Title: Funci
1Función cardiacaTrabajo cardiaco
DRA. PAMELA JORQUERA TORRES
2Trabajo muscular.
- Músculos transforman energía química en trabajo
útil. - TRABAJO DE UN MÚSCULO fuerza necesaria para
movilizar una carga por una distancia x - W Fuerza x distancia
3Trabajo muscular
- Fuerza masa de una carga x aceleración (N)
- W Fuerza x distancia
- Unidad Newton/m.
- 1N/m 1 joule
4Trabajo muscular
- Trabajo FUERZA x DISTANCIA.
- (m x a) ( desplazamiento)
-
- POTENCIA TRABAJO / TIEMPO
- Fuerza x distancia /t
- Fuerza x velocidad
5Trabajo y POTENCIA
- POTENCIA Fuerza x velocidad
- Potencia de un músculo es proporcional a la
velocidad con la que efectúa un trabajo - Unidades joules / segundo o watt
6Mecánica de la contracción muscular
- La fuerza ejercida por la contracción muscular
sobre una resistencia se llama TENSION muscular. - la fuerza que ejerce la resistencia (o peso)
sobre el músculo, se llama CARGA
7POTENCIA muscular
- Velocidad con la que se acorta el músculo contra
una resistencia. - Depende de la fuerza capaz de generar el músculo
para superar la resistencia
POTENCIA Fuerza x velocidad
8Mecánica de la contracción muscular
- Estudio de la fuerza generada durante la
contracción - Se grafica largo versus fuerza, fuerza vs carga
9Contracción muscular
- Contracción isométrica
- músculo se contrae contra una carga que impide su
acortamiento - La fuerza generada no supera la carga longitud
externa del músculo constante
10Contracción isométrica
- longitud externa del músculo constante
11Contracción isométrica
- En la contracción isométrica no hay trabajo
físico no se genera movimiento (distancia 0) - Se genera presión dentro del V y se consume
oxigeno y energía
12(No Transcript)
13(No Transcript)
14Tipos de contracción muscular
- CONTRACCIÓN ISOTÓNICA
- Músculo se acorta a velocidad máxima contra una
carga fija - La tensión del músculo permanece constante toda
la contracción
15CONTRACCIÓN ISOTÓNICA
16(No Transcript)
17CONTRACCIÓN ISOTÓNICA
- Llamaremos poscarga a la carga que se opone a la
tensión del músculo - La duración de la fase isométrica depende del
tamaño de la poscarga
18Contracción isotónica
?
19Potencia muscular
- Características de la contracción isotónica
depende de la magnitud de la carga a superar
20Análisis Contracción Muscular
- Curva Largo de la fibra vs tensión muscular para
la parte de la contracción isométrica (tensión a
diferentes largos iniciales de fibra) - Curva fuerza velocidad de acortamiento mide
desempeño fibra durante contracción isotónica
(potencia)
21Contracción Isométrica curva Largo fibra
Tensión muscular
22Curva Largo vs Tensión
- Músculos en reposo poseen una fuerza de
resistencia pasiva al estiramiento dada por los
componentes elásticos - Al inicio del estiramiento pasivo la fuerza es
pequeña, la resistencia aumenta exponencialmente
al aumentar la elongación
23Contracción Isométrica y curva Largo fibra
Tensión muscular
- Fuerza total que puede ejercer un músculo
fuerza de extensión en reposo fuerza activa
24Contracción Isométrica y curva Largo fibra
Tensión muscular
- La fuerza activa esta determinada por el grado de
interacción entre actina y miosina VARÍA SEGÚN
EL LARGO INICIAL DE LA FIBRA - la fuerza total que genera un músculo en la
contracción isométrica depende de el largo
inicial de la fibra
25Contracción Isométrica y curva Largo fibra
Tensión muscular
Proporcional al nº de enlaces actina-miosina
26Largo fibra vs Tensión muscular Curva pasiva vs
Curva activa
27Curva fuerza (tensión) vs largo de la fibra
Tensión muscular
28Curva fuerza velocidad de acortamiento
Contracción isotónica
29Características contracción isotónica velocidad
de acortamiento vs poscarga
Poscarga disminuye de izquierda a derecha
30Análisis curva fuerza muscular vs velocidad de
acortamiento
- La relación entre velocidad de acortamiento y
fuerza representa capacidad de efectuar trabajo
muscular externo.
31Contracción isotónica curva fuerza velocidad
V máxima Tasa máxima de formación de puentes
cruzados
32Contracción isotónica curva fuerza velocidad
33Mecánica de la contracción cardiaca
34Trabajo sistólico cardiaco
- Dos componentes
- mayor parte (99) aumenta Pº ventricular hasta
sobrepasar Pº tracto de salida (Ao - APº), e
iniciar expulsión de sangre (trabajo externo o
volumen / presión)
35Trabajo sistólico cardiaco
- Dos componentes
- 2. 1 del trabajo para acelerar la sangre hasta
su velocidad de eyección, se transforma en
energía cinética
36Mecánica de la contracción cardiaca
- Para estudiar trabajo cardiaco se utiliza músculo
papilar ventricular
37Trabajo cardiaco
- Sincicio funcional sin uniones a estructuras
esqueléticas - CONTRACCIÓN isométrica
- Fuerza de tensión aumenta Pº dentro de las
cámaras - Contracción isotónica Acortamiento fibra
miocardica disminuye volumen de sus cámaras
38Trabajo cardiaco
- Trabajo FUERZA x DISTANCIA (largo fibra)
- (tensión) (
desplazamiento) - Trabajo Pº x ? Volumen
- La relación entre ? volumen y ? Pº son una
excelente manera de evaluar función cardiaca
39Trabajo cardiaco
- se describe graficando presiones instantáneas en
relación a los volúmenes instantáneos
correspondientes durante un ciclo completo
40DIAGRAMA Pº/V DEL CICLO CARDÍACO
- Debido a que es cíclico resulta en una curva
cerrada, cuyo inicio se considera el fin de la
diástole
41Definiciones
- VFD volumen máximo, al final del llene
ventricular - VFS volumen mínimo (residual), al final de la
eyección. - VS volumen eyectado en cada ciclo
- VS VFD VFS
42FASES CURVA Pº/V
- FASE 1 LLENE VENTRICULAR
- Inicio fin de sístole.
- VFS 45-50 ml
- PFS cercana a cero
- Entra sangre desde aurícula, volumen VI aumenta
hasta 125- 150 ml VFD y Pº aumenta 5 mmHg
43(No Transcript)
44FASES CURVA Pº/V
- FASE 1 LLENE VENTRICULAR
- relajación isotónica (isobara)
- Fibra vuelve a su largo original por acción de
una fuerza externa Curva Pº/VFD
45Curva Pº volumen pasiva
Pº que se produce a diferentes volúmenes del VI
(por aumento largo fibra) .
46Curva Pº/volumen FD
- La elongación de la fibra muscular por una carga
dada produce una "tensión pasiva", relacionada
con la distensibilidad de la fibra.
47Curva Pº/volumen FD
- La tensión pasiva depende del VFD
- VFD determina largo en reposo de fibra cardiaca
y la PºFD - La pendiente en cualquier punto es proporcional a
la compliance del VI
48PºFD o precarga
- Precarga presión al fin del llene ventricular
(PFD) - Determina largo de la fibra
49Elastancia
- Pendiente curvas Pº/Vol
- Elastancia es reciproca a la compliance ( a gt
elastancia lt compliance) - Representa el grado de contracción de una cámara
cardiaca , es variable en el tiempo
50Elastancia Ventrículo en diástole
Pendiente de cualquier punto
K pendiente
51FASES CURVA Pº/V
- FASE 2 inicio sístole
- CONTRACCION ISOVOLUMÉTRICA
- VOLUMEN NO CAMBIA VÁLVULAS CERRADAS
- PRESIÓN VI AUMENTA HASTA 80mmHg APERTURA VALVULA
AÓRTICA
52(No Transcript)
53Curva de presión-volumen contracción
isovolumétrica
- Se obtiene midiendo la Pº ventricular máxima
frente a diferentes cargas de volumen (precarga)
durante la contracción isovolumétrica (volumen
constante)
54Curva de presión volumen isovolumétrica
- Representa la Pº máxima que es capaz de
desarrollar el V a cualquier poscarga
- A mayor precarga mayor Pº máxima
55FASES CURVA Pº/V
- FASE 3 EYECCIÓN
- Contracción isotónica
- Mayor aumento Pº sistólica por acortamiento
fibras del ventrículo - Volumen VI disminuye por salida hacia Aorta
56Contracción isotónica
- Durante la contracción isotónica (carga fija)
participan dos fuerzas - la precarga define grado de acortamiento del
músculo - la poscarga limita la fuerza que puede realizar
el músculo
57Precarga
58Relación entre pre y poscarga en sístole
59PºFS o poscarga
- Presión que se opone al vaciamiento del
ventrículo - su valor corresponde a la presión de fin de
sístole
60Curva Pº volumen de fin de sistole
PºFS corresponde a la poscarga
61FASES CURVA Pº/V
- FASE 4 RELAJACIÓN ISOVOLUMÉTRICA
- Pº VI disminuye hasta nivel de presión diastólica
a volumen constante (VFS )
62(No Transcript)
63Relación Pº / volumen ventricular
trabajo (W) (J) ? Pº (N m2) x ? volumen (m3)
- El área bajo la curva Pº/ volumen representa el
trabajo neto realizado por el corazón izquierdo
durante la sístole
64Trabajo ventricular
- Área bajo la curva Pº/V
- En términos físicos representa el trabajo echo
por el músculo sobre una carga externa
(postcarga) - Si la postcarga o el largo inicial de la fibra o
ambos cambian, la curva y área trazada será
diferente
65DETERMINANTES DE LA FUNCIÓN CARDÍACA
- Incluye características de la CONTRACCIÓN y de la
- RELAJACIÓN ventricular
66Débito cardiaco
- Cantidad de sangre expulsada del corazón por
minuto - Adultos en reposo aprox. 8 del peso corporal
por minuto
67Trabajo sistólico cardiaco
- elevar la Pº ventricular hasta sobrepasar Pº del
tracto de salida e iniciar la expulsión de
sangre. - DC o GC índice del trabajo que realiza el
corazón en una unidad de tiempo
68Débito o gasto cardíaco
(ml/latido)
(latidos/minuto)
69Debito cardiaco
- Varia según
- Tamaño corporal.
- Necesidades metabólicas de los tejidos.
- Actividad física
- Valor en adultos
- 3.5 a 6.0 L/minuto (8 PCT)
70Eficiencia
- Eficiencia del trabajo (W) relación entre el
trabajo realizado y el consumo de energía ( E ) -
- EFICIENCIA
- W realizado/E consumida x 100
71Reserva cardiaca
- Diferencia entre DC en reposo y DC máximo
- Es el máximo de incremento del DC sobre el
nivel de reposo.
72Índice cardíaco
- DC es proporcional a la superficie corporal.
- IC permite comparar DC entre personas de
diferente tamaño - IC DC/superficie corporal.
- Valor normal
- 3 a 4 lt/min/m
2
73(No Transcript)
74Fracción de eyección
- Relación entre VS y VFD expresado en porcentaje.
- FE ( VS / VFD ) x 100
- Valor normal mayor al 55
- (Depende de la FC, precarga, poscarga y
contractilidad)
75Curvas de función ventricular
- Muestran capacidad funcional de los ventrículos
para bombear sangre. - Expresan mecanismo de F-S (efecto de la precarga)
76Determinantes del DC
77(No Transcript)
78Frecuencia cardíaca
Regulación DC
- Número de contracciones ventriculares por minuto
79Regulación DC
- Influencia de la FC en el DC
- Fc varia de menos de 50/min. en reposo a más de
200/min. en ejercicio máximo (aumenta 100 a 200)
80Regulación DC
- Influencia de la FC
- el corazón genera su propio latido pero la FC
está regulada por el SS y SPS. - SS FC aumenta
- SPS FC disminuye
81SS Y SPS
82Factores que afectan la frecuencia cardíaca
83Regulación DC
- 1. Aumento fc
- Con VS constante , el aumento de la FC debería
producir aumento proporcional del DC, no pasa
FC afecta en forma inversa al VS.
84Regulación del DC
- 1.- Aumento de la FC
- a medida que FC aumenta VS disminuye y DC se
mantiene constante - Disminuye duración diástole ventricular
disminuye llene ventricular disminuye VS - Sobre 180 latidos / minuto el DC cae disminución
importante del VS
85Regulación del DC
- 1.- bradicardia
- VS aumenta a medida que FC disminuye y DC se
mantiene constante - Aumenta duración diástole ventricular aumenta
llene ventricular aumenta VS - Bajo 20 latidos/minuto , el DC cae
proporcionalmente a la FC
862.- VOLUMEN SISTÓLICO
Regulación DC
- Volumen de sangre expulsado en una contracción
ventricular
87Regulación del DC
- 2.- Influencia del VS en el DC
- VS VFD VFS
- Depende de los factores que afectan al VFD o VFS
- VS depende de
- Precarga
- Poscarga
- Contractilidad regulación extrínseca
Regulación intrínseca
88(No Transcript)
89VS y PRECARGA
90Precarga
- Grado de tensión del músculo al inicio de la
contracción - Relacionada con el largo del sarcómero al fin de
la diástole VFD que determina PºFD
91Longitud del músculo
- Tensión activa fuerza generada por la formación
de los enlaces cruzados en un músculo estimulado
(contractilidad)
92- la tensión activa es mayor mientras mayor sea la
longitud inicial de la fibra, es decir a mayor
tensión pasiva
93Longitud del músculo
- Un músculo es capaz de generar mayor fuerza
cuando es estimulado en su rango de longitud
media . - Permite formación de un nº máximo de puentes
cruzados generando una fuerza máxima
94cercana a la de estiramiento máximo del músculo
óptima
corta filamentos superpuestos
larga lt Nº de puentes
tensión desarrollada
Inicial
95(No Transcript)
96Bases celulares Consecuencias del estiramiento
del sarcómero
- Aumento de la liberación de Ca del RS , por
activación de canales iónicos sensibles al
estiramiento
97Bases celulares Consecuencias del estiramiento
del sarcómero
- 2. Aumento de la sensibilidad de la troponina-C
al Ca mayor fuerza a cualquier Ca
98Bases celulares Consecuencias del estiramiento
del sarcómero
- 3. Distancia lateral entre filamentos gruesos y
delgados adyacentes disminuye mayor formación
de puentes cruzados
99Longitud del músculo
- Músculo cardiaco trabaja a largos de fibra
menores a los óptimos . - Largo de fibra se puede modificar para satisfacer
demandas
100- VS y PRECARGA
- Ley de Frank-Starling
- cambios en el largo de fibra en el diástole
determinan cambios en el VS
101- LEY DE FRANK-STARLING
- Podemos usar VFD o PºFD como valores indirectos
del largo del sarcómero
102Precarga
- Medidas de precarga
- Pº de fin de diástole
- Pº de llenado ventricular
- Estrés de fin de diástole
- diámetro de fin de diástole
- volumen de fin de diástole
103Regulación del DC
- LEY DE FRANK-STARLING
- la fuerza de contracción aumenta
proporcionalmente al largo de la fibra muscular
(hasta un largo óptimo) mayor VS.
104- LEY DE FRANK-STARLING
- Estiramiento óptimo
- Largo de la fibra que genera la máxima tensión
por máxima formación de puentes cruzados entre
actina miosina - Generalmente a VFD de 180 ml.
105Efecto de la precarga la contracción isotónica
106Efecto de la precarga la contracción isotónica
107(No Transcript)
108Curva de función ventricular
109Curva función ventricular
- Existe una cantidad máxima de sangre que puede
ser bombeada por minuto meseta curva función
ventricular.
110Curva función ventricular
- Un corazón normal puede aumentar hasta 2,5 veces
el GC solo aumentando la PºFD - Existen corazones capaces de bombear más de lo
normal (hipereficaces) y menos de lo normal
(hipoeficaces)
111Curva función ventricular
112Curva función ventricular
- Causas corazón HIPEREFICAZ
- Estimulación nerviosa () SS (-) SPS
aumento fc (hasta 180-200/min.) ,
aumenta contractilidad (hasta el doble)
meseta GC aumenta hasta 2 a 3 VECES (hasta 25
lt/min)
113Estimulación nerviosa
- Las fibras SS cardiacas descargan permanentemente
a frecuencias bajas , aumentando bombeo cardiaco
en un 30.
114Curva función ventricular
- Causas corazón HIPEREFICAZ
- 2 .Hipertrofia músculo cardiaco aumento
mantenido trabajo cardiaco a largo plazo
aumento masa contráctil aumento GC entre 60
a 100 - Maratonistas masa cardíaca aumenta 50 a 75
115Curva función ventricular
- Causas corazón HIPOEFICAZ
- Cualquier causa que disminuya capacidad de bombeo
isquemia, alteraciones del ritmo, aumento PºA,
miocarditis ..
116Ley de Frank-Starling
- permite adaptación rápida a cambios del RV
- Aumento del RV al VD, aumenta estiramiento, se
contrae más y aumenta VS - RV cae y sucede lo contrario.
117Pº/volumen ventricular
- Aumento de la precarga (RV) inicio de la
contracción isovolumétrica se desvía hacia la
derecha - Esto aumenta VFD, VS, trabajo cardiaco
118LEY DE FRANK-STARLING
- Principal objetivo es mantener VS del corazón
derecho igual al VS del corazón izquierdo. - VS izquierdo depende del VS derecho
119LEY DE FRANK-STARLING
- balance entre VD y VI
- Si VD bombeara 1 más de sangre que el VI
/minuto sin compensación en menos de 2 horas
todo el volumen de sangre estaría en la
circulación pulmonar
120Precarga (PºFD)
- Precarga determina fuerza de la contracción
sistólica - El largo de la fibra depende de varios factores
121Factores que determinan precarga VD
122Determinantes de la precarga
- Compliance ventricular capacidad para expandirse
frente a la carga de volumen diastólico
(distensibilidad) - Duración del diástole inversamente proporcional
a la FC.
123Determinantes de la PRECARGA
- 3. Pº de llene ventricular. Depende de la Pº de
la aurícula, que depende del RV - 4. La contracción auricular 20 VFD
124Determinantes de la precarga
- COMPLIANCE a medida que el VI se llena de sangre
la Pº generada a un volumen dado está determinada
por la compliance del ventrículo. - Compliance cambio de volumen
- cambio de presión
125Determinantes de la precarga
- COMPLIANCE
- VI menos complaciente en diástole VFD normal
produce menor estiramiento del VI menor
longitud fibra menor VS
126Curvas de Pº pasiva
127RV
128Presión venosa
- Retorno venoso
- Flujo sanguíneo desde el compartimiento venoso
periférico al compartimiento venoso central - RV ?Pº PVp - PVC
- ?R RV periférica
in
129Presión venosa
- Pº venosa periférica Pº promedio del sistema
venoso. Aproximadamente 7 mmHg - PVC Pº venosa intratoráxica, AD y grandes venas.
Determina Pº de llene del VD (PFDVD) por lo
tanto del VS izquierdo (Frank- Starling)
130Retorno venoso al corazón derecho
- Principales factores
- Pº AD fuerza retrograda que se opone al RV
- Volumen de la circulación sistémica (Pº media de
llene sistémico o Pºvp) favorece RV (7 mmHg) - Resistencia del flujo sanguíneo entre vasos
periféricos y AD
131Relación RV PVC (PºAD)
132Relación RV PºAD
133Relación entre RV y Pº media de llene sistémico
134RV y Resistencia al RV hacia AD
- RV Pºvp PAD
- RVP
- 5 lt 7 -0 mmHg
- 1,4 mmHg
- Si RVP disminuye a la mitad, el RV aumenta al
doble
135Análisis RV y GC (PºAD)
- RV debe ser a GC o la sangre se acumularía en
el compartimiento venoso central o periférico
136Análisis RV , PºAD y GC
- Aumento súbito volumen sanguíneo aumento Pº
media llene sistémico aumento RV aumenta
PºAD aumento GC
137Efecto del SS sobre GC y RV
- ()SS aumenta fuerza contráctil miocárdica y
contrae vasos periféricos , aumentando Pº media
llene sistémico y RPV. - Bloqueo total SS cardiaco cae Pº media de
llenado, RPV, contractilidad (hasta en 80) cae
GC (- 60)
138Efecto del SS sobre GC y RV
139Efecto elongación fibras miocárdicas
- Elongación pared AD produce aumento de la
frecuencia cardiaca en 10 a 15 por efecto
directo del NSA y por reflejo de Bainbridge
140Reflejo de Bainbridge
- receptores sensibles a la distensión ( de
volumen) en venas cavas y aurícula derecha - producen aumento de la frecuencia cardiaca por
vía nerviosa refleja, sin modificación del tono
vascular - No se ha demostrado la existencia de receptores
ni de fibras aferentes.
141VS y POSCARGA
- Carga que se opone a la contracción del músculo
una vez iniciada
142- POSCARGA
- carga contra la que el músculo ejerce su fuerza
contráctil. - fuerza contra la cual debe acortarse fibra
muscular
143POSCARGA
- incluye a todas las fuerzas que se oponen a la
eyección ventricular. - se utiliza la presión tracto salida del
ventrículo como principal determinante de la
poscarga
144POSCARGA
- PRINCIPAL DETERMINANTE
- VI Pº sistólica de la Aorta PºFS VI
- VD PºS arteria pulmonar
145- POSCARGA y VS
- Aumento brusco de Pº sistólica Aorta con precarga
y contractilidad óptima - VS disminuye.
- velocidad de acortamiento de la fibra muscular
ventricular disminuye.
146Efecto de la poscarga en la contracción isotónica
147Efecto de aumento progresivo de la carga
- Disminuye velocidad máxima de acortamiento y
grado de acortamiento ,proporcional a la poscarga
148Poscarga vs velocidad de acortamiento
149- AUMENTO POSCARGA
- Disminuye volumen expulsado durante el tiempo
de contracción (PA) menor VS cae DC
150(No Transcript)
151A normalB aumento PºS Aorta
152- AUMENTO DE LA POSCARGA
- Disminuye DC VFS del VI aumenta
- Volumen eyectado por VD se mantiene constante.
- Igual retorno VI aumenta VFD aumenta longitud
de la fibra aumenta fuerza contracción , corazón
compensa , y VS se normaliza
153Aumento precarga neutraliza el aumento de la
poscarga
154Disminución de la poscarga
- Si disminuye poscarga (cae PºS o resistencia
vascular periférica), el ventrículo puede
contraerse en forma más completa, observándose un
aumento del volumen de eyección.
155Pre y poscarga
- Cambios en el llene ventricular (precarga) o en
la resistencia periférica (poscarga) se acompañan
de cambios adaptativos prácticamente instantáneos.
156(No Transcript)
157VS y CONTRACTILIDAD
158CONTRACTILIDAD
- Capacidad del músculo cardíaco de acortarse y
generar fuerza independiente de la pre y poscarga
inotropismo
159Inotropismo
- Aumenta la tensión máxima de la fibra muscular.
- La tensión máxima en cualquier momento
representa el nº promedio de puentes activos e
ese momento
160CONTRACTILIDAD
- Cambios en contractilidad afectan la velocidad de
acortamiento y la fuerza de contracción (VS)
161CONTRACTILIDAD
- Permite adaptarse a variaciones del RV o de la
resistencia periférica sin cambios del volumen
diastólico (independientes de la longitud del
sarcómero).
162Factores que afectan el Inotropismo
163 CONTRACTILIDAD
- En condiciones normales está principalmente
determinada por la actividad adrenérgica. - Ej noradrenalina aumenta la tensión activa
desarrollada a cualquier precarga . - Se une a receptores B1 , aumenta entrada de Ca
a la célula y la liberación de Ca por el RSP
durante la contracción
164Inotropismo y Velocidad de acortamiento
Efecto en curva Fuerza - Velocidad
165CONTRACTILIDAD
- En la práctica se determina midiendo la capacidad
del músculo cardíaco de generar fuerza a un
volumen determinado de llenado ventricular (largo
fibra) -
166Aumento inotropismo con pre y poscarga constantes
167Efecto inotropismo en curvas Pº/volumen
168Efecto inotropismo en Ley de Starling
- gtI Desvía curva arriba y a la izquierda
- varía la tensión activa que puede ejercer el
corazón
169VS y CONTRACTILIDAD
- CAMBIO EN INOTROPISMO AFECTA LA FE ( VS/VFD)
- FE es usada en clínica para evaluar el estado
inotrópico del corazón