Ciclo cardíaco
| Ciclo cardíaco | |
|---|---|
| Organismos | Animalia |
| Sistema biológico | Sistema circulatorio |
| Salud | Beneficioso |
| Acción | Involuntario |
| Método | La sangre puede ingresar a la cámara ventricular relajada desde la vena a través de la válvula venosa. El músculo cardíaco contrae el ventrículo y la sangre es expulsada a través de la válvula arterial hacia la arteria. |
| Resultado | Circulación de sangre por minuto (Humanos) |
| Duración | 0,6–1 segundo (humanos) |
| *Animalia con excepción de Porifera , Cnidaria , Ctenophora , Platelmintos , Bryozoos y Anfioxos . | |
El ciclo cardíaco es el desempeño del corazón humano desde el comienzo de un latido hasta el comienzo del siguiente. [1] Consta de dos períodos: uno durante el cual el músculo cardíaco se relaja y se vuelve a llenar de sangre, llamado diástole , seguido de un período de contracción robusta y bombeo de sangre, llamado sístole . [1] Después de vaciarse, el corazón se relaja y se expande para recibir otro influjo de sangre que regresa de los pulmones y otros sistemas del cuerpo, antes de contraerse nuevamente para bombear sangre a los pulmones y esos sistemas.
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
Hay dos cámaras auriculares y dos ventrículos en el corazón; están emparejadas como el corazón izquierdo y el 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 de forma continua (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 que está debajo de ella. [5] Durante la sístole ventricular , los ventrículos se contraen y pulsan vigorosamente (o expulsan) 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 de manera eficiente por todo el cuerpo. [1] [2]
Las válvulas mitral y tricúspide , también conocidas como válvulas auriculoventriculares o válvulas AV , se abren durante la diástole ventricular para permitir el llenado. A finales del período de llenado, las aurículas comienzan a contraerse (sístole auricular) y fuerzan una última tanda de sangre hacia los ventrículos bajo presión (véase el diagrama del ciclo). Luego, impulsados por señales eléctricas del nódulo sinoauricular , los ventrículos comienzan a contraerse (sístole ventricular) y, a medida que aumenta la contrapresión contra ellos, las válvulas AV se ven obligadas a cerrarse, lo que impide que los volúmenes de sangre en los ventrículos fluyan hacia adentro o hacia afuera; esto se conoce como la etapa de contracción isovolumétrica . [1] [6]
Debido a las contracciones de la sístole, las presiones en los ventrículos aumentan rápidamente, excediendo las presiones en los troncos de la aorta y las arterias pulmonares y haciendo que las válvulas necesarias (las válvulas aórtica y pulmonar ) se abran, lo que da como resultado que se expulsen volúmenes de sangre separados de los dos ventrículos. [1] Esta es la etapa de eyección del ciclo cardíaco; se representa (ver 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 los de los troncos de la aorta y las arterias pulmonares, las válvulas aórtica y pulmonar se cierran nuevamente; vea, 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 caer significativamente y, a partir de entonces, las aurículas comienzan a rellenarse a medida que la sangre vuelve a fluir 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 completado 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 que se encuentran dentro del 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 debido a la demanda metabólica . [1] [2]
En un electrocardiograma , la sístole eléctrica inicia la sístole auricular en la desviación de la onda P de una señal constante; y comienza las contracciones (sístole). [2]
Ciclo cardíaco y diagrama de Wiggers
El ciclo cardíaco implica cuatro etapas principales de actividad: 1) "relajación isovolumétrica", 2) entrada, 3) "contracción isovolumétrica", 4) "eyección". [1] [2] Las etapas 1 y 2 juntas ("relajación isovolumétrica" más entrada (equivale a "entrada rápida", "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 presurizada durante la relajación ventricular (diástole ventricular) se llama sístole auricular . [1] [2]
El cierre de la válvula aórtica provoca un cambio rápido de presión en la aorta, llamada incisura. Este cambio brusco y breve de presión se atenúa rápidamente a lo largo del árbol arterial. La forma de la onda del pulso también se refleja en las ramas del árbol arterial y da lugar a una muesca dicrótica en las arterias principales. La suma de la onda del pulso reflejada y la onda sistólica puede aumentar la presión del pulso y ayudar a la perfusión tisular. Con el aumento de la edad, la aorta se endurece y puede volverse menos elástica, lo que reducirá el pulso máximo en la periferia.
Fisiología
El corazón es un órgano de cuatro cámaras que consta de mitades derecha e izquierda, llamadas corazón derecho y corazón izquierdo . Las dos cámaras superiores, las aurículas izquierda y derecha , son puntos de entrada al corazón para el flujo sanguíneo que regresa desde el sistema circulatorio , mientras que las dos cámaras inferiores, los ventrículos izquierdo y derecho , realizan las contracciones que expulsan la sangre del corazón para que fluya a través del 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 pulmonar y las arterias; o circulación sistémica , en la que 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 del corazón, son iniciados y orquestados por señales del sistema de conducción eléctrica del corazón, que es el "cableado" del corazón que lleva impulsos eléctricos a todo el cuerpo de cardiomiocitos , las células musculares especializadas del corazón. [1] [2] Estos impulsos en última instancia estimulan el 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 intrincadamente sincronizada y persistente que controla el latido rítmico de las células del músculo cardíaco, especialmente la compleja generación de impulsos 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), que está 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 creando un potencial de acción a través de las células del miocardio. [7] [8]
Los impulsos de la onda se retrasan al llegar al nódulo AV, que actúa como una puerta para frenar y coordinar la corriente eléctrica antes de que se conduzca por debajo de las aurículas y a través de los circuitos conocidos como haz de His y fibras de Purkinje , que estimulan las contracciones de ambos ventrículos. El retraso programado en el nódulo AV también proporciona tiempo para que el volumen sanguíneo fluya a través de las aurículas y llene las cámaras 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 vuelve a llenar con sangre que regresa del sistema circulatorio . [1] [2] Ambas válvulas auriculoventriculares (AV) se abren para facilitar el flujo "sin presión" de sangre directamente a través de las aurículas hacia ambos ventrículos, donde se recoge para la siguiente contracción. Este período se ve mejor en el medio del diagrama de Wiggers; consulte el panel denominado "diástole". Aquí se muestran los niveles de presión tanto en las aurículas como en los ventrículos como casi cero durante la mayor parte de la diástole. (Vea los trazados en gris y azul claro denominados "presión auricular" y "presión ventricular"; diagrama de Wiggers). Aquí también se puede ver el trazado de la línea roja de "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 musculares cardíacas de ambas aurículas tras la estimulación eléctrica y la conducción de corrientes eléctricas a través de las cámaras auriculares (véase más arriba, Fisiología ). [1] [2] Aunque nominalmente es un componente de la secuencia de contracción y eyección sistólica del corazón, la sístole auricular en realidad cumple la función vital de completar la diástole, que consiste en finalizar el llenado de ambos ventrículos con sangre mientras están relajados y expandidos para ese propósito. La sístole auricular se superpone al final de la diástole, y se produce 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 eyectar sangre desde los ventrículos (sístole ventricular) hacia la aorta y las arterias. [1] [2]
Sístole ventricular
La sístole ventricular es la contracción, tras estimulación eléctrica, del sincitio ventricular de las células musculares cardíacas en los ventrículos izquierdo y derecho . Las contracciones en el ventrículo derecho proporcionan circulación pulmonar al impulsar sangre desoxigenada a través de la válvula pulmonar y luego a través de las arterias pulmonares hasta 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 rutinariamente en las arterias más grandes que salen del ventrículo izquierdo durante la sístole ventricular izquierda). [1] [2]
Véase también
Referencias
- ^ abcdefghijklmnopqrstu v Pollock JD, Makaryus AN (3 de octubre de 2022). «Fisiología: ciclo cardíaco». StatPearls Publishing, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . . Consultado el 28 de marzo de 2024 .
- ^ abcdefghijklmnopqrstu Silverthorn, DU (10 de noviembre de 2022). "Construcción del diagrama de Wiggers utilizando conceptos básicos: una actividad en el aula". Avances en la educación en fisiología . 46 (4). doi :10.1152/advan.00046.2022.
- ^ Gersh, Bernard J (2000). Mayo Clinic Heart Book. Nueva York: William Morrow. págs. 6-8. ISBN 0-688-17642-9.
- ^ Hall JE, Hall ME (2011). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (12.ª ed.). Filadelfia: Elsevier. págs. 104-105. ISBN 978-1-4160-4574-8.
- ^ Topol, Eric J (2000). Cleveland Clinic Heart Book. Nueva York: Hyperion. págs. 4-5. ISBN 0-7868-6495-8.
- ^ Topol, Eric J (2000). Cleveland Clinic Heart Book. Nueva York: Hyperion. págs. 8-10. ISBN 0-7868-6495-8.
- ^ Gersh, Bernard J (2000). Mayo Clinic Heart Book. Nueva York: William Morrow. pág. A12. ISBN 0-688-17642-9.
- ^ ab Bellenir, Karen (2000). Heart Diseases and Disorders Sourcebook, 2.ª ed. Detroit: Frederick G. Ruffner, Jr./Omnigraphics. págs. 65–67. ISBN 0-7808-0238-1.
Bibliografía
- Hall, John (2011). Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology (12.ª ed.). Filadelfia: Saunders/Elsevier. ISBN 978-1-4160-4574-8.
