Ciencias Básicas Plan Común
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SISTEMA CARDIOVASCULAR. TEMAS La sangre es un tejido formado por una fase sólida y una fase líquida. La fase sólida está constituida por pequeños corpúsculos microscópicos, denominados en conjunto “elementos figurados”, que se hallan incorporados en un medio líquido denominado plasma. Plasma Sanguíneo El plasma es la porción líquida de la sangre. Corresponde aproximadamente al 55% del volumen sanguíneo total (volemia). El 45% corresponde a los glóbulos rojos o eritrocitos y menos del 1% reúne a los glóbulos blancos y plaquetas.
El plasma sanguíneo está formado por un 90 % de H2O y numerosas sustancias inorgánicas y orgánicas disueltas:
Si se deja reposar algunos minutos, se ve en el fondo del tubo que se forma un coágulo, y en la superficie se observa un líquido amarillento desprovisto de fibrinógeno al que se le denomina suero. El suero tiene la misma composición del plasma, sin embargo, no posee el factor de coagulación (fibrinógeno) que se encuentra formando parte del coágulo. Elementos figurados Forman parte de la porción sólida de la sangre, y constituyen aproximadamente el 45% del volumen sanguíneo total. Existen tres tipos: glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Cada uno de ellos, tiene una estructura diferente y cumple una función determinada. a) Glóbulos Rojos, Hematíes o Eritrocitos:
b) Glóbulos Blancos o Leucocitos:
c) Plaquetas o trombocitos
Morfología y función del aparato cardiovascular El aparato cardiovascular, en la especie humana, comprende una bomba muscular (el corazón) y una serie de tubos comunicados entre sí (los vasos sanguíneos). Éstas forman un sistema cerrado (en donde la sangre permanece dentro de tubos durante todo su recorrido por el cuerpo). Es un órgano de naturaleza muscular, que se encarga de bombear sangre hacia los diferentes tejidos del cuerpo. Está situado en el centro de la cavidad torácica entre los pulmones, en un espacio llamado mediastino, con su extremo inferior inclinado hacia adelante y la izquierda. Su forma y tamaño son similares a la de un puño. El corazón se contrae rítmicamente durante toda la vida, y no está sujeto al control de la voluntad (sistema nervioso autónomo). En un individuo adulto, la frecuencia cardíaca es de aproximadamente 60-90 latidos por minuto en reposo.
El corazón se encuentra formado por 3 capas:
El corazón de los mamíferos, por tanto el humano, es tetracameral. Esto quiere decir que está formado por cuatro cámaras, dos aurículas y dos ventrículos. La comunicación entre estas cámaras es vertical, o sea, entre aurícula derecha y ventrículo derecho, y en la otra mitad entre aurícula izquierda y ventrículo izquierdo. Cada una de estas comunicaciones está flanqueada por una válvula. En la mitad derecha está la válvula tricúspide y en la mitad izquierda, la válvula bicúspide o mitral. A la salida de los ventrículos también existen válvulas, las semilunares o sigmoideas, tanto pulmonar en la mitad derecha como aórtica en la izquierda. Es necesario tener presente que a la entrada de las aurículas no existen válvulas, por lo que la llegada de sangre al corazón es continua. Automatismo Cardíaco Es la propiedad intrínseca del corazón de generar impulsos eléctricos en forma espontánea. El corazón, a diferencia de la mayoría de los otros músculos, se contrae espontánea y rítmicamente, aunque no reciba la estimulación de impulsos nerviosos provenientes del sistema nervioso. Esto se debe a que en el corazón, además de fibras musculares, existe un tejido especializado que se caracteriza por tener automatismo y por ser capaz de conducir los impulsos a lugares distantes de donde se generaron. Este tejido, denominado excitoconductor, se dispone en forma de nodos y haces.
La actividad el éctrica del corazón se puede medir en la superficie de la piel. Esto da como resultado el llamado electrocardiograma. La onda P representa la despolarización de las aurículas. El complejo QRS muestra la despolarización de los ventrículos. Finalmente, la onda T representa la repolarización de los ventrículos. A través del estudio del electrocardiograma se pueden reconocer algunas alteraciones cardíacas, tales como taquicardias, bradicardias y arritmias.
Ciclo cardíaco Se define como el período que transcurre entre el final de una contracción cardíaca y el final de la contracción siguiente. Cada ciclo se inicia por la generación espontánea de un potencial de acción en el nódulo sinusal. El ciclo cardíaco, incluye:
El ciclo cardíaco tiene una duración completa de 0,8 seg. De este tiempo, 0,4 seg el corazón está en diástole total (aurículas y ventrículo relajados). La sístole auricular dura 0,1 seg, mientras que la ventricular 0,3 seg. La sístole ventricular dura más tiempo, ya que los ventrículos deben trabajar más para impulsar la sangre a todo el cuerpo. Para efectos del estudio del ciclo cardíaco se le puede dividir en tres etapas:
Sístole auricular Es el momento en que ocurre la contracción de las aurículas, de tal manera que se impulsa la sangre a los ventrículos a través de las válvulas auriculoventriculares, que están abiertas porque la presión auricular es mayor que la ventricular. De esta amanera se logra completar la capacidad sanguínea de los ventrículos. Esta etapa dura 0,1 seg y ocurre aproximadamente 0,1 seg antes de la sístole ventricular (ver cuadro superior), para asegurar el llenado ventricular y que la sangre fluya en una sola dirección. Sístole ventricular Corresponde a la contracción de los ventrículos y dura aproximadamente 0,3 seg. La mayor duración se debe a que los ventrículos expulsan la sangre fuera del corazón a un recorrido mayor que el que deben realizar las aurículas. Durante esta etapa las paredes ventriculares desarrollan una mayor fuerza lo que determina el cierre de las válvulas auriculoventriculares, evitando el reflujo de sangre hacia las aurículas. Simultáneamente, durante un brevísimo período de tiempo la presión arterial (salida de los ventrículos) es mayor que la presión ventricular, por lo que las válvulas semilunares están cerradas y la sangre no es expulsada. A medida que aumenta la presión ventricular se abren las válvulas semilunares con lo que se produce una eyección rápida de la sangre hacia las arterias (aorta y pulmonar). La presión ventricular sigue siendo mayor que la presión auricular por lo que las válvulas auriculoventriculares se mantienen cerradas. Diástole total En este período tanto las aurículas como los ventrículos se encuentran en diástole (relajados). Por una parte, los ventrículos presentan una presión menor con respecto a las arterias, por lo que las válvulas semilunares se cierran. Por otra parte, las aurículas comienzan a desarrollar una mayor presión debido a que la sangre llega en forma continua a ellas y se produce el momento en que la presión auricular se hace mayor que la ventricular y las válvulas auriculoventriculares se abren, pasando la sangre a los ventrículos. De esta manera, la sangre comienza a acumularse en los ventrículos acumulándose, alcanzando un llenado aproximado de un 80% hacia el final de la diástole total. A continuación comenzará otro ciclo con una sístole auricular que aportará el 20% restante para completar el volumen ventricular.
Ruidos Cardíacos El corazón provoca durante cada ciclo cardíaco sonidos característicos, fácilmente detectables. El primero se debe al cierre de las válvulas aurículoventrículares (tricúspide y mitral) y a la contracción de los ventrículos. El segundo se produce inmediatamente después del primero. Se debe al cierre de las válvulas semilunares (pulmonar y aórtica) y por el choque de la sangre en estas válvulas cerradas durante la diástole ventricular. Gasto cardíaco Es la cantidad de sangre bombeada por el corazón hacia la aorta por minuto. También es la cantidad de sangre que fluye por la circulación y que es responsable de transportar sustancias a los tejidos y desde ellos. El gasto cardíaco varía ampliamente según el nivel de actividad del cuerpo. Por tanto, el metabolismo corporal, el ejercicio, la edad y el tamaño del cuerpo influyen en el gasto cardíaco. Se ha calculado el gasto cardíaco promedio en varones como 5,6 litros/minuto, siendo en las mujeres un 10% a 20% menor. Retorno venoso Es la cantidad de sangre que fluye desde las venas a la aurícula derecha cada minuto. El retorno venoso y el gasto cardíaco deben ser iguales entre sí, excepto durante unos pocos latidos cada vez. El retorno venoso es uno de los principales mecanismos periféricos que controlan el gasto cardíaco. Esto se debe a que el corazón responde a la ley de Frank-Starling. El retorno venoso al corazón es la suma de todos los flujos sanguíneos locales de cada segmento de la circulación periférica. Por tanto, de ello se deduce que la regulación del gasto cardíaco es la suma de todas las regulaciones del flujo sanguíneo local. Cuando la presión arterial está controlada normalmente, el nivel a largo plazo del gasto cardíaco varía exactamente a la inversa de la resistencia periférica total. Cuando aumenta la resistencia periférica total, el gasto cardíaco cae a la inversa; al disminuir la resistencia periférica total, aumenta el gasto cardíaco. El sistema nervioso también tiene una influencia sobre el bombeo cardíaco a través de la estimulación simpática y la inhibición parasimpática, lo cual tiene 2 efectos:
En el hombre y otros vertebrados, hay tubos de diversos calibres, cuya función es transportar la sangre a todos los tejidos del organismo. Estos tubos de diverso calibre se conocen, en conjunto, como vasos sanguíneos. Hay tres tipos de vasos sanguíneos: Arterias Son vasos sanguíneos que sacan sangre del corazón. En general, conducen sangre rica en oxígeno, salvo la arteria pulmonar y arterias umbilicales. La arteria principal del cuerpo es la arteria Aorta, que sale del ventrículo izquierdo. Al penetrar dentro de un órgano, la arteria va perdiendo espesor y calibre con cada bifurcación, transformándose primero en una arteriola y finalmente en un capilar. Las arterias se encargan de mantener el flujo sanguíneo durante el período de diástole total, asegurando un flujo de sangre continuo.
Después de haber efectuado el intercambio de gases y solutos, los capilares confluyen en vaso que van aumentando de calibre y constituyen finalmente las venas. Al igual que las arterias, constan de tres capas. Una diferencia importante con las arterias es que el endotelio forma repliegues, llamados válvulas. Éstas impiden el flujo retrógrado de la sangre. El calibre de los vasos depende de las fibras musculares de la capa media, que está regulada por el sistema nervioso autónomo. Por otra parte, la contracción del músculo esquelético, por donde pasan las venas, produce una compresión en la pared venosa, determinando la propulsión de la sangre en dirección que abre las válvulas. Cuando el músculo se relaja, la sangre tiende a regresar, pero el cierre de la válvula impide el reflujo.
Capilares Son vasos sanguíneos, de unos 7 micrones de diámetro con una longitud media cercana a un milímetro. Están constituidos por un tubo de endotelio. Las células del endotelio son planas y dejan espacios entre sí. La estructura y la velocidad de circulación facilitan el intercambio de gases y solutos a este nivel, además de ser la circulación en esta región muy lenta. Nacen de la última división de las arteriolas, ramificándose luego muchas veces, sin cambiar de calibre. A este nivel se unen para formar una red, llamada lecho capilar, después de lo cual confluyen a un conducto común o vénula. Por lo tanto, cada lecho capilar tiene dos extremos: uno arterial y el otro venoso.
Presión Sanguínea La sístole cardiaca tiene por función lanzar sangre a gran velocidad y presión por las arterias para que alcance a llegar a todos los tejidos del organismo. Para que esta circulación sea continua, en arteriolas y capilares, es necesario:
Debido a la expulsión de sangre desde el corazón, la presión en las arterias sube durante la contracción cardíaca. Corresponde ésta a la presión alta o sistólica. La presión durante la relajación del corazón constituye la presión baja o diastólica. En una persona normal, la presión sistólica está entre 9 y 12 mm de Hg y la presión diastólica a 6 u 8 mm Hg. La presión de los vasos sanguíneos va disminuyendo a medida que la sangre se aleja del corazón. Llega a unos 32 mm de Hg en los capilares arteriales y a unos 12 mm de Hg en los capilares venosos. En las venas cavas, la presión es casi nula (5mm de Hg). Esta disminución de la presión se debe a que cuando las arterias se dividen en arteriolas y éstas en capilares, la superficie total de fricción aumenta considerablemente. De este modo, casi toda la presión generada por las contracciones del corazón es utilizada para vencer la resistencia friccional de los vasos; además, la presión que ejerce la sangre sobre los vasos sanguíneos a medida que decrece su calibre también baja, lo que favorece una caída de presión que también favorece el flujo continuo de sangre. La disminución de la velocidad sanguínea se debe a la enorme ramificación que sufren los vasos al formarse el lecho capilar. Esta ramificación determina un aumento gradual del área de sección total, de manera que la velocidad de la sangre disminuye paulatinamente, y al llegar a los capilares arteriosos, la sangre se mueve con acentuada lentitud. Al llegar la sangre a las vénulas y venas la velocidad sanguínea aumenta otra vez. Este mecanismo de circulación tiene varias ventajas: la sangre llega rápidamente a los órganos que irriga, lugar donde disminuye considerablemente su velocidad, para que se lleve a cabo con éxito el intercambio de O2, sustancias nutritivas y agua a nivel capilar; volviendo a desplazarse con rapidez al confluir los capilares en vénulas y venas y dirigirse a otras regiones del cuerpo.
Circuitos Cardiovasculares La sangre que circula por los distintos vasos sanguíneos describe dos circuitos bien definidos que se denominan:
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