Hemodinámica y función de bomba
El miocardio cuenta con un sistema de conducción especializado que genera la excitación de manera automática. Este es el responsable de garantizar el sincronismo en el funcionamiento de las partes derecha e izquierda del órgano.
Durante la circulación, la sangre pasa por el corazón dos veces. Primero ingresa a las cavidades derechas y se dirige a la circulación menor. Tras retornar a las cavidades izquierdas, la sangre es bombeada hacia la circulación mayor.
La función de bomba opera como una bomba intermitente. Las cavidades se llenan de sangre, luego el miocardio se contrae y la sangre es eyectada a presión hacia los vasos.
Principales volúmenes sanguíneos
Para comprender el funcionamiento del corazón se utiliza el diagrama de presión-volumen del ventrículo izquierdo (VI). El gráfico de un ciclo normal tiene la forma de un bucle cerrado. En él se distinguen los siguientes parámetros clave:
- VTD (volumen telediastólico): Cantidad máxima de sangre en el ventrículo antes del inicio de su contracción. En condiciones normales es de unos 130 ml.
- VTS (volumen telesistólico): Volumen de sangre que permanece en la cavidad al finalizar la contracción. En promedio es de 50 ml.
- VS (volumen sistólico): Diferencia entre el VTD y el VTS. Es la cantidad de sangre que se eyecta en cada contracción. En el gráfico de presión-volumen, el VS corresponde al ancho del bucle.
Fases del ciclo cardíaco normal
El funcionamiento del ventrículo izquierdo se divide claramente en períodos de contracción y de relajación, durante los cuales cambia el estado del aparato valvular.
- Período de llenado (diástole). La válvula aórtica está cerrada y la mitral, abierta. La sangre fluye desde la aurícula izquierda hacia el ventrículo. El volumen del VI aumenta desde el VTS hasta el VTD, mientras que la presión se mantiene en valores bajos (0–10 mmHg). La fase finaliza con el cierre de la válvula mitral.
- Fase de contracción isovolumétrica (sístole). Todas las válvulas están cerradas (auriculoventriculares y semilunares). El ventrículo se contrae como una cavidad cerrada, por lo que su volumen no varía (contracción isométrica: la longitud de los cardiomiocitos es constante y la tensión aumenta). La presión se eleva bruscamente de ~10 a ~80 mmHg. Cuando supera la presión diastólica de la aorta, la válvula aórtica se abre.
- Período de eyección (sístole). La válvula mitral está cerrada y la aórtica, abierta. La sangre se dirige hacia la aorta. El volumen del VI disminuye. La presión alcanza primero su punto máximo (presión sistólica, ~120 mmHg) y luego desciende. Cuando la presión ventricular cae por debajo de la aórtica, la válvula aórtica se cierra.
- Fase de relajación isovolumétrica (diástole). Todas las válvulas vuelven a estar cerradas. El miocardio se relaja con un volumen constante (igual al VTS). La tensión de las células disminuye mientras la longitud permanece invariable. La presión intracavitaria cae bruscamente. Tan pronto como desciende por debajo de la presión de la aurícula izquierda, la válvula mitral se abre y el ciclo comienza de nuevo.
Efecto de la precarga y la poscarga en el ciclo
El gráfico del ciclo puede modificarse según las condiciones hemodinámicas.
Aumento de la precarga Ocurre cuando aumenta el retorno venoso. El ventrículo se llena más, lo que produce un incremento del VTD. De acuerdo con la ley de Frank-Starling (cuanto más se estira el músculo antes de la sístole, mayor es la fuerza de su contracción), también aumenta el volumen sistólico. En el gráfico, esto se traduce en un ensanchamiento del bucle hacia la derecha. La presión máxima apenas varía.
Aumento de la poscarga Se produce por una mayor resistencia a la eyección (estenosis aórtica, hipertensión arterial). La válvula aórtica se ve obligada a abrirse a una presión más alta. El ventrículo debe generar una presión sistólica (máxima) mucho mayor para eyectar la sangre. Si la contractilidad miocárdica no aumenta, el ventrículo no puede vaciarse por completo: el VTS se incrementa y el volumen sistólico disminuye. Gráficamente, el bucle se vuelve más estrecho y se desplaza hacia arriba.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué ruidos cardíacos se producen en las distintas fases del ciclo cardíaco y a qué se deben?
En las distintas fases del ciclo cardíaco se producen el I y II ruidos cardíacos, así como el chasquido patológico de apertura de la válvula mitral.
- I ruido (sistólico) — se produce en la fase de contracción isométrica y al inicio de la eyección rápida. Se debe al cierre de las válvulas auriculoventriculares (vibración de las valvas, las cuerdas tendinosas y, en parte, de las válvulas semilunares).
- II ruido (diastólico) — se produce en la fase de relajación isométrica de los ventrículos. Se debe al cierre brusco de la válvula aórtica y de la válvula pulmonar.
- Chasquido de apertura de la válvula mitral — se produce en la diástole. Se debe a la tensión súbita de las valvas fusionadas.
¿Cuál es la duración de cada fase del ciclo cardíaco en segundos con una FC normal?
Con una frecuencia cardíaca normal (75 lpm), la duración total del ciclo es de 0,8 s. En las fuentes solo se indica la duración de fases aisladas (en milisegundos, lo que corresponde a fracciones de segundo):
- Sístole auricular — 0,11 s (aurícula derecha) y 0,10 s (aurícula izquierda).
- Eyección lenta — 0,13 s (para ambos ventrículos).
- Protodiástole — 0,05 s (ventrículo derecho) y 0,04 s (ventrículo izquierdo).
- Llenado lento — 0,16 s (ventrículo derecho) y 0,17 s (ventrículo izquierdo).
Al aumentar la FC, la duración de todas las fases disminuye.
¿Cuál es la dinámica de la presión en el ventrículo derecho y en la arteria pulmonar durante el ciclo cardíaco?
La dinámica de la presión en el ventrículo derecho y en el tronco pulmonar varía según la fase del ciclo.
- Diástole (llenado) — al final de la fase de llenado lento, la presión en el ventrículo derecho aumenta a 3 mmHg, y al final de la sístole auricular, a 5 mmHg. Durante la fase de protodiástole, la presión en el tronco pulmonar continúa disminuyendo.
- Sístole (eyección) — la presión de eyección desde el ventrículo derecho hacia el tronco pulmonar alcanza los 25–30 mmHg.
Además, la presión sistólica en estas estructuras aumenta durante la inspiración forzada.
Recordar el estado de las válvulas durante las fases isovolumétricas es sencillo: el prefijo «iso-» significa «constante, igual». El volumen solo puede permanecer constante en una cavidad completamente hermética, por lo que absolutamente TODAS las válvulas están cerradas en esos momentos.
Preguntas de clases y exámenes
¿En qué consiste la ley de Frank-Starling?
La ley establece: cuanto más se estiran los cardiomiocitos durante el llenado del ventrículo con sangre (aumento del VTD), con mayor fuerza se contraen a continuación, lo que incrementa el volumen sistólico.
¿Qué sucede con la longitud y la tensión de los cardiomiocitos durante las fases isométricas?
La longitud de las fibras musculares permanece constante. Durante la contracción isométrica, su tensión aumenta bruscamente, y durante la fase de relajación isométrica, disminuye.
¿Cómo se calcula el volumen sistólico?
El volumen sistólico (VS) es la diferencia entre el volumen telediastólico (VTD) y el volumen telesistólico (VTS).
Qué más repasar sobre el tema
- Análisis detallado del diagrama presión-volumen
- Mecanismos fisiológicos de regulación de la función cardíaca
- Alteraciones hemodinámicas patológicas en las valvulopatías
- Ley de Frank-Starling a nivel celular
- Sistema de conducción cardíaco y automatismo
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