Contenidos
¿Qué es el corazón?
El corazón es un órgano muscular del tamaño de un puño, ubicado justo detrás y ligeramente a la izquierda del esternón. El corazón bombea sangre a través de la red de arterias y venas llamada sistema cardiovascular.
Anatomía macroscópica
El corazón es un órgano muscular compuesto por cuatro cámaras. Tiene el tamaño de un puño cerrado y los hombres y mujeres adultos pesan unos 250 y 300 gramos, respectivamente. Se encuentra dentro del tórax, por encima de la membrana transversal anterior llamada mediastino, que es la parte central de la cavidad torácica entre las dos cavidades pleurales. Aproximadamente dos tercios del corazón están situados en el lado izquierdo del tórax. La forma del corazón es la de un cono, con el lado hacia el cono, la parte superior hacia el frente, la parte inferior izquierda hacia la punta y la parte inferior más ancha hacia la izquierda.
Pericardio
La membrana que rodea y protege el corazón es el pericardio, que impide que el corazón entre en el mediastino y permite que el corazón se contraiga. El pericardio está compuesto por dos partes principales, el pericardio fibroso y la membrana serosa.
El pericardio fibroso más externo es una cápsula de tejido conectivo fibroso duro e inelástico. Se detiene en el diafragma y recorre el centro de su tendón. La cara es continua con la pleura superior. La función del pericardio fibroso es evitar que el corazón se estire demasiado durante la diástole, protegerlo y anclarlo en el mediastino.
El pericardio seroso más interno es una película compuesta por dos capas:
- A. La capa más visceral, o epicardio, está unida al músculo cardíaco.
- B. La capa más externa de la pared está fusionada con el pericardio fibroso.
Entre la capa de la pared y la lámina visceral hay un espacio virtual, la cavidad pericárdica, que contiene una fina capa de material seroso, es decir, líquido pericárdico, que puede reducir la fricción entre la capa visceral y la capa de la pared durante el movimiento del corazón.
Pared
La pared central está compuesta por tres capas:
- La capa externa llamada epicardio, que es la capa visceral del pericardio seroso.
- La capa media del tejido miocárdico se denomina miocardio.
- La capa interna llamada endocardio, que recubre el corazón y las válvulas cardíacas y conecta con las células endoteliales que llegan al corazón o con los vasos sanguíneos torácicos que salen del corazón.
Cavidades
El corazón consta de 4 cámaras: dos superiores (aurículas) y dos inferiores (ventrículos). En la superficie frontal de cada aurícula hay una estructura en forma de bolsa plisada, o apéndice, que aumenta ligeramente la capacidad de la aurícula.
- Aurícula derecha: es una cavidad estrecha y de paredes finas que forma el borde derecho del corazón y está separada de la aurícula izquierda por el tabique auricular. Recibe sangre de tres vasos sanguíneos, la vena cava superior e inferior y el seno coronario. La sangre fluye desde la aurícula derecha a través del foramen auriculoventricular derecho (situado en la válvula tricúspide) hacia el ventrículo derecho y se denomina válvula tricúspide.
- Ventrículo derecho: cavidad alargada de paredes gruesas que forma la parte anterior del corazón. El tabique ventricular lo separa del ventrículo izquierdo. El interior del ventrículo derecho es muscular y se denomina trabécula carnosa. Los extremos de la válvula tricúspide están conectados por cuerdas unidas a los músculos papilares. Cuando la presión ventricular aumenta, las cuerdas tienden a impedir que los lóbulos entren en la aurícula. La sangre fluye del ventrículo derecho al tronco pulmonar a través de la válvula del lumen pulmonar. El tronco pulmonar se divide en una arteria pulmonar derecha y una arteria pulmonar izquierda.
- Aurícula izquierda: cavidad rectangular de paredes finas situada detrás de la aurícula derecha que forma la mayor parte de la base del corazón. Extrae la sangre de los pulmones a través de cuatro venas pulmonares (dos venas a cada lado) situadas en la espalda. Las paredes anterior y posterior de la aurícula izquierda son lisas porque el músculo pectíneo sólo se encuentra en el apéndice. Desde esta cavidad, la sangre fluye a través del orificio atrio ventricular izquierdo hacia el ventrículo izquierdo, que está revestido por dos válvulas mitrales.
- Ventrículo izquierdo: esta cavidad forma el vértice del corazón, casi toda la cara y el borde izquierdo, y el músculo facial. Tiene paredes gruesas, trabéculas y cuerdas carnosas, que unen la punta de la válvula al músculo papilar. La sangre pasa del ventrículo izquierdo a la aorta a través de la válvula aórtica semilunar.
El grosor de las paredes de las cuatro cámaras varía según su función. Las paredes de la aurícula son delgadas porque sólo transfieren sangre a los ventrículos adyacentes. La pared del ventrículo derecho es más fina que la del ventrículo izquierdo porque el ventrículo derecho bombea la sangre a los pulmones, mientras que el ventrículo izquierdo bombea la sangre a todo el cuerpo. La pared muscular del ventrículo izquierdo es de 2 a 4 veces más gruesa que la del ventrículo derecho.
Entre la aurícula y el miocardio ventricular hay una capa de tejido conectivo denso que forma el esqueleto fibroso del corazón. Los cuatro anillos fibrosos de la unión de las válvulas del corazón se fusionan para formar una barrera eléctrica entre la aurícula y el miocardio ventricular.
El corazón es estimulado por fibras nerviosas autónomas del sistema nervioso parasimpático y simpático, formando un plexo nervioso. Las ramas del plexo cardíaco inervan el tejido conductor, los vasos sanguíneos coronarios y el miocardio auricular y ventricular.
Inervación
El corazón es estimulado por fibras nerviosas autónomas del sistema nervioso parasimpático y simpático, formando un plexo nervioso. Las ramas del plexo cardíaco inervan el tejido conductor, los vasos sanguíneos coronarios y el miocardio auricular y ventricular. Las fibras simpáticas se originan en los segmentos vertebrales cervicales y torácicos. El nervio parasimpático deriva del nervio vago o nervio X craneal.
Irrigación
Las dos arterias coronarias principales, la derecha y la izquierda, se originan en la parte inicial de la aorta ascendente. Estas arterias se ramifican para distribuir la sangre oxigenada al músculo cardíaco. La sangre no oxigenada se vacía a través de las venas en el seno coronario y luego en la aurícula derecha. El seno coronario está situado detrás del surco auriculoventricular.
Anatomía microscópica
Músculo cardíaco
El miocardio o músculo cardíaco está compuesto por fibras musculares redondas y estriadas que son más cortas y pequeñas que las fibras musculares esqueléticas. Tienen ramificaciones, que están conectadas a las fibras adyacentes por un engrosamiento lateral de la membrana celular o sarcolema, llamados discos callosos. Estos discos contienen conexiones intercelulares que permiten la conducción de potenciales de acción desde una fibra muscular a otra adyacente.
Sistema de conducción cardíaca
Cada latido del corazón es generado por la actividad eléctrica rítmica intrínseca del 1% de las fibras miocárdicas, tanto autonómicas como conductoras. Estas fibras pueden generar impulsos de forma repetida y rítmica y actúan como marcapasos, regulando el ritmo de todo el corazón y formando el sistema de conducción cardíaco. El sistema de conducción puede garantizar la contracción coordinada de la cámara cardíaca para que el corazón realice una función de bombeo eficaz. Los componentes del sistema de conducción son :
- Ganglio sinusal o nodo sinusal, situado bajo el ostium de la vena cava superior en la pared de la aurícula derecha. Cualquier potencial de acción generado en este nodo se propaga a las fibras miocárdicas de la aurícula.
- El nodo auriculoventricular (AV) está situado en el tabique auricular. Los impulsos de las fibras miocárdicas de ambas aurículas convergen en el nodo AV y se distribuyen a los ventrículos a través de las fibras auriculares.
- haz de His o fascículo auriculoventricular, que es la única conexión eléctrica entre las aurículas y los ventrículos. En el resto del corazón, el esqueleto fibroso aísla eléctricamente las aurículas de los ventrículos.
- El fascículo atrio ventricular se extiende hasta la parte muscular del tabique ventricular y se divide en dos ramas, una derecha y otra izquierda, de su fascículo, que continúa extendiéndose hasta el ápice a través del tabique ventricular y se distribuye por todo el músculo ventricular.
- Por último, las fibras del plexo subendocárdico o fibras de Purkinje conducen rápidamente los potenciales de acción por todo el miocardio ventricular.
Fisiología del corazón
Potencial de acción
Funcionalmente, el corazón está compuesto por dos tipos de fibras musculares: las contráctiles y las conductoras. Las fibras contráctiles comprenden la mayor parte del tejido auricular y ventricular y son las células de trabajo del corazón. Las fibras conductoras representan el 1% del total de las fibras miocárdicas y constituyen el sistema de conducción. Su función no es la contracción muscular, sino la generación y rápida difusión de potenciales de acción por todo el miocardio.
Las contracciones del músculo cardíaco son generadas por estímulos eléctricos regulares que se generan automáticamente en el nodo sinusal. La llegada de un impulso a una fibra miocárdica normal genera un potencial de acción (alteración de la permeabilidad de la membrana celular a determinados iones), que hace que la fibra muscular miocárdica se contraiga. El potencial de acción de las fibras miocárdicas contráctiles auriculares y ventriculares consta de tres fases:
- Despolarización: cuando la excitación de las fibras del nódulo sinusal llega a las fibras del oído, hace que los canales de sodio se abran rápidamente, provocando una rápida despolarización.
- Meseta: en una segunda fase, los canales de calcio se abren lentamente, facilitando la entrada de iones de calcio en la fibra miocárdica.
- Repolarización: la recuperación del potencial de membrana en reposo se debe a la apertura de los canales de potasio y al cierre de los canales de calcio.
El potencial de acción de las fibras del nodo sinusal difiere ligeramente del resto de las fibras auriculares y ventriculares del miocardio:
- El potencial de membrana en reposo es menos negativo que en el resto de las fibras cardíacas (-55 mV) y, por tanto, es más excitable.
- En reposo, debido a la mayor permeabilidad al ion sodio, el potencial de reposo se vuelve cada vez menos negativo (potencial de reposo inestable). Cuando alcanza un valor de -40 mV (valor umbral), los canales de calcio se activan y se desencadena un potencial de acción.
Propagación del potencial de acción
El potencial de acción cardíaco se propaga desde el nodo sinusal a través del miocardio auricular hasta el nodo auriculoventricular en aproximadamente 0,03 segundos. En el nodo AV, la velocidad de conducción del estímulo disminuye, lo que permite un tiempo suficiente para que las aurículas se contraigan completamente y los ventrículos puedan llenarse con el volumen de sangre necesario antes de que los ventrículos se contraigan. Desde el nodo atrioventricular, el potencial de acción se propaga rápidamente a través del haz de His y sus ramas para transmitir de forma sincronizada el potencial de acción a todas las fibras del miocardio ventricular. El tiempo que transcurre entre la aparición del potencial en el nodo sinusal y su propagación a todas las fibras del miocardio auricular y ventricular es de 0,22 segundos.
Electrocardiograma
Cuando el impulso cardíaco pasa a través del corazón, la corriente eléctrica también viaja desde el corazón a los tejidos adyacentes. Una pequeña porción de la corriente viaja a la superficie del cuerpo y puede ser registrada. Este registro se denomina electrocardiograma (ECG). El ECG es un registro gráfico de la actividad eléctrica del corazón y de la conducción de sus impulsos.
Las corrientes eléctricas se detectan en la superficie del cuerpo en forma de pequeños potenciales eléctricos que, tras su amplificación, se muestran en el electrocardiógrafo. En la práctica clínica, el ECG se registra colocando electrodos en los brazos y las piernas (derivaciones de las extremidades) y seis en el pecho (derivaciones torácicas). Cada electrodo registra una actividad eléctrica diferente porque su ubicación es distinta a la del corazón. La interpretación del ECG puede determinar si la conducción del corazón es normal, el tamaño de las cámaras del corazón y si hay zonas del miocardio dañadas.
Con cada latido, se ven 3 ondas en el ECG:
- La onda P: es una pequeña onda ascendente. Representa la despolarización de las aurículas y la transmisión del impulso desde el nodo sinoauricular a las fibras musculares auriculares.
- El complejo QRS: comienza con una onda descendente, continúa con una onda triangular ascendente rápida y, finalmente, con una pequeña desviación. Este complejo representa la despolarización ventricular. La fase de repolarización auricular coincide con la despolarización ventricular. Por lo tanto, la onda de repolarización auricular queda oculta por el complejo QRS y no puede verse en el ECG.
- La onda T: es una onda ascendente suave que aparece después del complejo QRS y representa la repolarización ventricular.
El análisis del ECG también incluye la medición de los intervalos o segmentos de onda:
- El intervalo P-R se mide desde el inicio de la onda P hasta el inicio del complejo QRS. Se utiliza para determinar el tiempo necesario para que el pulso recorra las aurículas y llegue a los ventrículos.
- El segmento S-T representa el intervalo entre el final del complejo QRS y el comienzo de la onda T. Corresponde a la fase de meseta del potencial de acción. Este segmento se altera cuando el miocardio no recibe suficiente oxígeno (por ejemplo, en caso de angina de pecho o infarto de miocardio).
- El intervalo Q-T incluye el complejo QRS, el segmento ST y la onda T, y representa el comienzo de la despolarización ventricular hasta el final de la repolarización ventricular.
Ciclo cardíaco
Un ciclo cardíaco incluye todos los fenómenos eléctricos (potencial de acción y su propagación) y mecánicos (sístole: contracción; diástole: relajación) que se producen durante cada latido. El término sístole se refiere a la fase de contracción y diástole a la fase de relajación. Cada ciclo cardíaco incluye la sístole y la diástole auricular y la sístole y la diástole ventricular. Durante cada ciclo, las aurículas y los ventrículos se contraen y relajan alternativamente, moviendo la sangre desde las zonas de baja presión a las de alta presión. Los fenómenos que se producen durante cada ciclo cardíaco pueden resumirse como sigue:
- Sístole auricular: Durante la sístole auricular, las aurículas se contraen y facilitan el paso de un pequeño volumen de sangre a través de los ventrículos. La despolarización auricular da lugar a la sístole auricular. En este momento, los ventrículos están relajados.
- Sístole ventricular: dura 0,3 segundos durante los cuales los ventrículos se contraen y las aurículas se relajan al mismo tiempo. Al final de la sístole auricular, el impulso eléctrico llega a los ventrículos y provoca primero una despolarización y luego una contracción ventricular. La contracción ventricular provoca un aumento de la presión intraventricular, lo que conduce al cierre de las válvulas auriculoventriculares (AV). El cierre de estas válvulas genera un ruido audible en la superficie del pecho, que es el primer sonido del corazón. Durante aproximadamente 0,05 segundos, tanto las válvulas semilunares (SL) como las válvulas AV están cerradas. Este es el periodo de contracción isovolumétrica. Al continuar la contracción ventricular, se produce un rápido aumento de la presión en las cámaras ventriculares. Cuando la presión en los ventrículos es mayor que la presión en las arterias, las válvulas SL se abren y se produce la fase de eyección ventricular, que dura aproximadamente 0,250 segundos.
- Diástole ventricular: El inicio de la diástole ventricular se debe a la repolarización ventricular. La tasa de eyección de sangre disminuye gradualmente, la presión intraventricular disminuye y las válvulas del SL se cierran. El cierre de las válvulas aórtica y pulmonar genera el segundo sonido cardíaco. Las válvulas semilunares impiden que la sangre regrese a las arterias cuando se detiene la contracción miocárdica ventricular. El ventrículo es una cavidad cerrada, con las válvulas AV y SL cerradas. El ventrículo tiene un volumen constante, se expande gradualmente y la presión intraventricular disminuye. Cuando la presión ventricular cae por debajo de la presión auricular, las válvulas atrio ventriculares se abren y comienza la fase de llenado ventricular. La sangre pasa de las aurículas a los ventrículos siguiendo un gradiente de presión.
Gasto cardiaco
El gasto cardíaco o volumen minuto es el volumen de sangre expulsado del ventrículo izquierdo a la aorta en un minuto. Es quizás el factor más importante a tener en cuenta en cuanto a la circulación, ya que de ella depende el transporte de sustancias a los tejidos. Es igual a la cantidad de sangre expulsada del ventrículo durante la sístole (volumen sistólico) multiplicada por el número de latidos por minuto (frecuencia cardíaca).
CO (MV) = SV x HR
(ml/min) (ml/lat) (bpm)
En reposo, en un varón adulto medio, el volumen sistólico es de 70 ml/lat y la frecuencia cardíaca es de 75 lpm (latidos por minuto), por lo que el gasto cardíaco es de 5250 ml/min.
La frecuencia cardíaca en reposo de una persona adulta se sitúa entre 70 y 80 latidos por minuto. Cuando la frecuencia cardíaca es inferior a 60 latidos por minuto, se denomina bradicardia. La taquicardia, por el contrario, es una frecuencia cardíaca rápida en reposo de más de 100 latidos por minuto.
Cuando los tejidos cambian su actividad metabólica, el consumo de oxígeno se altera y esto se refleja en el valor del gasto cardíaco, que se adapta a las necesidades. La regulación del gasto cardíaco depende de factores que pueden modificar el volumen sistólico y de factores que pueden modificar la frecuencia cardíaca.
- A) Factores que pueden influir en el volumen de la carrera:
El volumen de la carrera es la diferencia entre el volumen al principio (volumen diastólico final) y al final de la sístole (volumen diastólico final). Un corazón sano es capaz de bombear durante la sístole toda la sangre que ha entrado en sus cavidades durante la diástole anterior. Para ello, los factores importantes que regulan el volumen sistólico y garantizan que ambos ventrículos bombeen el mismo volumen de sangre son los siguientes.- La precarga o el grado de estiramiento de las fibras miocárdicas durante la diástole determina la fuerza de la contracción miocárdica. Dentro de ciertos límites, cuanto más se llena el corazón en diástole, mayor es la fuerza de contracción durante la sístole, lo que se denomina ley de Frank-Starling del corazón. Esta ley establece que cuanta más sangre llega a las cámaras del corazón, más se estiran las fibras del miocardio. Debido al estiramiento, el músculo cardíaco se contrae con más fuerza. Así, el exceso de sangre que llega al corazón durante la diástole se bombea automáticamente durante la siguiente sístole. Los factores que pueden aumentar la precarga son los que afectan al retorno venoso, o al retorno de la sangre desde las venas al corazón. El retorno venoso depende de :
- a. la duración de la diástole ventricular, de modo que si la diástole disminuye, el tiempo de llenado ventricular disminuye.
- b. la presión venosa, de modo que un aumento de la presión venosa facilita el paso de más sangre a los ventrículos.
- Contractilidad miocárdica o fuerza contráctil de las fibras miocárdicas a cualquier valor de precarga. Los factores que pueden alterar la contractilidad se resumen a continuación:
- a. Factores intrínsecos, relacionados con la Ley del Corazón de Frank-Starlin.
- b. Factores extrínsecos, relacionados con el efecto del sistema nervioso vegetativo sobre las fibras miocárdicas. El sistema nervioso simpático inerva todas las fibras auriculares y ventriculares del miocardio y su estimulación provoca un aumento de la contractilidad miocárdica. El sistema nervioso parasimpático inerva principalmente el miocardio auricular y, en menor medida, el miocardio ventricular. La estimulación del sistema nervioso parasimpático provoca una disminución del 20-30% de la contractilidad.
- La poscarga es la presión que el ventrículo debe superar durante la sístole para abrir las válvulas auriculoventriculares. El aumento de la poscarga, con valores constantes de precarga, reduce el volumen sistólico y queda más sangre en los ventrículos al final de la diástole.
- La precarga o el grado de estiramiento de las fibras miocárdicas durante la diástole determina la fuerza de la contracción miocárdica. Dentro de ciertos límites, cuanto más se llena el corazón en diástole, mayor es la fuerza de contracción durante la sístole, lo que se denomina ley de Frank-Starling del corazón. Esta ley establece que cuanta más sangre llega a las cámaras del corazón, más se estiran las fibras del miocardio. Debido al estiramiento, el músculo cardíaco se contrae con más fuerza. Así, el exceso de sangre que llega al corazón durante la diástole se bombea automáticamente durante la siguiente sístole. Los factores que pueden aumentar la precarga son los que afectan al retorno venoso, o al retorno de la sangre desde las venas al corazón. El retorno venoso depende de :
- B) Factores que pueden influir en el ritmo cardíaco
El ritmo establecido por el nodo sinusal puede verse alterado por varios factores, los más importantes de los cuales son el sistema nervioso autónomo y los mecanismos químicos.- El sistema nervioso autónomo regula la frecuencia cardíaca mediante impulsos procedentes del centro cardiovascular situado en la unión bulbo-protuberancia. Las fibras simpáticas de este centro provocan un aumento del ritmo cardíaco.
Del mismo modo, las fibras parasimpáticas que van desde el centro cardiovascular a través del nervio vago hasta el corazón ralentizan el ritmo cardíaco. Los receptores del sistema cardiovascular (barorreceptores y quimiorreceptores) y los receptores de los músculos y las articulaciones (propioceptores) informan al centro cardiovascular de los cambios en la presión arterial, la química sanguínea y la actividad física, respectivamente. En consecuencia, los estímulos activadores o inhibidores llegan al centro cardiovascular, desencadenando la respuesta del centro cardiovascular a través del sistema nervioso autónomo. - La regulación química de la frecuencia cardíaca incluye mecanismos relacionados con las hormonas suprarrenales, la epinefrina y la norepinefrina, así como cambios en la concentración de ciertos iones intracelulares y extracelulares (K+, Ca+ y Na+).
- La edad, el sexo y la temperatura corporal son otros factores que pueden influir en los valores de la frecuencia cardíaca.
- El sistema nervioso autónomo regula la frecuencia cardíaca mediante impulsos procedentes del centro cardiovascular situado en la unión bulbo-protuberancia. Las fibras simpáticas de este centro provocan un aumento del ritmo cardíaco.