini Els tipus principals de vasos sanguinis són: Artèries → sang arterial Arterioles → sang arterial Capil·lars → sang venenosa / arterial Vènules → sang venenosa Venes → sang venenosa Les artèries elàstiques, o 'artèries de conducció', són les més grans del cos i posseeixen abundants elements elàstics, per ajudar a propulsar la sang. Les artèries musculars, o 'artèries de distribució', són de calibre mitjà i posseeixen més múscul llis i menys elements elàstics, per la qual cosa regulen i distribueixen el flux sanguini a través de la contracció/relaxació del múscul llis. Les arterioles, o 'vasos de resistència', són artèries molt petites amb gran innervació simpàtica que, juntament amb substàncies mediadores locals, modifiquen el seu diàmetre, per regular el flux sanguini a les xarxes capil·lars. Els capil·lars, o 'vasos d'intercanvi', són els vasos més petits i no tenen capa mitjana i externa, sent el lloc d'intercanvi de substàncies entre la sang i el líquid intersticial. Les vènules postcapil·lars són les venes més petites i tenen parets molt primes i poroses, sent un important lloc d'intercanvi de substàncies (juntament amb els capil·lars) i un reservori de sang. Les vènules musculars són venes més grans que les postcapil·lars i tenen més múscul llis, actuant com a reservori de sang. Les venes són més primes que les artèries de la seva mida corresponent i tenen menys múscul llis, presentant moltes d’elles vàlvules, ajudant a retornar la sang al cor i actuant com a reservori de sang. Mecanismes d’intercanvi de substàncies Els mecanismes d'intercanvi capil·lar de substàncies entre la sang i el líquid intersticial són els següents: Difusió simple: Moviment de substàncies per gradient de concentració (de major a menor concentració). Transcitosi: Molècules que no poden travessar les parets dels capil·lars són embolicades en vesícules i transportades a través de les capes. Flux global: Moviment per gradient de pressió (de major a menor pressió) de gran quantitat de substàncies en estar dissoltes en un líquid (p. ex.: nutrients, deixalles, etc.). 6 El flujo global és mucho más rapido a la hora de movilizar sustancias como el fluido es más rapido que la difusión. Filtració (des de la sang fins al líquid intersticial). Reabsorció (des del líquid intersticial fins a la sang) On és troba la sang en repòs, principalment? En repòs, la distribució sanguínia és la següent. Quan les necessitats de l’organisme canvien, la distribució del flux sanguini es modifica. Vasos pulmonars 9%, cor, 7%, arteries i arteriolas sistématiques 13%, capil·lars sistématics 7% i RESERVOR venas i venulas sistématiques 64%. Què és el flux sanguini El flux sanguini és el volum de sang que flueix a través de qualsevol teixit en un determinat període de temps (mL/min). RECORDATORI: El flux sanguini total (per minut) és el cabal cardíac (CC). La distribució del CC entre les vies circulatòries, a més de la freqüència cardíaca (FC) i del volum sistòlic (VS), depèn de: La diferència de pressió que condueix el flux sanguini a través d'un teixit. La resistència al flux als vasos sanguinis. La sang flueix des de regions amb major pressió fins a regions amb menor pressió. La contracció ventricular genera la pressió arterial (PA), o pressió exercida per la sang contra les parets dels vasos. Té 2 components: Pressió arterial sistòlica (PAS): pressió sanguínia més alta assolida per les artèries durant la sístole ventricular, la qual orienta sobre el funcionament del cor com a bomba. Pressió arterial diastòlica (PAD): pressió sanguínia més baixa assolida per les artèries durant la diàstole ventricular, la qual depèn, fonamentalment, de la resistència vascular perifèrica (distensibilitat arterial). Aquesta resistència vascular és l'oposició al flux de sang a causa de la fricció entre la sang i les parets dels vasos. Els vasos més petits* són els que contribueixen més a la resistència. La resistència vascular depèn de: Diàmetre del vas (relació inversament proporcional). Viscositat sanguínia (relació directament proporcional). Longitud total del vas (relació directament proporcional). Ja vam veure que el moviment total de sang (CC) podia canviar a través de mecanismes* que modificaven l'activitat del cor i dels vasos, per la qual cosa, modificaven la pressió arterial i la resistència vascular. 7