Tema 4. Fisiología Cardia I - PDF

20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I TEMA 4. FISIOLOGÍA CARDÍACA I Dra. Joana Núñez Mar Iversjö, Fátima O´Flaherty,...

20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I TEMA 4. FISIOLOGÍA CARDÍACA I Dra. Joana Núñez Mar Iversjö, Fátima O´Flaherty, Anna Uría,Mar Iversjö, Fátima Ana Trascastro O´Flaherty ÍNDICE CONTENIDO 1. Organización general del sistema cardiovascular 2 1.1 funciones 2 1.2 el corazón 2 1.1.1 capas del tejido cardíaco 3 1.1.2 válvulas 4 1.1.3 visiones del corazón 5 1.1.4 ARTERIAS CORONARIAS 6 1.1.5 TIPOS DE CÉLULAS 8 1.1.6 propiedades funcionales del corazón 11 2. ACTIVIDAD ELÉCTRICA DEL CORAZÓN 12 2.1 POTENCIALES DE ACCIÓN 13 2.1.1 potencial de acción del músculo ventricular 13 2.1.2 potencial de acción a nivel del tejido de conducción 15 3. sistema de conducción cardíaca 16 3.1 REGULACIÓN DEL SISTEMA 17 4. ELECTROCARDIOGRAMA 18 4.1 ONDAS Y COMPLEJOS 19 4.2 DERIVACIONES DE MIEMBROS 21 4.2.1 DERIVACIONES BIPOLARES O DE EINTHOVEN 21 4.2.2 DERIVACIONES AMPLIADAS O DE GOLDBERGER 21 4.2.3 DERIVACIONES TORÁCICAS O PRECORDIALES 21 4.3 ANÁLISIS VECTORIAL 22 DESVIACIONES DEL EJE ELÉCTRICO 23 5. ARRITMIAS CARDIACAS 24 5.1 RITMOS SINUSALES ANÓMALOS 24 5.2 BLOQUEOS EN LA CONDUCCIÓN 25 5.3 EXTRASÍSTOLE 26 5.4 TAQUICARDIA PAROXÍSTICA 27 5.5 SÍNDROME DE WOLFF PARKINSON WHITE 27 5.6 DETERIORO DEL TEJIDO NORMAL 28 5.7 FLUTTER O ALETEO AURICULAR 29 5.8 FIBRILACIÓN AURICULAR 29 5.9 FIBRILACIÓN VENTRICULAR 29 5.10 ARISTOLIA 30 6. METABOLISMO CARDÍACO 30 6.1 CARBOHIDRATOS 31 1 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I GLUCÓLISIS AERÓBICA 31 GLUCÓLISIS ANAERÓBICA 31 6.2 ÁCIDOS GRASOS 32 6.3 EL METABOLISMO EN EL MÚSCULO CARDÍACO 32 1. ORGANIZACIÓN GENERAL DEL SISTEMA CARDIOVASCULAR El sistema cardiovascular tiene como función llevar la sangre a los pulmones para que se oxigene, y una vez oxigenada, devolverla a todos los tejidos para satisfacer en todo momento sus necesidades metabólicas de la forma más correcta. Para que esto ocurra, se divide en dos elementos principales: una bomba impulsora, que es el corazón, y una red de carreteras, que son los vasos sanguíneos, que distribuirán y devolverán la sangre. Corazón: funciona como una bomba impulsora que tiene la capacidad de contraerse, expulsando sangre al resto del organismo y de relajarse, aceptando sangre nuevamente del resto del organismo. Es capaz (en condiciones estándar) de expulsar 5L/min de sangre aprox. suponiendo que en cada latido se expulsan 70 ml y que el corazón late a unos 70 latidos/min (70ml/latido x 70latidos/min). Vasos sanguíneos: se encargan de la conducción de la sangre (100.000km si pusiéramos todos los vasos  uno detrás de otro). Primero están las grandes arterias, como la aorta, que es la principal. Después, arterias de calibre progresivamente menor, arteriolas y capilares. A la salida de los capilares empieza el sistema venoso, con las vénulas, venas de calibre progresivamente mayor, hasta que llegamos a la cava inferior y a la superior que van a la aurícula derecha. A partir de ahí, va a la arteria pulmonar que llevará la sangre a los pulmones donde se produce un circuito similar hasta que devuelve la sangre oxigenada al corazón (circulación menor). Hay que tener en cuenta que no todas las venas llevan sangre `venosa’ (sangre desaturada), y no todas las arterias llevan sangre oxigenada (sangre saturada), ya que hay una excepción que son las venas pulmonares y la arteria pulmonar, donde esto se invierte (sangre oxigenada en las venas pulmonares y desoxigenada en arteria pulmonar) 1.1 FUNCIONES 1. Transporte de oxígeno y nutrientes a las células de los tejidos. 2. Extracción de residuos metabólicos de las células, fruto de la nutrición de los tejidos. 3. Transporte de sustancias de una parte del cuerpo a otra (ej:hormonas) 4. Distribución y conducción de todas aquellas células y partículas implicadas en los mecanismos de defensa. 1.2 EL CORAZÓN El corazón es un órgano mediastínico. El mediastino es una cavidad torácica limitada a los lados por las pleuras de ambos pulmones, anteriormente por el esternón y posteriormente por los cuerpos vertebrales y las caras posteriores de los arcos costales. El corazón está más o menos en medio, girando hacia la izquierda, (tiene una posición retroesternal), forma de puño y la punta hacia la izquierda y delante. 2 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I Un corazón de tamaño estándar es de 12x9x6cm y pesa 250-300g. Se encuentra entre el segundo y el quinto espacio intercostal, detrás del esternón y por delante del esófago. La cavidad más anterior es el ventrículo derecho, y la cavidad más posterior, la aurícula izquierda. Medialmente tenemos el ventrículo izquierdo y la aurícula derecha. Se trata de una doble bomba. A nivel funcional distinguimos entre dos unidades: un corazón derecho, que recoge la sangre de todo el cuerpo y la envía a los pulmones, y un corazón izquierdo, que se encarga de recoger la sangre oxigenada de los pulmones y llevarla a todos los órganos y tejidos. Cada una de estas unidades, se va a comportar como una bomba bicameral. FUNCIONAMIENTO DE LA DOBLE BOMBA: La aurícula derecha recibe sangre de la vena cava superior e inferior y la envía al ventrículo derecho. Éste la envía al tronco pulmonar que se divide en dos ramas: la rama izquierda y la derecha y van a los pulmones. La sangre de los pulmones vuelve a través de las venas pulmonares (son cuatro, 2 derechas y 2 izquierdas, una superior y una inferior en cada lado, aunque realmente existen muchas variaciones anatómicas) a la aurícula izquierda. De aquí pasa al ventrículo izquierdo y éste la expulsa al resto del organismo a través de la aorta. Funcionalmente consideramos dos bombas independientes; una formada por aurícula y ventrículo derecho y la otra por aurícula y ventrículo izquierdo. La misión del ‘corazón derecho’ será expulsar la sangre a los pulmones para que la sangre sea nuevamente oxigenada y del ‘corazón izquierdo’ expulsada al resto de órganos. Dentro de la bomba derecha y dentro de la bomba izquierda, distinguimos entre la bomba auricular y la ventricular. La bomba auricular es simplemente una bomba de cebado. Lo que hace es asegurarse de que el llenado de los ventrículos correspondientes sea correcto. 1.1.1 CAPAS DEL TEJIDO CARDÍACO En la pared del corazón existen tres capas (pericardio, miocardio y endocardio), que se pueden distinguir muy bien si hiciéramos un corte de la pared del ventrículo izquierdo (al ser más grueso se ve mejor) Pericardio: bolsa de doble capa serofibrosa que rodea corazón, formado por: ⇒ Capa visceral: pegada al miocardio, es más serosa. ⇒ Capa parietal: se desplaza. Es una capa más fibrosa y se adhiere íntimamente a la capa media, miocardio. Es la más externa En condiciones normales, encontramos un líquido entre las dos capas, constituyendo una cavidad virtual que consta del líquido pericárdico. Se encarga de lubricar y permitir que no se genere mucho calor por fricción. Este líquido tiene que ser escaso, pero con la cantidad mínima como para garantizar que haya una buena lubricación. En condiciones patológicas, sobre todo en fenómenos inflamatorios, aumenta de manera importante el líquido pericárdico. Miocardio: capa principal. Es la capa muscular propiamente dicha. Dentro del miocardio, las diferentes fibras van a adquirir una disposición espacial específica que va a variar a 3 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I lo largo del espesor y que determinará el modo en el que se contrae el corazón. Las que están más cerca del subendocardio (más internas), tienen una orientación espacial helicoidal hacia la derecha. Después, en la capa media, se vuelven horizontales y en la capa más externa, la subepicárdica, se orientan hacia la izquierda, formando como una espiral. Esto es muy importante porque explica cómo se contrae el corazón (ejemplo de si queremos escurrir una toalla, torsionándola). Endocardio: Es un endotelio vascular que está en contacto con la sangre, es la capa más interna. 1.1.2 VÁLVULAS Dentro del sistema cardiovascular, la sangre sigue una dirección y un sentido en condiciones normales, y ese sentido de la circulación está garantizado por la existencia de unas válvulas cardiacas. Las válvulas son como ‘puertecitas’ que se abren para que pase la sangre y se cierra para que no retroceda (en caso de disfunción de la válvula existe este retroceso, que es lo que llamamos insuficiencia de la válvula). En el corazón hay cuatro válvulas cardíacas: 2 válvulas auriculoventriculares y 2 válvulas ventrículo arteriales (sigmoideas o semilunares). Las válvulas no se abren las cuatro a la vez, sino que se abren de dos en dos y se cierran de dos en dos de forma más o menos simultánea. En diástole se llena el ventrículo por lo que las válvulas AV se abren, en cambio en sístole, se abren las válvulas ventriculoarteriales, cerrándose las AV. 1.1.2.1 VÁLVULAS AURICULOVENTRICULARES ⇒ La válvula auriculoventricular izquierda es la válvula mitral que tiene dos velos: uno anterior, que es más grande, y un velo posterior, que es más pequeño. El lugar donde se fusionan los velos son las comisuras. ⇒ La válvula auriculoventricular derecha es la válvula tricúspide que tiene 3 velos: el velo septal, el posterior y el anterior. Estas válvulas se abren en diástole para la entrada de la sangre en los ventrículos. La apertura tiene lugar por gradientes de presión, cuando aumenta la presión de la aurícula sobre el ventrículo, se abre la válvula y en caso contrario se cierra. Las válvulas reducen el retroceso de la sangre de los ventrículos a las aurículas durante la sístole, que es cuando tienen que estar cerradas. Los velos son finos y están conectados a unos filamentos que son las cuerdas tendinosas y estas se anclan a los músculos papilares, que son una continuación del miocardio. En el VI (ventrículo izquierdo) existen 2 músculos papilares: el posteromedial y el anterolateral. *Importante tener en cuenta: Sin embargo, los músculos papilares no hacen que las válvulas se abran, estos músculos cuando se contraen evitan que durante la sístole la válvula auriculoventricular se 4 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I mantenga abierta, evitando con esto que los velos de la válvula se vayan hacia la aurícula, manteniéndola cerrada por debajo del plano valvular (simultáneamente se abren las válvulas semilunares para la salida de la sangre). 1.1.2.2 VÁLVULAS VENTRICULOARTERIALES También llamadas válvulas semilunares, están rodeadas de un anillo fibroso que es más potente y flexible que el de las válvulas auriculoventriculares (aunque también lo tienen) impidiendo el retroceso de sangre de la arteria al ventrículo cuando no toca. Tiene unos velos mucho más gruesos ya que soportan presiones mucho mayores, pues el gradiente de presión entre un ventrículo es mucho mayor que entre una aurícula y un ventrículo. Además, tienen un área bastante más pequeña que las AV, permitiendo con esto que sean flujos de mucha mayor velocidad (por eso en una área aórtica consideramos que tienen una estenosis severa por debajo de 1 cm, mientras que en la válvula mitral consideramos estenosis severa por debajo de 2 cm) *El siguiente apartado sobre las válvulas (hasta el cuadro comparativo) no lo ha explicado, pero aun así lo añado de las comisiones anteriores: Por un lado, tenemos la válvula aórtica que tiene 3 velos; el no coronárico, el coronárico izquierdo y el coronárico derecho, y comunica el ventrículo izquierdo con la arteria aorta. Por otro lado, encontramos la válvula pulmonar que también tiene 3 velos, y comunica el ventrículo derecho con el tronco pulmonar. Estas válvulas impiden el retroceso de sangre desde la arteria aorta/pulmonar hasta el VI/VD respectivamente. Están cerradas durante la diástole y se abren en la sístole. Entonces, el retroceso en este caso se daría durante la diástole. Mientras que las insuficiencias mitral y tricúspide son fenómenos sistólicos, la insuficiencia pulmonar y la aórtica son fenómenos diastólicos. 1.1.3 VISIONES DEL CORAZÓN 5 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I Hay que recordar que el corazón es una estructura tridimensional y no simétrica, por lo tanto, lo que vamos a ver del corazón va a depender de si lo vemos por delante o por detrás. De esta forma: VISIÓN ANTERIOR El ventrículo derecho es la gran cavidad que vemos desde una visión anterior, separada por el surco auriculoventricular derecho (donde se encuentran los vasos coronarios correspondientes) de la aurícula derecha (se observa también la orejuela derecha). También se puede ver la salida de la arteria pulmonar del VD, que tiene primero el tronco pulmonar y se divide en arteria pulmonar izquierda y derecha. El VD está separado por el surco interventricular anterior (vemos como bajan los vasos coronarios por el surco) con el VI, del cual solo veríamos una parte muy escasa de la pared anterior. A su vez, el VI está separado por el surco auriculoventricular izquierdo con la aurícula izquierda (de la cual solo veríamos la orejuela izquierda). Del VI sale la aorta, vemos el arco aórtico con los troncos supraaórticos y que se continúa con la aorta torácica descendente (sólo se ve un poquito, queda por detrás) y por debajo del corazón veríamos la aorta abdominal. VISIÓN POSTERIOR La cavidad más posterior es la aurícula izquierda, donde vemos la entrada de las venas pulmonares (dos en cada lado). Por el surco auriculoventricular posterior pasa el seno coronario, que es donde desembocan todas las venas del corazón, vemos otra vez la continuación de las arterias y la pared lateral y posterior del VI. Vemos el surco interventricular posterior que separa VI del VD. También, el surco auriculoventricular derecho con la parte posterior de la AD y la entrada de la vena cava inferior. 1.1.4 ARTERIAS CORONARIAS Son las primeras ramas de la aorta (salen inmediatamente encima de los senos de Valsalva) y las arterias que irrigan el corazón. (Recordamos que la válvula aórtica tiene un seno coronario izquierdo porque tiene el ostium de la coronaria izquierda y un seno coronario derecho porque tiene el ostium de la coronaria derecha). Empezando por el seno coronario izquierdo sale la arteria coronaria izquierda, que tiene un primer trayecto que se llama tronco común (tronco coronario izquierdo). Este nos da dos ramas: La arteria descendente anterior o interventricular anterior (arteria principal del corazón), que baja por el surco interventricular anterior hasta la punta del corazón (que, en ocasiones, llega a rodear esta punta dándonos una arteria que es la recurrente apical). De esta salen dos tipos de ramas, unas que se 6 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I meten en el espesor del septo interventricular, las ramas septales (son como un peine), y por otro lado unas ramas que se van hacia la pared del VI que son las ramas diagonales. La rama circunfleja de la arteria coronaria izquierda, que se dirige hacia el surco auriculoventricular izquierdo a buscar la cara posterior del corazón, salen las ramas obtusas/ oblicuas marginales (o rama marginal izquierda de la rama circunfleja), ya que van por el llamado borde obtuso del corazón, bajando  por la pared lateral del VI. En la cara posterior también nos da las ramas posterolaterales del ventrículo izquierdo. Por otro lado, del seno coronario derecho sale la arteria coronaria derecha, la cual va por el surco auriculoventricular derecho a buscar la pared posterior del corazón. En la gran mayoría de las personas, la coronaria derecha alcanza la completa pared posterior. El punto en el que se cruzan los surcos AV con el surco interventricular posterior es lo que se llama la cruz del corazón. A nivel de la cruz, se produce una rama de la coronaria derecha que es la arteria descendente posterior o interventricular posterior que va por el septo. La arteria descendente posterior en la mayoría de los casos (más del 90% de la gente) es una rama de la coronaria derecha (dominancia derecha). A veces la arteria descendente posterior es una rama de la circunfleja proveniente del seno coronario izquierdo (dominancia izquierda). Y otras veces, la descendente posterior no llega a ser una única arteria, sino que son dos, una que sale de la coronaria derecha y otra de la izquierda (codominancia). Otras ramas de la coronaria derecha son: normalmente, una rama para el nódulo sinusal, luego en el margen del VD nos da ramas, destacando las ramas marginales de la coronaria derecha que es la rama aguda marginal (margen agudo VD, margen obtuso VI). Por último, la coronaria derecha es más larga que la izquierda y en algunos casos, además de darnos la descendente posterior, da ramas posterolaterales para el ventrículo izquierdo. Las venas coronarias derechas van al lado de las arterias. Coronariografía: técnica invasiva, (ya que se requiere perforar la arteria femoral u otra de las arterias principales), para introducir el líquido de contraste y poder visualizar las arterias coronarias. Actualmente, se pueden visualizar las arterias coronarias mediante un TAC coronario, menos invasivo ya que el líquido se introduce vía venosa. RESUMEN: 7 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I El corazón es una bomba electromecánica que lo que hace es generar de forma automática el impulso cardiaco, el cual va a transmitir a todos los miocitos y cuando ha llegado a todos va a producir la contracción. La presión en las válvulas semilunares es mucho mayor que en las auriculoventriculares y la aórtica es la que soporta más presión porque tiene que llegar a territorio sistémico. 1.1.5 TIPOS DE CÉLULAS Células de trabajo o de respuesta rápida: células musculares de tipo estriado, los miocitos. Están relacionadas directamente con la contracción. Distinguimos entre miocitos auriculares y miocitos ventriculares, que serán un poco diferentes por las características que va a tener la contracción en cada una de las cavidades. Células automáticas o de respuesta lenta: que constituyen el sistema de excitación y conducción. CÓMO SE ORGANIZAN Los miocitos (células musculares estriadas) con su forma típica en pantalón se van a adosar unos con otros (células totalmente interrelacionadas), bien en serie o bien en paralelo, formando un sincitio funcional: miocitos intercomunicados, formando una única unidad funcional. A través de discos intercalares (uniones comunicantes en hendidura o tipo GAP) las membranas se fusionan formando canales que permiten la rápida difusión de iones, por lo tanto, la trasmisión del impulso cardíaco va a ser muy rápida. Realmente distinguimos entre 2 sincitios muy diferenciados: un sincitio auricular y un sincitio ventricular, separados por los anillos fibrosos que rodean las válvulas AV. Esta distinción se debe a que la contracción de aurículas y ventrículos es secuencial. *Hay gente que vive sin contracción auricular y el llenado del ventrículo es pasivo. La señal nerviosa se transmite muy rápidamente entre las células de la aurícula y muy rápidamente entre las células del ventrículo, pero no de la aurícula al ventrículo, ya que, si no, se contraen a la vez, y la transmisión podría ser muy rápida sin dar tiempo a que la aurícula se haya vaciado antes de que empiece a vaciarse el ventrículo, por lo que la contracción auricular siempre ha de ser previa a la ventricular para asegurar la eficacia del bombeo cardiaco. Entonces, la señal eléctrica para que pase de las aurículas a los ventrículos, es a través del tejido de conducción específico para que sea secuencial. 8 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I FIBRA MUSCULAR Y SARCÓMERO Tendemos a identificar el miocito con el sarcómero, que es la estructura contráctil, pero tiene muchas cosas más. Existen estructuras muy complejas con funciones muy importantes y su alteración va a tener mucha trascendencia y va a dar lugar a problemas importantes. Podemos destacar de estas estructuras, los complejos desmosómicos, que son estructuras proteicas que van a garantizar tanto la estructura de la propia célula como la unión a células adyacentes. Los complejos desmina que conectan el núcleo con el sarcómero y con la membrana celular, entre otros. Como toda célula eucariota, el miocito es una célula mononucleada, con bastantes mitocondrias por el gran consumo de energía, y destacan la miofibras, poseen un citoplasma (sarcoplasma), una membrana llamada sarcolema, de la cual hay que destacar dos características importantes; 1) Invaginaciones a modo de dedo de guante en los discos intercalares que aumentan la superficie de contacto entre células adyacentes, habiendo conexiones a nivel horizontal y vertical. 2) Túbulos transversos o (túbulos t), que serán importantes para la transmisión del potencial de acción entre células. La fibra muscular está compuesta por cientos o miles de miofibrillas y éstas están compuestas por filamentos de proteínas, donde hay proteínas contráctiles y reguladoras. Al microscopio vemos unas bandas más claras a las que llamamos bandas I (porque son isótropas a la luz polarizada, es decir, dejan pasar la luz), unas bandas más oscuras a las que llamamos bandas A (porque son anisótropas a la luz polarizada, no dejan pasar la luz) y luego vemos como unas líneas que separan estas bandas a las que llamamos, líneas Z o discos Z. estructura que queda entre dos discos Z adyacentes es lo que conocemos como sarcómero. Las principales proteínas son la actina, que corresponde a los filamentos delgados, y la miosina, de filamentos más gruesos. Las cabezas de miosina se unirán a los filamentos de actina formándose los puentes cruzados, que permiten la interacción entre actina y miosina. Actualmente, existen en torno a unos 1500 filamentos de miosina y 3000 de actina. Las bandas I son las claras y son zonas donde solo hay filamentos de actina. Estos filamentos de actina por uno de sus extremos se unen a unas proteínas que no son contráctiles (estructuras fibrosas) y esta unión va a dar lugar al disco Z. Por lo tanto,  dos unidades de sarcómeros están separadas por un disco Z, o lo que es lo mismo, una unidad de sarcómero se encuentra entre dos discos Z. En la banda A distinguimos zonas más oscuras, donde encontramos superposición de filamentos de miosina y actina, y en la zona más clara existirían solamente los filamentos de miosina (zona H). En el centro de la zona H encontraríamos una línea más oscura a la que llamamos línea 9 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I M, en la que encontramos proteínas que se encargan de asegurar la estructura de todo el sarcómero, ya que es donde se anclan los filamentos de miosina. Relajación: elongación y solapamiento entre actina y miosina; Contracción: máximo solapamiento entre actina y miosina. En resumen, para que quede claro la organización del músculo cardíaco desde el miocardio hasta el sarcómero, tenemos: Miocardio → fascículo muscular (conjunto de fibras) → Fibra (miocito) → Miofibrillas → Sarcómero (unidad funcional más pequeña.) Cuando se produce la contracción: por acción de la liberación de calcio se estimulan unas proteínas reguladoras entre ellas las troponinas, las cuales tienen actividad reguladora de esta interacción, poniendo en marcha todas las reacciones que van a catalizar ese impulso. La más importante a nivel estructural, es la titina. La cual es una proteína filamentosa muy elástica y de gran peso molecular (de hecho, es una de las proteínas más grandes del cuerpo). Esta proteína, por una parte, se ancla a las proteínas del disco Z y por otra parte al extremo libre de la miosina (ver foto superior) garantizando así la estabilidad estructural del sarcómero, para que el deslizamiento sea óptimo (proteína de sostén). *La contracción depende de que exista una adecuada estructura sarcomérica (como es el ejemplo de la titina), pero también es muy importante que el potencial de acción llegue y se transmita con facilidad a través de la fibra muscular. En los discos intercalares (con sus invaginaciones) encontramos 3 tipos de estructuras, que nos dará lugar a la estabilidad de la unión entre células, y también a la comunicación entre células, muy importante para la transmisión del impulso eléctrico. Estas estructuras son: ⇒ Fascia adherens: mantienen unidas las células adyacentes. Son estructuras proteicas (sobre todo tipo cadherinas) que anclan filamentos de actina a la membrana y lo unen a la membrana de la célula adyacente, garantizando que tenemos la actina anclada, y por lo tanto la conexión entre las estructuras sarcoméricas de una célula con la célula adyacente, mejorando la transmisión del impulso y la contracción. ⇒ Desmosomas: Red 3D de apoyo tridimensional. Son estructuras proteicas que  pueden estar a lo largo de toda la superficie de unión, que forman complejos simétricos, unen la membrana de una célula a proteínas del citoesqueleto, y como un punto de anclaje, lo une a su vez a la membrana de la célula adyacente, entonces, es como si tuviéramos puntos de anclaje que además de unir las células, como están unidas también al citoesqueleto nos ayudan a la estabilidad estructural de las células (red tridimensional intercelular). Las mutaciones de las proteínas del complejo desmosoma lo que producen es que las células se desconectan entre sí y mueren. Los podemos encontrar a cualquier nivel. 10 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I ⇒ Uniones GAP: proporcionan una conexión directa entre las células, ya que las membranas de ambas células están muy cerca, apareciendo unas estructuras que son proteínas de 12 subunidades proteicas en las cuales 6 pertenecen a una célula y 6 a la célula adyacente, formando un canal. El conjunto de esas 6 subunidades se llama conexón (que en función del estado conformacional de la proteína puede estar abierta o cerrada) que al unirse a la conexión de la célula adyacente se forma un tubo que permite la comunicación directa entre las células. Esto permite que el paso de iones sea súper rápido y el potencial de acción se transmita adecuadamente. El canal está abierto o cerrado en respuesta a cambios conformacionales de la proteína. Este tipo de unión se encuentra en zonas de contacto horizontal. 1.1.6 PROPIEDADES FUNCIONALES DEL CORAZÓN Cronotropismo o automatismo: capacidad de generar despolarizaciones rítmicas y espontáneas de su potencial de membrana. Batmotropismo o excitabilidad: facilidad con que puede ser activada la célula cardiaca, modificable por factores externos (fármacos, enfermedades...) Dromotropismo o conductibilidad: conducción del potencial de acción a través de las gap junctions. Existe una desconexión funcional entre aurículas y ventrículos (anillo fibroso) para garantizar la sincronía y la efectividad del bombeo (recordar que hay dos sincitios). La conexión auriculoventricular se da a través del tejido conductor únicamente. Inotropismo o contractilidad: capacidad de generar acortamiento (a nivel de sarcómero) en respuesta  a la llegada de un potencial de acción. Depende del estado de la proteína, del calcio iónico libre intracelular y de la longitud de la fibra. A diferencia del músculo periférico, el músculo cardíaco no puede ser tetanizado (contracción permanente) porque la duración del potencial de acción es prácticamente igual que la duración de la contracción. La tetanización en el músculo cardíaco es incompatible con la vida. Lusotropismo o relajación: capacidad que tiene la fibra de adquirir su longitud inicial. Requiere activar los mecanismos celulares que retiran el calcio iónico libre citoplasmático, para así no estimular la contracción de manera repetida (este proceso requiere energía). 11 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I 2. ACTIVIDAD ELÉCTRICA DEL CORAZÓN Para que la llegada de un potencial de acción provoque una contracción, es necesario un mecanismo llamado acoplamiento excitación-contracción: Cuando llega un potencial de acción a la membrana de las fibras, éste se transmite al retículo sarcoplásmico a través de los túbulos T, que son invaginaciones del sarcolema, se activa y se produce la liberación de calcio. Este calcio va muy rápidamente hacia el sarcómero activando señales para iniciar la contracción (ej; activación de la titina). Esto ocurriría a nivel del músculo esquelético, pero en el miocardio existe además unos canales de calcio que son voltaje dependientes, por lo que a parte de esta liberación de calcio por la llegada del potencial de acción, existe una liberación de calcio adicional, ya que entra calcio desde el exterior ( los túbulos T constan de unos mucopolisacáridos de carga negativa que captan mucho calcio), el cual también activa el retículo sarcoplásmico (en concreto los receptores de rianodina) y libera más calcio. Este mecanismo adicional nos asegura que haya calcio suficiente. *Por este motivo, la contracción del miocardio es muy potente. ¿CÓMO SE DETIENE LA CONTRACCIÓN? Cuando se llega al final de la meseta del potencial de acción se suspende la entrada de calcio y se activa la salida del mismo para que el músculo se relaje. El calcio se retira de dos maneras: 1. Mediante una ATPasa (gasto de energía) que se encuentra en la membrana del retículo sarcoplásmico que introduce el calcio nuevamente en el interior de éste. 2. Sale calcio al líquido extracelular mediante un intercambiador (calcio-sodio), que lo que hace es meter sodio y sacar calcio. Al entrar Na+, la ATPasa Na+/K+ devuelve otra vez el sodio al exterior entrando el K+, esto ocurre ya que la concentración extracelular de sodio es mayor que la intracelular (y así debe mantenerse), por lo tanto, tiene tendencia a entrar en la célula. El potasio en cambio tiene una concentración intracelular mayor, por lo que tiende a salir de la célula. Por lo que la ATPasa NA+/K+ mantiene las concentraciones iónicas a ambos lados de la membrana  de manera correcta. RESUMEN: 12 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I 2.1 POTENCIALES DE ACCIÓN A nivel del corazón existen 2 tipos de potencial de acción: - Potencial de acción del músculo ventricular (mediante cél. de trabajo o de respuesta rápida, miocitos) - Potencial de acción a nivel del tejido de conducción (mediante cél. automáticas o de respuesta lenta). 2.1.1 POTENCIAL DE ACCIÓN DEL MÚSCULO VENTRICULAR Este potencial de acción va a ser la respuesta eléctrica a movimientos iónicos a través de la membrana. Partimos de un potencial de acción en reposo de -90mV: ⇒ FASE 0 (o de despolarización inicial) → Entrada de Na+; se abren unos canales rápidos de sodio, entra mucho sodio en la célula y el potencial en el interior se hace rápidamente positivo hasta +20mV aprox. Despolarización ya que la célula va perdiendo carga negativa (célula polarizada= carga -). ⇒ FASE 1 (o de repolarización inicial) → Salida inicial de K+; se abren los canales rápidos de K+, sale una pequeña cantidad y el interior se hace un poquito más negativo. Repolarización ya que va perdiendo carga positiva. ⇒ FASE 2 (o fase de meseta) → Entrada mantenida de Ca2+; se abren canales lentos de Ca2+. Aquí se produce una entrada de Ca2+ que se mantiene (ya que la entrada de Ca2+ y salida de K+ crea un equilibrio), que es lo que va a dar lugar a la contracción. A este potencial se le denomina potencial de meseta. ⇒ FASE 3 (repolarización final) → Salida masiva de K+; el K+ sigue saliendo a través del canal, lo cual hace que el interior sea nuevamente negativo, ya que al cerrarse los canales de Ca2+ al acabar la contracción (fase 2), ya no hay ese equilibrio que mantenía ligeramente + el interior, por  lo tanto, al seguir saliendo K+ se pierden cargas + y se vuelve -. ⇒ FASE 4 → Nivel basal de nuevo. Volvemos a alcanzar el potencial de membrana, en el que la célula es electronegativa en su interior. *aquí el potencial en reposo es una línea isoeléctrica mantenida (gráfica), hasta que recibe el impulso *aquí el potencial de acción se llama potencial en meseta *Explicación comisiones otros años; El interior celular es negativo y el exterior positivo cuando la célula está en reposo. El Na+ entra a la célula y la hace más positiva (despolarización); el K+ sale de la célula y la hace más negativa (repolarización); el Ca2+ entra a la célula y la hace más positiva. Los canales de Na+ son muy rápidos, por lo que cuando se abren 13 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I entra mucho Na+ de golpe y la célula se carga positivamente, hace un pico alto muy rápido. Sin embargo, los canales de Ca2+ introducen calcio al interior celular más lentamente, pero de forma prolongada, por eso el potencial se mantiene estable durante unos instantes (potencial en meseta). PERIODO REFRACTARIO ABSOLUTO Y RELATIVO Hay un periodo que es lo que dura el potencial de acción, que coincide de forma casi paralela con la duración de la contracción (durante las fases 0, 1 y 2), llamado periodo refractario absoluto. El hecho de que la duración del potencial de acción coincida bastante con la duración de la contracción es lo que protege al tejido cardiaco de la tetanización, ya que, durante el potencial de acción, es decir, cuando la célula se está contrayendo, ésta es como si desplegara un escudo protector que hace que, aunque vengan estímulos del exterior, por muy fuertes que sean, el corazón no se va a despolarizar de nuevo, si no que va a acabar la contracción para después poder iniciar otra. Por lo tanto, definimos el periodo refractario absoluto como → aquel intervalo de tiempo en el que una célula cardiaca que se está contrayendo porque ha sido excitada, no puede volver a excitarse, dura aprox. 250 ms. Es imposible que un segundo estímulo dé lugar a un potencial de acción si aún no ha finalizado el primer potencial de acción. Cuando acaba este periodo refractario es cuando la célula puede dar lugar a la despolarización inicial (fase 0) que es cuando ya se está relajando el músculo, de esta manera evitamos que se sumen contracciones (tetanización) y se convierten más bien en una contracción anticipada, que se explicará en el siguiente párrafo. En el caso del periodo refractario relativo, es una pequeña ventana de tiempo (que se inicia cuando se alcanza -40 mV aprox) que dura aprox 50 ms, en el que el corazón casi ha completado una contracción completa, pero si viene un segundo impulso con una intensidad determinada puede volver a hacer latir el corazón (proceso llamado extrasístole). Las extrasístoles son impulsos cardíacos que hacen latir al corazón antes de tiempo, como si obligasemos al corazón a iniciar otro ciclo sin que acabase el primero. Pueden venir de la aurícula o del ventrículo y pueden ser comunes (pueden aparecer cuando tomamos café, antes de un examen...). Si entra un potencial de acción nada más termine el p.r. absoluto se produce una contracción anticipada: una extrasístole temprana, y si entra un pelín después sería una extrasístole tardía. 2.1.2 POTENCIAL DE ACCIÓN A NIVEL DEL TEJIDO DE CONDUCCIÓN Algunas células del corazón son capaces de producir espontáneamente potenciales de acción: se dice que estas células son marcapasos o automáticas (forman el sistema de conducción). Las células marcapasos están alojadas sobre todo en el nodo sinusal, y se produce este potencial de acción ya que estas células presentan canales que las células del miocardio no tienen (ej; canales LENTOS de Na+) Nuevamente, en este potencial de acción están implicados movimientos iónicos. A nivel del nodo sinusal el potencial de acción es menos electronegativo (-55/60 mV) 14 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I ⇒ Fase 1 → se abren canales lentos de sodio (también llamados canales If), permitiendo una entrada de Na+ lenta, por lo que la célula se va despolarizando lentamente, después, participan canales de Ca+, pero el potencial de membrana creado es debido a la apertura de canales lentos de Na+. Si llega a unos -40 mV (potencial umbral o Threshold) se produce el fenómeno de ‘todo o nada’ y se produce sí o sí el potencial de acción. ⇒ Fase 2 → Entrada bastante rápida de Ca2+, aumenta la despolarización. ⇒ Fase 3 o Potencial de meseta → Se abren canales de K+ al cerrarse los canales lentos de Ca2+. El K+ sale y  volvemos a ser electronegativos. Cuando se llegan a -60 mV, se vuelven a abrir los canales lentos de Na+ y vuelta a empezar. *aquí el potencial en reposo no es isoleléctrico, sino que asciende lentamente por la pendiente (gráfica) hasta llegar al potencial umbral *aquí el potencial de acción se llama potencial en espiga * comenta la gráfica de abajo 3. SISTEMA DE CONDUCCIÓN CARDÍACA El corazón late porque hay un sistema eléctrico que lo hace latir. El sistema de conducción es un conjunto de interruptores, cables y filtros que es lo que hace que el corazón lata adecuadamente. El marcapasos fisiológico es el nodo sinusal, que se encuentra en la pared posterior de la aurícula derecha cercano a la desembocadura de la vena cava superior. Aquí se generan los impulsos y a partir de aquí hay unas vías nerviosas que van a transmitir el potencial de acción hasta el nodo auriculoventricular que actúa como de “vigilante”. En el nodo AV se va a producir es un retraso en la conducción y actuará como filtro (por ejemplo: 15 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I si le llegan 300 estímulos pues dejará pasar 100 o los que considere necesarios). En caso de que el nodo sinusal falle, éste puede tomar las riendas del “marcapasos”. A veces, nos puede aumentar mucho la frecuencia de descarga de la aurícula en determinadas arritmias (por ejemplo, taquicardias auriculares) y el nodo AV ejercerá una función de filtro. Del nodo AV sale una rama más ancha, que entra en la zona interventricular que es el Haz de His que nos da una rama para el VI y otra para el VD, pero como el VI es más grande, la rama izquierda tendrá 2 subdivisiones o fascículos, el posteroinferior y anterosuperior. A partir de estas ramas, salen ramificaciones cada vez más pequeñas para que el estímulo cardíaco llegue a todo el músculo ventricular, que son las fibras de Purkinje. *de los fascículos auriculares que salen del nodo sinusal, el más importante es el de Bachmann  ¿Por qué decimos que el nodo sinusal es el marcapasos fisiológico? Porque en condiciones normales tiene una frecuencia de descarga que se encuentra a 70-80 latidos/min. Esto quiere decir que, al ser el que más latidos produce, ya que envía más impulsos eléctricos, es el que ‘manda’ en relación con el nodo AV o las fibras de Purkinje. En caso de que el nodo sinusal no funcione correctamente o que el impulso que sale de éste se conduce con dificultad, aparecen los llamados bloqueos auriculoventriculares. Si ocurre esto, se tienen que activar otros mecanismos como por ejemplo que el nodo AV tome el papel de marcapasos. En bloqueos más distales, a nivel infrahisiano (por debajo del haz de His), las fibras de Purkinje podrían actuar como marcapasos, pero el ritmo ya sería muy bajo: de 15-20 latidos/min aprox. *el nodo AV no descarga más de 40-60 latidos/min *en un bloqueo suprahisiano, el estímulo baja por el sistema eléctrico de conducción y hace un latido sincrónico por todo. En cambio, en un bloqueo infrahisiano (de origen ventricular), el estímulo no llega a todas las partes del corazón y resulta en un latido asincrónico La extrasístole ventricular no se nota en el pulso, pues no es hemodinámicamente efectiva debido a la contracción asincrónica. *marcapasos ectópico: aquel que aparece en un lugar distinto al nodo sinusal 16 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I *adelanto de la próxima clase: cuando el estímulo baja por el sistema eléctrico de conducción, el dibujo de la contracción ventricular del ECG es estrecho. En cambio, si se origina en el ventrículo, el dibujo es ancho. 3.1 REGULACIÓN DEL SISTEMA El automatismo del corazón está regulado por el sistema nervioso autónomo. El corazón tiene una ritmicidad resultado del equilibrio entre los estímulos del sistema nervioso simpático y el freno del sistema nervioso parasimpático. ESTIMULACIÓN PARASIMPÁTICA El nervio principal de este sistema es el nervio vago. Este sistema se activa en situaciones de calma y actúa sobre el nodo sinusal y el auriculoventricular. Y en menor medida sobre el músculo auricular y ventricular. Su neurotransmisor principal es la acetilcolina. Esta provoca la apertura de los canales de K+ y posteriormente su salida. Como consecuencia la célula se hiperpolariza, siendo así el interior más negativo. Esto causa que el potencial en reposo de las células marcapasos disminuya. Así pues el estímulo para la despolarización tiene que ser mayor, siendo más difícil y lenta la despolarización del corazón. Efectos sobre el corazón: - Menor frecuencia cardiaca. - Conducción auriculoventricular más lenta. ESTIMULACIÓN SIMPÁTICA Al contrario que el vago en el sistema parasimpático, la inervación del sistema simpático son múltiples. Actúa tanto en los nodos (sinusal y auriculoventricular) como en el músculo auricular y ventricular. Este sistema está activado en situaciones de estrés, miedo, guerra… Su neurotransmisor es la noradrenalina. Esta produce un aumento de la permeabilidad del Na+ y Ca2+. Estos iones al entrar, hacen a la célula más positiva. De ahí que será más fácil que se dé el potencial de acción y se produzca antes la despolarización. Efectos sobre el corazón: - Aumenta la frecuencia cardiaca del nodo sinusal y auriculoventricular. - Aumenta la velocidad de conducción auriculoventricular. - Aumento de la contractilidad debido a la mayor concentración de Ca2+ 4. ELECTROCARDIOGRAMA El electrocardiograma es un registro externo de las variaciones de potencial que tienen lugar durante el ciclo cardiaco. Esto se puede llevar a cabo gracias a los tejidos y órganos que rodean el corazón ya que son capaces 17 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I de conducir la electricidad. En condiciones normales esta conducción se hará de manera unidireccional para garantizar el bombeo eficaz hemodinámicamente. Imaginándonos que es una única fibra A la fibra se le conectan dos electrodos uno positivo y otro negativo. A- El interior de la célula es negativo, cuando llega el potencial se va convirtiendo en positivo. Creando una onda positiva. A este proceso se le conoce como despolarización (entrada de Na+). Comentado el año pasado y no en clase: cuando la despolarización llega a la mitad de la fibra, la onda  alcanza su máximo. B- Cuando se produce la despolarización completa, la onda se vuelve 0. C- La fibra ahora se repolariza, gracias a la salida de K+. El electrodo lo detecta y crea una onda negativa. Alcanzando la curva su máximo cuando la mitad de la fibra está repolarizada. D- Una vez se produce la repolarización total la onda vuelve a 0. Pero el corazón no es una única fibra, si no que se trata de muchas de ellas conectadas entre sí formando un sincitio miocárdico (unidad funcional). La primera parte que se despolariza es la base del septo y avanzara hasta llegar a la punta del corazón. Cuando hablamos de la actividad eléctrica del corazón se describe un único vector. El vector tiene la base positiva y la punta negativa. La punta tiene una angulación de alrededor de 60º hacia la izquierda. Las ondas que vemos en esta imagen son el resultado de la distribución de las cargas en el miocardio. Quedándose las cargas positivas en el exterior y las negativas en el interior. REPRESENTACIÓN DE UN ECG Se representa en un papel cuadriculado. Con dos tipos de cuadros diferentes: - Cuadros 1mm x 1mm más pequeños, delimitados por líneas finas. - Cuadros 5mm x 5mm mas grandes y delimitados por líneas más gruesas En el eje horizontal representamos el tiempo mientras que en el vertical el voltaje. Referencias para medir el tiempo y el voltaje: Voltaje: - 1mm= 0,1 mV - 10mm = 1 mV Tiempo: - 1mm= 0,04 s - 5mm= 200ms El papel se mueve a una velocidad de 25mm/s. 18 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I (Todo lo comentado previamente se puede configurar para realizar modificaciones). 4.1 ONDAS Y COMPLEJOS 1- ONDA P: representa la despolarización de la aurícula (contracción de la aurícula). Onda normalmente positiva. 2- COMPLEJO QRS: representa la despolarización del ventrículo. Está formado por tres ondas: - Onda Q: primera onda negativa. - Onda R: primera onda positiva. - Onda S: segunda onda negativa. 3- ONDA T: representa la repolarización del ventrículo La onda de repolarización de la aurícula no se aprecia ya que queda oculta tras el complejo QRS. Marcados en negro aquellos que se han visto en clase. INTERVALO PR ( o intervalo PQ): es el tiempo que transcurre desde la contracción auricular hasta el inicio de la contracción ventricular. Este tiempo incluiría el intervalo de tiempo de conducción de la señal auriculoventricular. SEGMENTO ST: Es la distancia que hay entre el punto J con hasta el final de la onda T. En condiciones normales es isoeléctrico. INTERVALO QT: abarca desde el inicio del QRS hasta el final de la onda T. Representa el tiempo de despolarización y repolarización del ventrículo. SEGMENTO PR: sería el retardo fisiológico del nodo AV para el llenado ventricular. Al ser un segmento es isoeléctrico. Por lo que mide el tiempo de conducción eléctrica desde la aurícula al ventrículo INTERVALO ST: va desde el punto J hasta el final de la onda T. representa el tiempo de repolarización del ventrículo. INTERVALO RR: intervalo que se crea entre dos complejos QRS. Es el tiempo que tarda el corazón en realizar un ciclo cardiaco. Permite medir la frecuencia cardiaca.. PUNTO J: punto de unión del complejo QRS con el segmento ST. 19 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I Para una correcta captación del paso de la electricidad por todo el corazón, se usan derivaciones (puntos de detección de una señal eléctrica). Aparte de las derivaciones se usan 4 cables. Uno en extremidad superior izquierda, derecha y extremidad inferior izquierda. El último de los cables se sitúa sobre la extremidad inferior derecha llamado mano de tierra, que no tiene transcendencia a la hora de detectar la señal. En un ECG convencional utilizamos 12 derivaciones: - 6 derivaciones de miembros frontales (nos analizan el plano frontal). Dentro de estas hay 3 bipolares (I, II, III) y 3 unipolares (aVR, aVL y aVF) - 6 derivaciones torácicas, precordiales u horizontales (nos miran el corazón en un plano horizontal, como un axial) Todas son unipolares: V1, V2, V3, V4, V5 Y V6 4.2 DERIVACIONES DE MIEMBROS 4.2.1 DERIVACIONES BIPOLARES O DE EINTHOVEN - En la derivación I el electrodo negativo está en la mano derecha, y el positivo en la mano izquierda. - En derivación II el negativo sigue en mano derecha y positivo en pie izquierdo. - En la derivación III el negativo está en mano izquierda y el positivo en pie izquierdo. Estas derivaciones crean un triángulo de Einthoven. Que según la ley: II (I+III=II) 4.2.2 DERIVACIONES AMPLIADAS O DE GOLDBERGER  20 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I Mide la diferencia de potencial entre uno de los miembros conectados al electrodo positivo con los otros dos que se conectan entre sí y luego al terminal negativo. (Por ello podemos decir que solo uno de ellos actuará). - Brazo derecho: aVR - Brazo izquierdo: aVL - Pie izquierdo: aVF Si hacemos coincidir todos en un origen común (el corazón), obtendremos representaciones cada 30º. I 0º II 60º III 120º aVR -150º aVL -30º Avf 90º 4.2.3 DERIVACIONES TORÁCICAS O PRECORDIALES V1: 4o espacio intercostal, borde esternal derecho. V2: simétrico, 4o espacio intercostal, borde esternal izquierdo. V4: 5o espacio intercostal izquierdo, línea medioclavicular. V3: punto intermedio entre V2 y V4. V5: 5o espacio intercostal izquierdo, línea axilar anterior. V6: 5o espacio intercostal izquierdo, línea axilar media. Hay ciertas derivaciones que permiten una mejor captación y análisis - Derivaciones que registran mejor la cara inferior → DII, DIII y aVF - Derivaciones que registran mejor la cara lateral alta → I y aVL - Derivaciones que registran mejor la cara lateral baja →V5 y V6 - Derivaciones que registran mejor el septo → V1 y V2 (también recibe imágenes cara posterior) -  Derivaciones que registran mejor la cara anterior → V3 y V4 Ejemplo: en un infarto de miocardio por obstrucción de la coronaria derecha, produce una muerte de la zona inferior por ello se captará con las derivaciones DII, DIII y Avf. 4.3 ANÁLISIS VECTORIAL Consiste en la descomposición del vector en el eje de las coordenadas. En condiciones normales nos encontramos con que el corazón tiene un vector, cuya base es positiva y punta negativa. A la hora de descomponer lanzamos una perpendicular sobre I tenemos el vector, otra perpendicular sobre II y tenemos el vector C, y una última 21 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I perpendicular sobre III y vamos a tener el vector D. Este vector descompuesto da 0º, 60º y 120º respectivamente. Al dividir el vector en estos componentes y ser positivos las ondas también lo serán. No ha sido mencionado este año Hay que recordar 5 momentos que se producen en la despolarización ventricular; IMAGEN A. Primero se despolariza es la base del tabique, tenemos un vector no muy grande como el vector final (vector medio instantáneo), pero sí que tiene una dirección y sentido bastante similar a éste, aunque ligeramente hacia la derecha. Si a este vector lo referimos a las 3 derivaciones, como hemos visto que hacíamos con el vector resultante, vemos que es muy positivo en II, positivo pero un poco más pequeño en I y positivo, pero de tamaño intermedio en el III. IMAGEN B. A medida que avanza la despolarización y ya se despolariza todo el tabique, el vector se vuelve más largo (adquiere magnitud) aunque sigue más o menos la misma dirección que en la imagen A. Podemos observar una despolarización o una onda positiva aún mayor en II, un poco menor en I y un poco menor en III. IMAGEN C. Sigue avanzando la despolarización y el vector se dirige un poco más hacia la izquierda, ya que al ser el VI de mayor tamaño, hay más masa muscular ventricular para despolarizar. IMAGEN D: Cuando ya está casi todo despolarizado, lo último que se despolarizará es la porción más basal del VI (la punta que se observa en la foto). sabemos que se despolariza primero por completo toda la masa del VD y por último la masa del VI, con lo cual este vector experimenta un giro a la izquierda para acabar de despolarizar el resto de la masa ventricular izquierda. Si a este vector lo referimos a las 3 derivaciones vemos que es positivo en I, y negativo en II y III, por lo que nos daría en las derivaciones II y III una pequeña deflexión negativa, que sería la onda S negativa del complejo QRS que vemos del en el ECG. *(La onda Q sale en que a veces en condiciones normales se despolariza primero la parte izq del septo, lo que implica que el vector rote ligeramente hacia la izq y luego hacia el resto del septo, por eso a veces puede aparecer una pequeña onda negativa) IMAGEN E: Cuando ya ha acabado de despolarizarse toda la masa ventricular, ya no se detecta diferencia de potencial e intentaría volver a la línea de base. Una de las informaciones que nos puede dar esta prueba es el eje del corazón. Que puede desviarse por diversas causas 22 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I VECTORCARDIOGRAMA: Permite hacer un análisis del barrido que hace la despolarización del ventrículo. Por el movimiento y pequeñas variaciones durante la despolarización. ( En un primer momento el vector es más pequeño y ligeramente hacia la derecha, luego aumenta su amplitud y se dirige a la punta, seguidamente se dirige hacia la izquierda disminuyendo su amplitud e incluso apunta hacia arriba para despolarizar la parte que queda del ventrículo.) Los vectores de DI, DII y DIII. Si los descomponemos por norma general en un paciente sano: - En DI un vector positivo de una cierta magnitud. - En DII, deducimos que el vector (59º) está encima del vector de DII. Es el vector máximo y positivo. - En DIII hay un vector positivo pero algo más pequeño. Inciso: DII se coloca sobre el vector global de despolarización 59º-60º. DESVIACIONES DEL EJE ELÉCTRICO Consideramos como eje eléctrico normal entre -30º y +90º. Si es menor de 30º nos encontramos con una desviación hacia la izquierda. Si la desviación es menor a 90º, supondrá una desviación a la derecha. SITUACIONES NO PATOLÓGICAS - Obesidad ( si se da una obesidad con gran cantidad de grasa abdominal se produce el desplazamiento del diafragma hacia arriba y como consecuencia el eje queda a la izquierda). - Embarazadas ( movimiento del eje hacia la izquierda ya que se produce un compresión del diafragma horizontalizando el corazón) - Hábito asténico ( son personas muy delgadas y altas el corazón se verticaliza y hay una desviación  hacia la derecha) - Inspiración profunda( el diafragma desciende y se verticaliza el corazón causando una desviación a la derecha) SITUACIONES PATOLÓGICAS - Hipertrofia del VD: Tiene más masa por lo que tiene más trabajo en despolarizar y tarda más por lo que el eje se desvía a la derecha. - Hipertrofia del VI: Tiene más masa por lo que tiene más trabajo en despolarizar y tarda más por lo que el eje se desvía a la izquierda. - Bloqueos de rama izquierda: El cable para la izquierda va lento y el eje se desplaza a la izquierda. - Bloqueos de rama derecha: El cable para la derecha va lento y el eje se desplaza a la derecha. Desviación del eje hacia la derecha: lo mismo que en la izquierda, pero en la derecha (ventrículo derecho, bloqueo rama derecha haz de His). Este bloqueo casi siempre es no patológico (típico de gente joven, seguramente encontraremos muchos en la práctica de ECG). 23 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I 5. ARRITMIAS CARDIACAS Una arritmia es cualquier trastorno en el ritmo cardiaco. Se pueden producir por: - Ritmo anormal del marcapasos fisiológico: se producen alteraciones en la frecuencia de salida pero sí que se produce el latido en el nodo. - Generación espontánea de impulsos anómalos. - Aparición de bloqueos en diferentes puntos de la prolongación del impulso. - Desplazamiento del marcapasos desde el nodo sinusal a otra localización. - Existencia de vías anómalas de transmisión del impulso. 5.1 RITMOS SINUSALES ANÓMALOS A- TAQUICARDIA SINUSAL Latidos mayores a 100 lpm (latidos por minuto) Se produce con la activación del sistema simpático (fiebres, anemia, deporte…)  Las ondas van correctas pero van más seguidas de lo normal. B- BRADICARDIA SINUSAL Latidos por debajo de 60 lpm Se produce por un predominio del sistema vagal, sobre el simpático. Se puede dar por hipotermia, mientras dormimos (debido a la reducción del gasto y por ello la reducción del aporte) Las ondas son correctas, simplemente que los latidos son cada más tiempo. C- ARRITMIA SINUSAL Con una respiración no forzada esta variación es inferior al 5%. Pero si en una respiración profunda el rango puede aumentar un 20%. Cambio de la frecuencia de los latidos pero no en su morfología. 24 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I 5.2 BLOQUEOS EN LA CONDUCCIÓN Puede ocurrir que el nodo sinusal crea el estímulo pero no hay correcta transmisión. A- BLOQUEO DEL NODO SINUSAL En este tipo de EGC nos encontramos que aparecen la onda P, QRS, onda T. Pero cada ciertos latidos se produce una pausa. El intervalo es proporcional al latido que no sale Esta pausa corresponde con la no salida del latido y un bloqueo impidiendo su transmisión a las aurículas. Puede ocurrir que no haya una conducción correcta entre aurículas y ventrículos. A- BLOQEUO AURICULOVENTRICULAR (BAV) ❖ BAV 1er GRADO La conducción es más lenta pero se produce. El intervalo PR (tiempo que transcurre desde la  contracción auricular hasta el inicio de la contracción ventricular) está prolongado. El segmento PR se considera normal cuando abarca 5 cuadritos (equivalente a 200ms) en la imagen podemos ver que la prolongación es de un cuadro más produciendo un aumento de 40ms. ❖ BAV 2º GRADO ⮚ MOBITIZ O TIPO WENCKEBACH El intervalo RP se va alargando a medida que se producen ciclos cardiacos, hasta fallar. El problema se produce en el nodo AV o cerca. A esta elongación se le conoce como el fenómeno de Wenckebach. ⮚ MORTBITZ 2 El intervalo PR es igual en todo momento hasta que ya no puede conducir ❖ BAV 3er GRADO O COMPLETO Se produce porque no hay relación entre las aurículas y los ventrículos. Hay un correcto funcionamiento del nodo sinusal pero no llega la señal al ventrículo. Por ello otro de los marcapasos tomarán las riendas (marcapasos ectópicos). A esto se le conoce como “unescape” El escape será más veloz cuanto más cerca esté del NAV. 25 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I Se puede producir un síncope secundario llamado Stoke Adams. En el que hay una pérdida de conciencia hasta que se pone en marcha el marcapasos. Vemos que las ondas P y las QRS siguen el mismo ritmo pero no existe correlación entre ellas. 5.3 EXTRASÍSTOLE Latidos prematuros cuyos focos ectópicos. Se producen porque llega un impulso con la suficiente intensidad para hacer latir el corazón en el periodo refractario relativo. A- EXTRASÍSTOLE AURICULAR Este es un latido que lleva su onda P, QRS, T. Pero aparece en un intervalo indebido (que no toca). La onda P es más estrecha, por eso sabemos  que viene de un latido auricular (pero no proviene del nodo sinusal). B- EXTRASÍSTOLE SUPRAVENTRICULAR Nos encontramos que la onda P es retrógrada. No saldrá de la aurícula pero sí muy cerca del nodo auriculoventricular. Pausa compensadora incompleta: (la pausa entre el fallo y el siguiente latido es incompleta), este periodo es más corto que en las extrasístoles ventriculares. No mencionado este año: - QRS es estrecha - Este tipo de estímulos se suelen conducir hacia los ventrículos pero también pueden conducirse retrógradamente hacia arriba. C- EXTRASÍSTOLE VENTRICULAR No existe una onda p, por ello no es auricular. La onda QRS es totalmente diferente, siendo más ancha, por ello se reconoce como ventricular. Su pausa compensadora es completa, ocupando el intervalo de dos latidos completos. Este latido es hemodinámicamente inefectivo. 5.4 TAQUICARDIA PAROXÍSTICA Se da cuando hay varios latidos ectópicos. Cuando se producen estas secuencias rápidas de latidos cardiacos ectópicos asumen el mando del nodo SA. A- TAQUICARDIA PAROXÍSTICA AURICULAR Se producen por un aumento del automatismo La onda P es negativa y no tan redonda B- TAQUICARDIA PAROXÍSTICA SUPRAVENTRICULAR 26 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I Se produce una estimulación continua a causa de la formación de un  cortocircuito. Tienen un ritmo acelerado. La onda QRS es estrecha. La onda P se encuentra por detrás de la onda QRS. 5.5 SÍNDROME DE WOLFF PARKINSON WHITE En ocasiones nos podemos encontrar tejido accesorio que conecta la aurícula con el ventrículo, sin pasar por el nodo auriculoventricular. Esto puede visualizarse en el ECG gracias a la formación de una onda delta. Que indica la conexión anómala. - CONDUCCIÓN ORTODRÓMICA Pasa por el nodo AV y el haz de Hiss, por ello la onda QRS será estrecha. - CONDUCCIÓN ANTIDRÓMICA No pasa por el haz de Hiss como consecuencia nos encontramos con que la onda QRS es ancha. No pasa por el nodo AV, impidiendo su filtración. Se pueden encontrar dos resultados de conducción. Una en la que la vía accesoria no sea capaz de conducir el impulso lo cual no tendrá un gran efecto. En el caso de que la vía accesoria sea capaz de transmitir el ritmo cardiaco puede dar lugar a fibrilación ventricular. 27 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I 5.6 DETERIORO DEL TEJIDO NORMAL Se produce un mecanismo de entrada no porque haya tejido accesorio si no porque hay un deterioro del tejido normal. En este caso la fibra (el anillo) va despolarizándose (pasando de blanco a lila), una vez que se haya despolarizado entonces entramos en el periodo refractario. - Vía más larga: Empieza la despolarización y como es tan larga para cuando ha llegado al final el periodo refractario se ha acabado y puede continuar produciendo una reentrada. - Menor velocidad de despolarización: Al ir más despacio una vez ha llegado al final el periodo de refractario se ha acabado y puede continuar produciendo una reentrada. - Periodo refractario acortado: Cuando ya se ha despolarizado toda la fibra el periodo refractario se ha acabado y puede continuar produciendo una reentrada. 5.7 FLUTTER O ALETEO AURICULAR No actúa el nodo sinusal. Se forma un macrocircuito que rodea la aurícula y que pasa de manera característica por una zona cerca de la desembocadura de las venas cavas. La zona se llama “Istmo cavo Tricuspídeo” (que se encuentra entre entre la tricúspide y las cavas). Debido a una estimulación constante no se produce una contracción efectiva si no que se produce un aleteo. Las ondas creadas por estos estímulos se llaman Ondas F. Una vez llegue el impulso a través del nodo SA se produce una filtración, imponiendo un grado de bloqueo: - Si el flutter es 2-1 → aurícula 300 lpm y ventrículo 150 lpm - Si el flutter es 3-1 → aurícula 300 lpm y ventrículo 100 lpm - Si el flutter es 4-1 → aurícula 300 lpm y ventrículo 75 lpm 28 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I ( estos dos últimos puntos no han sido mencionados en clase)  5.8 FIBRILACIÓN AURICULAR La señal eléctrica es caótica, generando microcircuitos de reentrada. No nos encontramos ni ondas P ni F. Nos encontramos un tembleque de la línea isoeléctrica o QRS estrechos e irregulares. Esto impide la contracción auricular. Este tipo de fibrilaciones se pueden tratar con fármacos o dándole un calambre de alto voltaje parando el corazón y esperamos a que vuelva a latir. 5.9 FIBRILACIÓN VENTRICULAR Ritmo cardiaco caótico que conlleva la muerte En el caso de este tipo de fibrilación lo que puede realizarse es una desfibrilación. 5.10 ARISTOLIA Ausencia de actividad eléctrica y actividad mecánica. Para tratar la aristolia, realizaremos compresiones. 29 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I  6. METABOLISMO CARDÍACO Los nutrientes obtenidos de la dieta, son los que nos permitirán obtener la energía necesaria para llevar a cabo todos los procesos fisiológicos del organismo. Entre los nutrientes más importantes encontramos: las grasas, los carbohidratos y las proteínas, que a partir de procesos oxidativos, en el medio externo, se obtiene mucha energía en forma de calor. Sin embargo, de esta forma, no se podría utilizar para los diferentes procesos fisiológicos. Para poder utilizar la energía obtenida del metabolismo de los diferentes principios inmediatos, se desarrollarán sistemas de acoplamiento que relacionan dicha energía con los sistemas responsables de los procesos fisiológicos. Esto lo vamos a conseguir gracias a sistemas enzimáticos y sistemas de transferencia de energía. Por lo que, tras la oxidación de principios inmediatos obtendremos ATP, nuestra moneda energética, que posteriormente nos ayudará a realizar múltiples funciones, como el transporte de iones, la contracción muscular, sintetizar moléculas, hormonas, división y crecimiento de células, etc. Finalmente, el ATP utilizado se desdobla en ADP + Pi. Este último, a su vez, tendrá procesos de regeneración a ATP para poder volver a utilizarlo. 6.1 CARBOHIDRATOS GLUCÓLISIS AERÓBICA En los carbohidratos, su proceso oxidativo en la “Glucólisis aeróbica”. La glucosa (carbohidrato de seis carbonos), en un primer paso sin requerimiento de oxígeno, se convierte en dos moléculas de ácido pirúvico (tres carbonos), en el citosol. Como consecuencia, se obtienen: 2 ATP y 2 NADH. El NADH, recordamos, es una de las moléculas encargadas de la acepción y la cesión de electrones y protones durante la respiración mitocondrial. En resumen, en este primer proceso glucólisis obtendremos energéticamente 2 ATP, y 6 ATP ( 3 ATP por cada NADH). En condiciones aeróbicas, el piruvato entra en el proceso respiratorio para obtener acetil-coA, obteniendo un NADH. En resumen, el ácido pirúvico da dos moléculas de acetil-coA, cada una de las cuales libera su respectivo NADH, que se traduce energéticamente, en la obtención de 6 ATP (3 ATP por cada NADH). Posteriormente, por cada molécula de acetil-coA que entra en el Ciclo de Krebs, obtenemos un ATP, tres NADH Y un FADH2. En resumen, la entrada de los dos acetil-coA, suma 24 ATP. Tras la oxidación de una molécula de glucosa, se obtienen 38 ATP. En ocasiones, el transporte del NADH procedente del citosol a la membrana mitocondrial consume 2 ATP. Por lo que, diremos que finalmente el rendimiento energético de la glucólisis aeróbica es de 36-38 ATP.  30 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I GLUCÓLISIS ANAERÓBICA En condiciones anaeróbicas, la glucosa se va a poder degradar sin oxígeno. El primer proceso de glucosa a piruvato en el citosol se mantiene pues no requiere oxígeno, obteniendo 2 ATP. El ácido pirúvico, en cambio, se convertirá en ácido láctico en animales y etanol en levaduras. El rendimiento energético de este es más dudoso, siendo un rendimiento pobre de 2 ATP. Sin embargo, el ácido láctico en grandes proporciones es perjudicial. Como consecuencia del ácido láctico en grandes proporciones produce, variaciones de pH, dolor muscular en el músculo esquelético o en caso del miocardio, la acumulación de ácido láctico se relaciona con el dolor que produce la angina de pecho. Además, entre los inconvenientes se encuentra la “Ley de acción de masas”. Según esta ley, en una reacción química, a medida que aumenta el producto, enlentece la velocidad de la reacción incluso llegando a detenerse. En este caso, la glucosa nos da piruvato y sin oxígeno empezamos a acumular lactato. Conforme aumenta la producción de lactato, se va a enlentecer la conversión en piruvato y puede llegar a incluso a detenerse por la “Ley de acción de masas”. No obstante, puede recuperarse la situación aeróbica, en el que algunos tejidos, como por ejemplo el miocardio, tiene la capacidad de reconvertir el ácido láctico en ácido pirúvico. Este último se puede utilizar para entrar en la glucólisis aeróbica o para sintetizar glucosa. De esta manera, dichos tejidos especiales tienen la capacidad de obtener energía adicional. 6.2 ÁCIDOS GRASOS En el caso de las grasas, no presentan metabolismo anaeróbico, para la oxidación de las grasas es necesario el oxígeno y se realiza a partir de la Beta-oxidación. La b-oxidación, tiene lugar en muchos tejidos, exceptuando cerebro y eritrocitos. La grasa acumulada, los triglicéridos (fabricados por carbohidratos u obtenidos en la dieta), se dividen en ácidos grasos y glicerol; el glicerol-3-p puede participar en la glucólisis y los ácidos grasos, gracias a la carnitina entran a la mitocondria para iniciar la b-oxidación. La b-oxidación consiste en la liberación de una molécula de acetil-coA a partir de un ácido graso. De esta manera, cuando un ácido graso se oxida en las mitocondrias, va a ir produciendo moléculas de acetil-coA que irá al ciclo de Krebs, y posteriormente, los dadores de electrones irán a la fosforilación oxidativa. Obteniendo un ácido graso de dos carbonos menos. Como consecuencia, el rendimiento energético va a depender del número de carbonos que tienen los ácidos grasos. En el caso del ácido palmítico con 16 carbonos en su estructura, obtendremos 8 moléculas de acetil-coA, 7 NADH y 7 FADH en siete vueltas. En resumen, el rendimiento energético es de 129 ATP. 31 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I Obtenemos más energía de quemar ácidos grasos que de quemar glucosa, pero los ácidos grasos necesitan oxígeno sí o sí. 6.3 EL METABOLISMO EN EL MÚSCULO CARDÍACO El miocardio tendrá un metabolismo fundamentalmente aeróbico, por lo tanto, debe haber un buen aporte de oxígeno. A pesar de ser un órgano que únicamente tiene un 0,3% del peso corporal, recibe el 7% del oxígeno total del organismo. Necesita muchas mitocondrias para poder hacer todo este trabajo. (ya hemos visto que el cardiomiocito está lleno de mitocondrias y puede llegar a suponer hasta un 30% del volumen de la célula). Más del 95% de la energía que genera la va a utilizar para generar ATP en la mitocondria. En reposo, el 70% de la energía viene del metabolismo de los ácidos grasos y un 18% de los glúcidos (y tiene otras formas como el almacén de ácido láctico que luego puede revertirse) esto es lógico ya que le rinde más y el músculo necesita mucha energía. Más del 90% del ATP que se produce se utilizará fundamentalmente para la contracción muscular, el resto para transportes iónicos, de nutrientes, etc. La falta de oxígeno en el corazón se debe fundamentalmente a que no está llegando oxígeno por las arterias coronarias (isquemia coronaria). Como consecuencia, el corazón activaría la glucólisis anaerobia. Como hemos visto, este proceso aporta poca energía y tiende a acumular ácido láctico. Si no se resuelve la isquemia, puede acumularse mucho ácido láctico, que está relacionado con el dolor anginoso. En estas situaciones lo que ocurre es que el ATP se degrada a ADP, luego a AMP y finalmente se degrada a adenosina. Esta es una sustancia muy vasodilatadora, aumentando el aporte de flujo coronario en un intento de aportar algo más de oxígeno, por lo que intenta compensar la isquemia. Pero la adenosina se acaba en unos 30 minutos y si no se ha resuelto la isquemia, aparecerá la necrosis de los miocitos. Y es cuando aparecerán los síndromes coronarios (infarto de miocardio). Finalmente, tenemos que regenerar el ATP a partir de ADP, gracias a un sistema de transferencia de energía entre la creatin kinasa (CK) y la fosfocreatina (PCr). Estas dos sustancias van a transferirse grupos fosfatos que van a permitir las formas ADP Y ATP. La CK es una enzima dimérica, formada por dos monómeros: M y B. Se pueden combinar de tres formas para darnos 3 isoformas: 1. Isoforma CK-BB: en cerebro 2. Isoforma CK-MM: músculo esquelético (la más abundante) 3. Isoforma CK-MB: miocárdica Esta enzima, se encontrará en su diferente isoforma según en el tejido en el que se encuentre. Además, según el tejido estará en el citosol o en la mitocondria para así captar el ATP de diferentes reacciones; CK mitocondrial utilizando ATP proveniente de la fosforilación oxidativa (FO)o CK citosólica con ATP proveniente de la glicólisis (G). A su vez, fosfocreatina (PCr) es sintetizada por fosforilación a partir de creatina (Cr) por las creatin kinasas (adición de grupo fosfato a la CK). La PCr, realmente lo que tiene es ATP, actúa como una reserva local de energía. En resumen, la creatina coge el fósforo que le viene del ATP, formando ADP. El fósforo se le añade a la creatina, formando PCr. La CK, 32 20/09/2023 Grado de Medicina – Comisión de Apuntes Fisiología: Aparatos y Sistemas I cuando la Pcr suelta el grupo fosfato, se lo añade al ADP, volviendo otra vez a creatina pero regenerando el ATP. En cardiomiocitos las isoenzimas de CK, junto con la altamente difusible (PCr), son las responsables de mantener la transferencia de energía entre: - centros productores (mitocondrial, glicolisis) y; - centros consumidores de ATP (miofibrillas y bombas ATPasas) en la contracción. 33