TEMA 4. FISIOLOGIA CARDIACA - TIBISAY

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Universidad del Zulia Facultad de Medicina Escuela de Medicina Departamento de Ciencias Fisiológicas Cátedra de Fisiología Fisiología Cardíaca Dra. Tibisay Rincón Ríos, MgSc, PhD Octubre 2008

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Objetivos Describir y analizar la función cardiaca. Actualizar la anatomía funcional del Sistema Cardiovascular. Describir y analizar las propiedades fundamentales del Corazón. Describir y analizar al Corazón como bomba. Describir y analizar el Ciclo Cardiaco y el Gasto Cardiaco.

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Pre-requisitos Anatomía macroscópica cardiaca. Fisiología de los Sistemas Nerviosos Autónomos: Simpático y Parasimpático. Fisiología de los Líquidos Corporales y la Sangre. Fisiología Renal. Fisiología de los fenómenos eléctricos.

Mortalidad General en el Zulia (1998):

Mortalidad General en el Zulia (1998) Etiología % Tasa x 100.000 Hab. 1.- Enf. Corazón 22.5 98.34 2.- Cáncer (Todos) 14.6 63.83 3.- Accidentes (Todos) 9.73 42.53 4.- Enf. Cerebrovascular * 6.04 26.41 5.- Neumonía 5.95 26.02 6.- Diabetes Mellitus * 5.56 24.28 7.- Afecc. Neonatales 5.38 23.5 8.- Otras. Enf. Respirat. 3.59 15.70 9.- Homicidios-Agresiones. 3.59 15.70 10.- Enf. Diarreicas 2.99 13.07

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El Sistema Cardiovascular División Esquemática Órgano Impulsor El Corazón. Sistema de Distribución Las Arterias. Sistema de Intercambio Los Capilares Sistema Recolector Las Venas y los Linfáticos.

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Anatomía funcional de los tejidos Cardiacos (I) 1.El músculo cardiaco (MIOCARDIO): Sarcómeras. Discos Intercalares (Sincitio) 2.- El Esqueleto fibrótico y colágeno. 3.-Las Válvulas (4) 4.- Los Grandes Vasos: Aorta y Pulmonar 5.- El Tejido Especializado (Sistema de Excito-Conducción).

El Sincitio Cardíaco:

El Sincitio Cardíaco

Anatomía funcional de los tejidos Cardiacos (II):

Anatomía funcional de los tejidos Cardiacos (II) 6.- La Circulación Coronaria. 7.- El Pericardio 8.- El Epicardio. 9.- El Endocardio. 10. La Inervación Cardíaca.

La Circulación Coronaria:

La Circulación Coronaria

Propiedades Fundamentales del Corazón.:

Propiedades Fundamentales del Corazón . Batmotropismo (Excitabilidad) Automatismo (Cronotropismo) Dromotropismo (Conductibilidad) Inotropismo (Contractibilidad) Electroproducción (ECG)

Propiedades fundamentales del Corazón:

Propiedades fundamentales del Corazón 1.- La Excitabilidad o Batmotropismo. Capacidad de responder a un estímulo adecuado. Propia de todas las células cardiacas (automáticas y contráctiles) C. Automáticas: se autoestimulan C. Contráctiles: responden a estímulos de c. automáticas. Respuestas: Eléctrica (PA) y mecánica (contracción).

Excitabilidad:

Excitabilidad La respuesta eléctrica : Un potencial de acción. La membrana celular como punto clave. La polaridad de la membrana: Reposo Activada. La selectividad de la membrana. Los canales iónicos.

Excitabilidad:

Excitabilidad La respuesta eléctrica : Un potencial de acción. El potencial de reposo (PR) o P. Transmembrana diastólico (PTD) Miocardio contráctil: -85 a -90 mV Fibras de Purkinje: -90 a -100 mV Células nodales: -65 a -60 mV El potencial umbral: 15 a 30 mV por encima de PR El potencial de acción.

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g K+ g K+ g Na+ g K+ g Na+ g Cl- g Ca++ g K+

El tejido excitable cardiaco. :

El tejido excitable cardiaco. Hay 2 tipos: De respuesta rápida: Miocardio Tractos internodales Haz de His Fibras de Purkinje De respuesta lenta: Estructuras nodales.

Excitabilidad:

Excitabilidad Los periodos refractarios: Absoluto Relativo. Abs. Rel.

Excitabilidad:

Excitabilidad La respuesta eléctrica : El tejido automático.

Diferencias entre los Potenciales cardiacos. :

Diferencias entre los Potenciales cardiacos . Potencial de Miocardio Potencial de células automáticas Pot. de reposo -90, Estable no se despolariza mientras dure -70, Inestable. Se despolariza paulatinamente aún en reposo Pot. Umbral -70 -50 a -45 Pot. acción (Fase 0) + 20. Rápido sin pendiente (G Na+ ) + 10. Lento con pendiente (G Ca2+ ) Meseta Si No

Excitabilidad:

Excitabilidad La respuesta Mecánica : Una contracción muscular miocárdica. Acoplamiento Excitación-Contracción.

Propiedades fundamentales del Corazón:

Propiedades fundamentales del Corazón 2.- El Automatismo o Cronotropismo : El Corazón es automático Es capaz de generar sus propios estímulos que rigen su actividad, en forma regular.

El Automatismo o Cronotropismo:

El Automatismo o Cronotropismo Se origina en las estructuras nodales: S-A y A-V. Las células P (Pale, Pálidas) de los nodos son las responsables. El “Marcapaso Fisiológico” = Nodo S-A. Determina el ritmo cardiaco = Ritmo sinusal.

Frecuencia de descarga:

Frecuencia de descarga Estructura Frecuencia (latidos x min) Nodo S-A 70-80 Nodo A-V 60-70 Aurículas 40-60 Ventrículos 20-40

Frecuencia cardiaca normal: 60 a 90 /min., en reposo. Taquicardia: > 90 Bradicardia: < 60 (Taquifigmia y Bradifigmia: con respecto al pulso):

Frecuencia cardiaca normal: 60 a 90 /min., en reposo. Taquicardia: > 90 Bradicardia: < 60 (Taquifigmia y Bradifigmia: con respecto al pulso)

El Automatismo o Cronotropismo:

El Automatismo o Cronotropismo Los estímulos originados son: Rítmicos Periódicos Regulares

El Automatismo o Cronotropismo:

El Automatismo o Cronotropismo Las membranas nodales tienen propiedades biofísicas diferentes, que las hacen inestables: 1.- La G K+ es mayor en reposo 2.- La G K+ cae progresivamente 3.- La G Na+ y G Ca 2+ van aumentando progresivamente en reposo 4.- El Potencial de reposo es menor

El Automatismo o Cronotropismo:

El Automatismo o Cronotropismo La “Supresión por sobredisparo” = Responsable de que haya un solo marcapaso fisiológico. El foco o marcapaso ectópico = Arritmia cardiaca.

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican:

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican 1.- El SNA (lo regula también) El Simpático (NE) lo estimula: Se activan los canales de Na + y Ca 2+ , Lo hace mas inestable Dispara mas rápido. Efecto de la Cocaína.

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican:

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican 1.- El SNA El Parasimpático (ACh) lo inhibe: Se activan los canales de K + (  G K + ) Se hiperpolariza Lo hace menos inestable Dispara mas lento.

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican:

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican 2.- Los Electrolitos. El K + : Efecto similar al Parasimpático Se hiperpolariza Lo hace menos inestable Dispara mas lento. La Cardiotoxicidad por Hiperkalemia.

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican:

El Automatismo Cardiaco. Factores que lo modifican 2.- Los Electrolitos. El Manganeso: (Mn) y el Lantanum (Ln): Inhiben los canales de Ca 2+ Dispara mas lento. Disminuyen la FC.

El Automatismo Cardiaco. Órganos con Automatismo:

El Automatismo Cardiaco. Órganos con Automatismo Tienen pre-potencial: El Corazón. El Uréter (algunas zonas) El Intestino. El Útero La Vesícula Biliar Algunos vasos sanguíneos.

Propiedades fundamentales del Corazón:

Propiedades fundamentales del Corazón 3.- La Conductibilidad o Dromotropismo : Propagar los estímulos

El Dromotropismo (Conductibilidad):

El Dromotropismo (Conductibilidad) Zonas especializadas para la conducción: El miocardio auricular (90 mseg)y ventricular Los Tractos internodales: El tracto de Bachman, en Aur. Izq. El tracto de Wenckeback El Nodo A-V Las fibras de Purkinje, que entran al miocardio.

El Dromotropismo (Conductibilidad):

El Dromotropismo (Conductibilidad) La velocidad de conducción: Estructuras nodales: 0.05 a 0.1 m/seg. Alta resistencia (pocos discos intercalares) y muy finas Potenciales de Tipo Respuesta lenta Tractos internodales: 1 a 2 m/seg. Fibras de Purkinje y Haz de His: 3 a 4 m/seg. Baja resistencia (muchos discos intercalares) y gruesas Potenciales de Tipo Respuesta rapida

Dromotropismo:

Dromotropismo Onda de activación ventricular: Septum izquierdo Endocardio Epicardio Fibras de Purkinje Miocardio.

El Dromotropismo (Conductibilidad):

El Dromotropismo (Conductibilidad) La onda de activación.- En el Nodo A-V se conduce en forma anterógrada. El nodo A-V permite como máximo el paso de 150 lat/min. Se asemeja a un dipolo (efecto dominó)

El Dromotropismo (Conductibilidad):

El Dromotropismo (Conductibilidad) La onda de activación.- 4.- En el Vent. Izq. tarda más por ser más grueso. 5.- La base es lo último que se activa. 6.- Papel de los discos intercalares

Dromotropismo: El Retardo Nodal. :

Dromotropismo: El Retardo Nodal. Es fisiológico. Del nodo S-A al A-V hay 40 mseg. En el nodo A-V se enlentece: 0.05 m/seg. El Retardo es de 60-100 mseg. Conducción decremental.

El Retardo Nodal Mecanismos:

El Retardo Nodal Mecanismos 1.- Las células transicionales (union auricula-nodo AV) son finas y ofrecen  R. 2.- Las células tienen potencial de respuesta lenta.

Dromotropismo: El Retardo Nodal.:

Dromotropismo: El Retardo Nodal. Importancia Fisiológica: Permite que se activen primero las Aurículas que los ventrículos. Hace a las Aurículas bombas accesorias para el llenado ventricular.  la eficacia del Corazón como Bomba.

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El Dromotropismo (Conductibilidad) Factores que la modifican Forma y amplitud del PA: A mayor amplitud, más rápida es la propagación Estimulación Simpática: Aumenta la Propagación. Estimulación Parasimpática: Enlentece la Propagación Hiperpotasemia: disminuye la velocidad de conducción al inactivar la respuesta rápida Digitálicos: Incrementan el tono vagal con lo que disminuyen la frecuencia de descarga del nodo sinusal y la conducción. ES DECIR, TODO AQUELLO QUE AUMENTE LA VELOCIDAD DE CONDUCCION O PROPAGACION, DISMINUYE EL TIEMPO DE CONDUCCION.

Propiedades fundamentales del Corazón.:

Propiedades fundamentales del Corazón. 4.- El Inotropismo o Contracción. El Miocardio

El Inotropismo o Contracción:

El Inotropismo o Contracción El Corazón como músculo. El Corazón como Bomba. Elemento inotrópico + Elemento inotrópico

El Inotropismo:

El Inotropismo Una substancia Inotrópica +: Aumenta la velocidad de acortamiento de la fibra miocárdica. Aumenta la carga máxima Aumenta la fuerza de contracción .

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Late ± 108,000 veces al día. Es anatómicamente estriado con características de músculo liso. No se cansa. No produce ácido láctico Es involuntario No se tetaniza: El periodo refractario.

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Tiene 20% más mitocondrias que el Estriado. Tiene más Glucógeno que el Estriado. Es un sincicio Recibe efectos hormonales: Insulina Catecolaminas (Adenilciclasa) Tiroxina.

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Tiene elementos contráctiles y elásticos en serie (discos intercalares). Tiene más mioglobina. Tiene puentes de escasa resistencia, y disemina el efecto contráctil.

El Sincicio Cardiaco:

El Sincicio Cardiaco

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo El fenómeno eléctrico y el mecánico están muy cercanos (muy poca latencia). El Ca 2+ es el que acopla estos 2 fenómenos. Proteinas fosforescentes que transportan el Ca 2+ a través de los canales. La relajación es activa. (ATPasa-Ca 2+ )

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Importancia práctica de la estructura del miocito y los elementos contráctiles: Las enzimas: Transaminasas, CPK (Creatin-fosfo-cinasa). La miosina La Troponina.

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo La Ley de Frank-Starling: “A mayor elongación de la fibra, mayor es la fuerza de contracción”.

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Pre-carga : Es la fuerza pasiva que se le impone al miocardio. Es el llenado ventricular diastólico. ES UN VOLUMEN. Es la distensión que ocasiona el volumen de sangre auricular (Ley de F-S). Apertura de las válvulas AV.

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Post-carga: Fuerza activa que tiene que vencer el ventrículo para expulsar la sangre. (La Resistencia Periférica de la Aorta) ES UNA PRESIÓN Fuerza que debe hacer el ventrículo para acortar sus fibras.. Apertura de las Válvulas Aórticas y Pulmonar.

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Contracción Isométrica: No cambia la longitud total, aunque se acorta la parte contráctil.

El Corazón como Músculo:

El Corazón como Músculo Contracción Isotónica: Se produce trabajo. Hay acortamiento total Desarrolla potencia.

El Corazón como Bomba. :

El Corazón como Bomba . Es su función primordial Es una bomba hidráulica mecánica Se llena y se vacía.

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Características Bomba Izquierda Bomba Derecha Grosor del Ventrículo Grueso Delgado Arteria Aorta Pulmonar Gasto Igual Igual Medición del Gasto Cateterismo Principio de Fick Presión y Resistencia Altas Bajas Tipo de Sangre Oxigenada Venosa

El Ciclo Cardiaco:

El Ciclo Cardiaco Es el resultado del Corazón como Bomba. Eventos mecánicos (Hidráulicos) que ocurren durante su actividad. Se mide desde el final de una contracción hasta el final de la otra.

El Ciclo Cardiaco:

El Ciclo Cardiaco El Corazón trabaja en forma: Cíclica Regular Sostenida Secuencia normal: Diástole Sístole

El Ciclo Cardiaco:

El Ciclo Cardiaco Duración normal: 0.8 seg/ciclo. 60  0.8 = 75 75 lat/min = Frecuencia Cardiaca. (60 – 90) Depende del Potencial de acción.

Las Presiones y Volúmenes Las válvulas como factor fundamental:

Las Presiones y Volúmenes Las válvulas como factor fundamental Originan las cámaras Son determinantes de la eficiencia cardiaca. Funcionan pasivamente, por gradiente hidrostático. Determinan que el Flujo Sanguíneo sea unidireccional .

Análisis del Ciclo Cardiaco. :

Análisis del Ciclo Cardiaco .

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El Ciclo Cardiaco. I La Sístole La Diástole La Frecuencia Cardiaca. Las Presiones Los Ruidos Cardiacos El Gasto Cardiaco.

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El Ciclo Cardiaco. II La Pre-Carga La Post-Carga. El Gasto Cardiaco: FC x VS El Índice Cardiaco.

Los Volúmenes del Ciclo Cardiaco. :

Los Volúmenes del Ciclo Cardiaco. Evento Volumen (mL) Llenado Ventricular, Diastólico Final o Pre-carga 100-180 Vol. Latido, de eyección o Sistólico 60 – 80 Vol. Sistólico final 50 Fracción de eyección 65%

Las presiones del Ciclo Cardiaco. :

Las presiones del Ciclo Cardiaco. Sitio Presión, mm Hg Aurícula Derecha Variable Ventrículo Derecho 25 Arteria Pulmonar 10 Aurícula Izquierda Variable Ventrículo Izquierdo 120 Aorta 80

Factores que determinan la actividad cardiaca.:

Factores que determinan la actividad cardiaca. La Pre-carga La Post-carga La contractilidad del miocardio La Frecuencia Cardiaca.

Los Ruidos Cardiacos:

Los Ruidos Cardiacos Se producen por flujo turbulento. Originados por cierre de las válvulas. Primer Ruido: Cierre de válvulas AV Segundo Ruido: Cierre de las Válvulas sigmoideas Aórtica y Pulmonar.

Los Ruidos Cardiacos:

Los Ruidos Cardiacos Tercer Ruido: Vibración: Llenado ventricular rápido (Diástole). Cuarto Ruido: Sístole Auricular (final de la Diástole).

El Gasto Cardiaco (GC):

El Gasto Cardiaco (GC) Es un flujo (mL/min) Volumen de sangre que el Corazón expulsa en un minuto de funcionamiento. Valor Normal = 5 L/min o 5000 mL/min,

El Índice Cardiaco:

El Índice Cardiaco Toma en cuenta la Superficie Corporal IC = GC SC Valor normal: > 2.5 L/min/m 2

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen:

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen 1.- Aumento del llenado ventricular o de la Pre-carga: Ley de F.S. Se desvía a la derecha. La Hipervolemia.

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen:

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen 2.- Aumento de la Post-Carga: Efecto de Fenn. Se desvía hacia arriba  el Vol. Sistólico. La Hipertensión Arterial (  de la RP). La Hipertrofia cardiaca. ICC

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen:

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen 2.- Aumento de la Post-Carga: Efecto de Fenn. La Hipertensión Arterial (  de la RP). La Crisis Hipertensiva El Edema Agudo de Pulmón (EAP)

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen Modificar la Contractilidad.:

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen Modificar la Contractilidad. 3.- Aumento de la Contractilidad Se desvía hacia la izquierda.  el Vol. Sistólico.  el trabajo muscular. Los Inotrópicps +

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen:

Factores que modifican el Asa de Presión-Volumen 4.- Disminución de la Contractilidad. No se desvía hacia la izquierda.  el Vol. Sistólico.  el trabajo muscular. Los Inotrópicos La Insuficiencia Cardiaca. Cardiomegalia.

La Función Diastólica.:

La Función Diastólica. Es un proceso activo. Es el periodo isovolumétrico. Se estudia por Ecocardiografía.

La Función Diastólica. Factores que la determinan :

La Función Diastólica. Factores que la determinan La recuperación elástica de la fibra. La presión efectiva de llenado. La “Compliance” (1/Distens.) La Sístole Auricular. 20% La Resistencia Valvular AV. La FC .

Regulación del Gasto Cardiaco. :

Regulación del Gasto Cardiaco . La Regulación del GC responde a las necesidades metabólicas del cuerpo.

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El Gasto Cardiaco. Regulación. Gasto Cardíaco Frecuencia Cardiaca Volumen Sistólico SNA SNS SNP Hormonas Iones Precarga Postcarga Contractilidad Nodo SA

Métodos de Estudio del Ciclo Cardiaco en Humanos. :

Métodos de Estudio del Ciclo Cardiaco en Humanos. 1.- Invasivos: El Cateterismo Cardiaco. Diagnóstico. Terapéutico.

Métodos de Estudio del Ciclo Cardiaco en Humanos.:

Métodos de Estudio del Ciclo Cardiaco en Humanos. 2.- No-Invasivos (Imágenes): Ultrasonido ((Ecocardiograma) Radiológicos Tomografía Axial Computarizada (TAC) Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

Jameson JD, Palade GE: Specific granules in atrial muscle. Journal of Cell Biology. 1964;23:151-172. :

Jameson JD, Palade GE: Specific granules in atrial muscle. Journal of Cell Biology. 1964;23:151-172. Los primeros en sugerir la función endocrina del corazón, como secretor de hormona (s). El Factor Natriurético Atrial (Atriopeptina)

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Gracias Quince años de mi hija Samantha – 26 de Abril de 2008 www.phostales.com

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0416-7662493 tibyrin@hotmail.com

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BIENVENIDOS AL II MODULO DE FISIOLOGIA PERIODO 2 dO DE 2008 QUE ES LO QUE ESTA PASANDO CON SU RENDIMIENTO ?????? MODULO CRUCIAL EN FISIOLOGIA PARA SEMIOLOGIA Y PATOLOGIA ASISTENCIA OBLIGATORIA (PASERÉ LISTA TODOS LOS DIAS, JURENLO!!!!) ESTUDIO INDEPENDIENTE TODOS LOS DIAS FECHAS PARA RECORDAR : MIERCOLES 18 DE JUNIO: EXAMEN FISIOLOGIA CARDIACA LUNES 23 DE JUNIO: EXAMEN VASCULAR JUEVES 26 DE JUNIO: EXAMEN RESPIRATORIO LUNES 30 DE JUNIO: PRACTICA DE PRESION ARTERIAL (1 PUNTO) MARTES 1 RO DE JULIO: TALLER CARDIOVASCULAR Y RESPIRATORIO MIERCOLES 2 DE JULIO: REPASO VIERNES 4 DE JULIO: EXAMEN PARCIAL MODULO V (FIN DE SEMESTRE) NO FALTAR!!! EXAMENES DE “V” y “F”, COMPLETACION, CORRELACION, DIBUJOS, ETC. ANIMO!!!!!! O NOS DEVOLVEMOS AQUÍ………………