Ciclo cardíaco

El ciclo cardíaco es el funcionamiento del corazón humano desde el inicio de un latido hasta el inicio del siguiente. ^{[ 1 ]} Consta de dos períodos: uno durante el cual el músculo cardíaco se relaja y se llena de sangre, llamado diástole , seguido de un período de contracción vigorosa y bombeo de sangre, llamado sístole . ^{[ 1 ]} Después de vaciarse, el corazón se relaja y se expande para recibir otro flujo de sangre que regresa de los pulmones y otros sistemas del cuerpo, antes de volver a contraerse.

Suponiendo un corazón sano y una frecuencia cardíaca típica de 70 a 75 latidos por minuto, cada ciclo cardíaco, o latido, tarda aproximadamente 0,8 segundos en completarse. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} La duración del ciclo cardíaco es inversamente proporcional a la frecuencia cardíaca. ^{[ 4 ]}

Descripción

El corazón tiene dos aurículas y dos ventrículos ; están emparejados como corazón izquierdo y corazón derecho —es decir, la aurícula izquierda con el ventrículo izquierdo, la aurícula derecha con el ventrículo derecho— y trabajan en conjunto para repetir el ciclo cardíaco continuamente (véase el diagrama del ciclo en el margen derecho). ^{[ 1 ]} Al comienzo del ciclo, durante la diástole ventricular temprana , el corazón se relaja y se expande mientras recibe sangre en ambos ventrículos a través de ambas aurículas; luego, cerca del final de la diástole ventricular tardía , las dos aurículas comienzan a contraerse ( sístole auricular ) y cada aurícula bombea sangre al ventrículo inferior. ^{[ 5 ]} Durante la sístole ventricular, los ventrículos se contraen y bombean vigorosamente dos suministros de sangre separados desde el corazón —uno a los pulmones y otro a todos los demás órganos y sistemas del cuerpo— mientras las dos aurículas se relajan ( diástole auricular ). Esta coordinación precisa asegura que la sangre se recoja y circule eficientemente por todo el cuerpo. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Las válvulas mitral y tricúspide , también conocidas como válvulas auriculoventriculares o AV , se abren durante la diástole ventricular para permitir el llenado. Al final del período de llenado, las aurículas comienzan a contraerse (sístole auricular), forzando una última oleada de sangre hacia los ventrículos bajo presión (véase el diagrama del ciclo). Luego, impulsados por señales eléctricas del nodo sinoauricular , los ventrículos comienzan a contraerse (sístole ventricular) y, a medida que aumenta la contrapresión, las válvulas AV se cierran, lo que impide que los volúmenes de sangre entren o salgan de los ventrículos; esto se conoce como la fase de contracción isovolumétrica . ^{[ 1 ]}^{[ 6 ]}

Debido a las contracciones de la sístole, las presiones en los ventrículos aumentan rápidamente, superando las presiones en los troncos de la aorta y las arterias pulmonares , lo que provoca la apertura de las válvulas necesarias (la aórtica y la pulmonar ), resultando en la eyección de volúmenes de sangre separados de los dos ventrículos. ^{[ 1 ]} Esta es la etapa de eyección del ciclo cardíaco; se representa (véase el diagrama circular) como la primera fase de la sístole ventricular seguida de la segunda fase de la sístole ventricular . ^{[ 2 ]} Después de que las presiones ventriculares caen por debajo de sus picos y por debajo de las de los troncos de la aorta y las arterias pulmonares, las válvulas aórtica y pulmonar se cierran de nuevo (véase, en el margen derecho, el diagrama de Wiggers , trazado de línea azul). ^{[ 2 ]}

A continuación se produce la relajación isovolumétrica , durante la cual la presión dentro de los ventrículos comienza a disminuir significativamente, y posteriormente las aurículas comienzan a llenarse nuevamente a medida que la sangre regresa al flujo hacia la aurícula derecha (desde las venas cavas ) y hacia la aurícula izquierda (desde las venas pulmonares ). ^{[ 1 ]} A medida que los ventrículos comienzan a relajarse, las válvulas mitral y tricúspide se abren nuevamente, y el ciclo completo regresa a la diástole ventricular y a un nuevo "inicio" del ciclo cardíaco. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

A lo largo del ciclo cardíaco, la presión arterial aumenta y disminuye. Los movimientos del músculo cardíaco están coordinados por una serie de impulsos eléctricos producidos por células marcapasos especializadas ubicadas en el nódulo sinoauricular y el nódulo auriculoventricular . El músculo cardíaco está compuesto por miocitos que inician sus contracciones internas sin recibir señales de nervios externos, con la excepción de los cambios en la frecuencia cardíaca debidos a la demanda metabólica . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

En un electrocardiograma , la sístole eléctrica inicia la sístole auricular en la deflexión de la onda P de una señal constante; y comienza las contracciones (sístole). ^{[ 2 ]}

Ciclo cardíaco y diagrama de Wiggers

El ciclo cardíaco comprende cuatro etapas principales de actividad: 1) "relajación isovolumétrica", 2) flujo de entrada, 3) "contracción isovolumétrica", 4) "eyección". ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Las etapas 1 y 2 juntas —"relajación isovolumétrica" más flujo de entrada (igual a "flujo de entrada rápido", "diástasis" y "sístole auricular")— comprenden el período de diástole ventricular, incluida la sístole auricular, durante la cual la sangre que regresa al corazón fluye a través de las aurículas hacia los ventrículos relajados. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Las etapas 3 y 4 juntas —"contracción isovolumétrica" más "eyección"— son el período de sístole ventricular, que es el bombeo simultáneo de suministros de sangre separados de los dos ventrículos, uno a la arteria pulmonar y otro a la aorta. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Cabe destacar que, cerca del final de la diástole, las aurículas comienzan a contraerse y luego bombean sangre a los ventrículos; Esta entrega a presión durante la relajación ventricular (diástole ventricular) se denomina sístole auricular . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

El cierre de la válvula aórtica provoca un cambio rápido de presión en la aorta, denominado incisura. Este cambio brusco y repentino se atenúa rápidamente a lo largo del árbol arterial. La onda de pulso también se refleja en las ramificaciones del árbol arterial, dando lugar a una incisura dicrótica en las arterias principales. La suma de la onda de pulso reflejada y la onda sistólica puede aumentar la presión del pulso y favorecer la perfusión tisular. Con la edad, la aorta se rigidiza y puede perder elasticidad, lo que reduce el pulso máximo en la periferia.

Fisiología

Gráfico animado por CGI del corazón humano, seccionado, con movimientos y sincronización con el diagrama de Wiggers. La sección muestra: 1) los ventrículos abiertos contrayéndose una vez por latido, es decir, una vez por cada ciclo cardíaco; 2) la válvula mitral (parcialmente oculta) del corazón izquierdo; 3) las válvulas tricúspide y pulmonar del corazón derecho; nótese que estas válvulas se abren y cierran en sentido opuesto. (La válvula aórtica del corazón izquierdo se encuentra debajo de la válvula pulmonar y está completamente oculta). Las aurículas (sin seccionar) se ven encima de los ventrículos.

El corazón es un órgano de cuatro cavidades que consta de dos mitades, derecha e izquierda, llamadas corazón derecho e izquierdo . Las dos cavidades superiores, las aurículas izquierda y derecha , son los puntos de entrada al corazón para el flujo sanguíneo que regresa del sistema circulatorio , mientras que las dos cavidades inferiores, los ventrículos izquierdo y derecho , realizan las contracciones que expulsan la sangre del corazón para que circule por el sistema circulatorio. La circulación se divide en circulación pulmonar , durante la cual el ventrículo derecho bombea sangre desoxigenada a los pulmones a través del tronco y las arterias pulmonares ; o circulación sistémica , en la cual el ventrículo izquierdo bombea/expulsa sangre recién oxigenada por todo el cuerpo a través de la aorta y todas las demás arterias. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Sistema de conducción eléctrica del corazón

En un corazón sano, todas las actividades y descansos durante cada ciclo cardíaco individual, o latido, son iniciados y orquestados por señales del sistema de conducción eléctrica del corazón, que es el "cableado" del corazón que transporta impulsos eléctricos por todo el cuerpo de los cardiomiocitos , las células musculares especializadas del corazón. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Estos impulsos finalmente estimulan al músculo cardíaco para que se contraiga y, por lo tanto, expulse sangre de los ventrículos hacia las arterias y el sistema circulatorio cardíaco ; y proporcionan un sistema de señalización persistente y con una sincronización intrincada que controla el latido rítmico de las células del músculo cardíaco, especialmente la generación de impulsos complejos y las contracciones musculares en las cámaras auriculares.

La secuencia rítmica (o ritmo sinusal ) de esta señalización a través del corazón está coordinada por dos grupos de células especializadas: el nódulo sinoauricular (SA), situado en la pared superior de la aurícula derecha, y el nódulo auriculoventricular (AV), ubicado en la pared inferior del corazón derecho, entre la aurícula y el ventrículo. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} El nódulo sinoauricular, a menudo conocido como marcapasos cardíaco , es el punto de origen para producir una onda de impulsos eléctricos que estimula la contracción auricular mediante la creación de un potencial de acción en las células del miocardio. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Los impulsos de la onda se retrasan al llegar al nodo AV, que actúa como una compuerta para ralentizar y coordinar la corriente eléctrica antes de que se conduzca por debajo de las aurículas y a través de los circuitos conocidos como el haz de His y las fibras de Purkinje , que estimulan las contracciones de ambos ventrículos. El retraso programado en el nodo AV también proporciona tiempo para que el volumen sanguíneo fluya a través de las aurículas y llene las cavidades ventriculares, justo antes del retorno de la sístole (contracciones), expulsando el nuevo volumen sanguíneo y completando el ciclo cardíaco. ^{[ 8 ]} (Véase el diagrama de Wiggers: trazado de "volumen ventricular" (rojo), en el panel "Sístole").

Diástole y sístole en el ciclo cardíaco

La diástole cardíaca es el período del ciclo cardíaco en el que, después de la contracción, el corazón se relaja y se expande mientras se llena con la sangre que regresa del sistema circulatorio . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Ambas válvulas auriculoventriculares (AV) se abren para facilitar el flujo sanguíneo "sin presión" directamente a través de las aurículas hacia ambos ventrículos, donde se recoge para la siguiente contracción. Este período se observa mejor en el centro del diagrama de Wiggers; véase el panel etiquetado como "diástole". Aquí se muestran los niveles de presión en las aurículas y los ventrículos como cercanos a cero durante la mayor parte de la diástole. (Véanse los trazados gris y azul claro etiquetados como "presión auricular" y "presión ventricular" en el diagrama de Wiggers). Aquí también se puede observar el trazado de la línea roja del "volumen ventricular", que muestra un aumento del volumen sanguíneo desde la meseta baja de la etapa de "relajación isovolumétrica" hasta el volumen máximo que se produce en la subetapa de "sístole auricular". ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Sístole auricular

La sístole auricular es la contracción de las células del músculo cardíaco de ambas aurículas tras la estimulación eléctrica y la conducción de corrientes eléctricas a través de las cavidades auriculares (véase más arriba, Fisiología ). ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Si bien nominalmente forma parte de la secuencia de contracción y eyección sistólica del corazón, la sístole auricular desempeña en realidad la función vital de completar la diástole, que consiste en finalizar el llenado de ambos ventrículos con sangre mientras están relajados y expandidos para tal fin. La sístole auricular se superpone al final de la diástole, ocurriendo en el subperíodo conocido como diástole ventricular tardía (véase el diagrama del ciclo). En este punto, la sístole auricular aplica presión de contracción para completar los volúmenes de sangre enviados a ambos ventrículos; esta contracción auricular cierra la diástole inmediatamente antes de que el corazón comience de nuevo a contraerse y a expulsar sangre de los ventrículos (sístole ventricular) hacia la aorta y las arterias. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Sístole ventricular

La sístole ventricular consiste en las contracciones, tras estimulación eléctrica, del sincitio ventricular de células musculares cardíacas en los ventrículos izquierdo y derecho . Las contracciones del ventrículo derecho proporcionan circulación pulmonar al bombear sangre desoxigenada a través de la válvula pulmonar y, posteriormente, a través de las arterias pulmonares hacia los pulmones. Simultáneamente, las contracciones de la sístole ventricular izquierda proporcionan circulación sistémica de sangre oxigenada a todos los sistemas del cuerpo al bombear sangre a través de la válvula aórtica, la aorta y todas las arterias. (La presión arterial se mide habitualmente en las arterias de mayor calibre que salen del ventrículo izquierdo durante la sístole ventricular izquierda). ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Véase también

Referencias

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Bibliografía

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