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Fisiopatología
Cardiovascular
Falla de la función de
bomba 1
Dra. Pamela Jorquera
Función cardiaca
Corazón: se adapta a los
requerimientos del
organismo
 Reserva cardiaca:
capacidad de incrementar
el DC durante actividad
física.

Insuficiencia cardiaca

Estado fisiopatológico y
clínico en el cual el
corazón es incapaz de
bombear sangre para
cubrir las demandas
metabólicas periféricas
en reposo o actividad
leve
Insuficiencia cardiaca

IC: utiliza la reserva
cardiaca en reposo.
Insuficiencia cardíaca

Es un síndrome
heterogéneo
resultante de un
daño estructural de
la fibra miocárdica
Fisiopatología de la IC

Involucra
Disminución del DC
con hipoperfusión y
estancamiento de
sangre en territorio
venoso
http://web.ukonline.co.uk/
congestión
hipoperfusión
Consumo de oxígeno miocárdico
Tensión de la pared
ventricular

Ciclo cardiaco: se producen
cambios dinámicos de la
geometría cardiaca en
sístole y diástole con
variación drástica del
grosor y curvatura de la
pared del ventrículo
Estrés (Tensión) de la pared
ventricular

directamente proporcional a
la Pº dentro del ventrículo y
al diámetro ventricular, e
inversamente proporcional
al grosor de la pared.
Ley de Laplace

Determina que en una
esfera la presión dentro
de ella se correlaciona
directamente con la
tensión y el grosor de la
pared e inversamente con
el radio de la esfera
Estrés de la pared
ventricular


Tensión es la fuerza ejercida
a lo largo de una línea
(dinas/cm).
Estrés (σ) es la fuerza
ejercida sobre un área
(dinas/cm²), describe la
fuerza dirigida alrededor de
la circunferencia del V.
Tensión de la pared ventricular
el estrés de la
pared es el
principal
determinante
del consumo de
oxigeno
miocárdico
Consumo miocárdico de
oxígeno


El MVO2 se incrementa con el
aumento de la FC, de la
precarga, de la poscarga y de
la contractilidad.
Especialmente importante es
la generación de presión
dentro del V (tensión)
Consumo miocárdico de O2


MVO2 = flujo coronario por
la cantidad de O2 extraído
O2 extraído = diferencia
arterio-venosa de O2
MVO2 = Q cor
x
(a-v) O2
elevado metabolismo miocárdico genera
extracción tisular del O2 que alcanza el 60-70%
Debito cardiaco
DC = VS x FC
Variables que determinan el
volumen sistólico
PRECARGA
CONTRACTILIDAD
POSTCARGA
Precarga: estrés o
PºDFD
VOLUMEN
SISTÓLICO
Poscarga: estrés o Pº
DFS
Variables que determinan el
volumen sistólico
PRECARGA
CONTRACTILIDAD
POSTCARGA
Precarga: fuerza pasiva que
determina el largo de la
fibra antes de la
contracción (estrés DFD)
VOLUMEN
SISTÓLICO
PRECARGA

Representa todos los
factores que
contribuyen a la
tensión pasiva de la
pared ventricular al fin
de la diástole .
PRECARGA Depende de
1.
La presión de llene ventricular: Pº
a la que se llena el ventrículo.
Depende de la Pº de la aurícula,
que depende del RV
2.
El tiempo de llene ventricular:
tiempo diastólico
3.
La contracción auricular.
4.
La distensibilidad ventricular
Variables que determinan
el volumen sistólico
PRECARGA
CONTRACTILIDAD
POSTCARGA
VOLUMEN
SISTÓLICO
Poscarga: Pº que el corazón
debe generar para mover la
sangre hacia la Aorta
(estrés DFS)
Definiciones de poscarga


La presión intraventricular
suficiente para abrir la válvula
aórtica y eyectar sangre hacia
la Ao
la carga contra la que el
ventrículo se contrae : estrés
de pared durante la eyección
ventricular
Post carga

Representa todos los
factores que
contribuyen a la
tensión de la pared
durante la eyección
(se mide al final de la
sístole)
Tensión de la pared


El desarrollo de tensión de la
pared miocárdica (y por lo tanto
de Pº intraventricular) ,
principalmente la poscarga,
involucra un costo metabólico.
Mientras mayor tensión se
requiera durante el sístole,
mayor demanda de O2 y
sustratos metabólicos por el
miocardio.
Tensión de la pared

En enfermedad cardiaca se
generan mecanismos
fisiológicos compensatorios
cuyo objetivo es reducir la
tensión de la pared miocárdica
(consumo oxígeno) y
recuperar el balance entre
aporte y demanda de O2
Efecto del aumento de la poscarga
en el corazón (sano e IC)
Variables que determinan el
volumen sistólico
PRECARGA
CONTRACTILIDAD
VOLUMEN
SISTÓLICO
Contractilidad
POSTCARGA
Contractilidad

1.
2.
3.
Tres mecanismos regulan la
fuerza contráctil cardíaca
Ley de Frank-Starling
fuerza contráctil dependiente de
la FC (fenómeno de la escalera o
treppe, o de Bowditch)
propiedades intrínsecas del
músculo cardíaco, que está bajo
control neurohumoral (SS, SPS,
AII)
Contractilidad
1.
Ley de
Starling:
largo ideal
es 1,5 a 2
veces el de
reposo.
Contractilidad
2. Un aumento de la
FC incrementa
progresivamente
la fuerza de la
contracción,
mientras que la
disminución
produce efecto
inverso.
Normal
Contractilidad

fenómeno de la escalera
Probablemente por mayor
entrada de Na+ y Ca++ en las
células que supera la capacidad
de la bomba Na+-K+ATPasa, e
incentivan el intercambio reverso
Na+/Ca++ provocando mayor
cantidad de Ca++ intracelular y
mayor contractilidad
3 Inotropismo

Depende de las
condiciones del
músculo, sin la
influencia de precarga
o poscarga.
Inotropismo



Habilidad del corazón para cambiar
su fuerza de contracción sin
cambiar el largo de la fibra en
reposo.
Determinado por propiedades
biofísicas y bioquímicas de al
interacción actina miosina.
depende de la concentración de
iones calcio
Debito cardiaco
DC = VS x FC
Frecuencia cardiaca

Modifica DC y trabajo
cardiaco: determina
cuantas veces /minuto
se contrae el
ventrículo y bombea
sangre.
Frecuencia cardiaca



La FC determina el tiempo de
llene diastólico: el tiempo de
llene se acorta al aumentar la
frecuencia cardiaca.
Disminuye llene: < VS
A frecuencias altas (sobre
180/min.) el DC cae.
Falla de bomba

1.
2.
3.
Causas más frecuentes :
Cargas inadecuadas de trabajo
cardiaco: sobrecargas de
volumen y de presión.
Disminución de la contractilidad
Restricción al llene: disminución
de la distensibilidad
IC Evento inicial

Agresión
sobre el
músculo
cardiaco
Fisiopatología de la IC

Involucra el Desarrollo de
mecanismos
compensadores para
mantener la perfusión
de órganos y tejidos
Mecanismos de compensación

mecanismos compensatorios
para mantener Pº perfusión :
1.
Activación del SNS , SRAA, PNA
2.
Mecanismo de Frank-Starling:
dilatación ventricular
3.
Hipertrofia miocárdica
Activación del
SNS , SRAA, PNA
Estimulación
adrenérgica
Hiperactividad simpática
1) es un fenómeno precoz en
el curso de la enfermedad.
2) comprende a las
circulaciones coronaria,
renal, cerebral y muscular.
3) 1/α al volumen sistólico
(VS).
Mecanismos de compensación
1.
SS: la activación del
sistema adrenérgico
es la primera y más
rápida manera de
mantener el DC
Mecanismos compensadores
1.

Estimulo SS inicia máximo
30 segundos después de
la caída del DC, por
barorreceptores,
quimioreceptores, reflejos
locales.
Se inhibe el SPS
FUNCION VENTRICULAR EN LA
Insuficiencia cardíaca AGUDA
DC
(l/min)
normal
>fc, RV, I+
5
a
c
b
0
4
SNS
Sin SNS
Corazón
lesionado
Presión AD
(mmHg)
Receptores de NA
Receptores adrenérgicos α



Receptor adrenérgico
α1 : vasoconstricción
arterial y venosa.
α2: liberación de
noradrenalina a nivel
central y periférico.
Receptores adrenérgicos ß





Receptor ß1:
Aumenta fc en el NS : efecto
cronotrópico
Aumenta contractilidad miocárdica
AV : efecto inotrópico
Aumenta conducción y automatismo
del NAV
Libera renina de las células
yuxtaglomerulares
Estímulo SS

Al poco tiempo de
iniciada la hiperactividad
SS se produce regulación
a la baja de los
receptores B1 cardiacos
(para proteger al
miocito)
Estimulo del SS liberación
de Noradrenalina :
1.
2.
Sobre el corazón:
aumenta fc y fuerza de
contracción.
Vasculatura periférica:
vasoconstricción,
aumentando el RV
Mecanismos de compensación
2.- Mecanismos tendientes a
mantener un adecuado volumen
circulante :
a) activación del SRAA retiene
sodio y agua.
b) moléculas vasodilatadoras:
PNA, PGs y ON (contrarrestan
vasoconstricción de la
activación SS)
Activación del SRAA

Disminución de la PºA en la
arteria aferente del
glomérulo renal activa al
aparato yuxtaglomerular
renal : formación y
liberación de renina en la
mácula densa.
SRAA: acciones AII
1.
2.
3.
4.
Vasoconstricción.
Estimula la sed
Estimula la liberación de la
Hormona antidiurética o
Vasopresina ( acción
vasoconstrictora).
Estimula corteza suprarrenal:
liberación de aldosterona.
SRAA: acciones aldosterona
Produce retención de
Na+ y H2O.
 Junto a la ADH y al
estímulo de la sed
Aumentan la volemia


Interviene en el remodelado:
participa en la producción de fibrosis
miocárdica al estimular la producción
de colágeno
SRAA


Aumento del volumen
circulante más
vasoconstricción aumento
del RV aumento de la
precarga
aumento
efectivo de fuerza de
contracción: aumento DC
Mecanismo de Starling
Disminución de
perfusión renal
Renina
Angiotensinógeno
Angiotensina I
Angiotensina II
Vasos
Glándulas suprarrenales
Vasoconstricción
> producción de Aldosterona
Aumento de PA
Retención Na y H2O
Aumento Postcarga
Aumento Precarga
Mecanismo de Frank-Starling
Aumento en el RV
 Aumento VDF
 Estiramiento sarcómero
 Aumento fuerza de
contracción V


Aumento VS y DC
Moléculas vasodilatadoras

> RV
aumento Pº y volumen
en As y Vs : se estimula
producción del Péptido
Natriurético Auricular
eliminación Na+ y H2O y
vasodilatación (contrarresta
incremento de volumen y
vasoconstricción)
PNA



Actúa como factor
antihipertensivo y reductor del
volumen circulante.
Inhibe acción vasoconstrictora
del SRA, del SNS y de la
endotelina
participa en la regulación del
tamaño miocárdico: inhiben
hipertrofia y fibrosis.
Hipertrofia miocárdica
Remodelación miocárdica
ALTERACIONES DE LA GEOMETRIA
AUMENTO DEL TAMAÑO DE LOS
MIOCITOS
AUMENTA TEJIDO CONECTIVO

Hipertrofia miocárdica

Con sobrecarga aguda el
corazón 1º se dilata para
enfrentar la sobrecarga de
volumen y luego se
hipertrofia para alcanzar
mayor fuerza contráctil
DC e hipertrofia ventricular



Aumenta síntesis de proteínas
contráctiles y ribosomas
aumenta el número de
miofilamentos: aumenta el
número de puentes cruzados que
se forman .
Mayor VS y mayor DC.
HIPERTROFIA VENTRICULAR IZQUIERDA
PATRONES GEOMETRICOS



Según tipo de sobrecarga las
proteínas del sarcomero se
agrupan diferente y originan dos
patrones geométricos:
HVI concéntrica : Las proteínas
se agrupan en paralelo y
aumenta el grosor
HVI excéntrica: Las proteínas se
agrupan el serie y aumenta la
longitud de los miocitos.
adición de nuevas miofibrillas "en paralelo”
adición de nuevas miofibrillas "en
serie”
HIPERTROFIA VENTRICULAR IZQUIERDA
PATRONES GEOMETRICOS
Hipertrofia
concéntrica
sobrecarga de presión
Hipertrofia
excéntrica
sobrecarga de volumen
Cambios geométricos


Remodelado Cardíaco:
conjunto de cambios
anatómicos, geométricos,
histológicos y moleculares
del miocardio, que se
observan secundariamente a
una sobrecarga o daño
miocárdico
Cambios geométricos

ventrículo
izquierdo pierde
forma elipsoidal y
se torna esférico
Tensión de la pared ventricular
el estrés de la
pared es
función de la Pº
de distensión,
del radio y el
grosor de la
pared
HIPERTROFIA CARDIACA
Según la Ley de LAPLACE
HIPERTROFIA adecuada : grosor
pared/radio normal
 Cuando el crecimiento de los
tejidos del corazón normaliza el
estres de la pared y la función
ventricular y la relación
grosor/radio es normal
HIPERTROFIA CARDIACA
Según la Ley de LAPLACE
HIPERTROFIA Inadecuada : grosor
pared/

radio
Si el radio de la cavidad excede el
grosor de la pared aumenta el
estres y el mayor consumo de
oxígeno provoca una disminución
de la función del corazón
HIPERTROFIA CARDIACA
Según la Ley de LAPLACE
HIPERTROFIA Inapropiada :
grosor pared/ radio
(isquemia del miocardio)
Hipertrofia miocárdica

Los cambios
estructurales y
geométricos del
miocardio ventricular
implican mayores
demandas energéticas
Consumo de oxígeno miocárdico
Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
reducción del DC produce aumento de la
actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la eyección del
VI.
Reducción de la perfusión renal que lleva
a activación del SRAA: retención de sal y
agua.
Se altera el volumen, masa y forma del
miocardio (remodelado) precozmente:
dilatación ventricular y e hipertrofia de
miocitos en diversos grados.
Mecanismos compensación


Falla cardiaca compensada: se
mantienen valores normales
de DC
Falla cardiaca descompensada:
si la IC es severa o se
mantiene en el tiempo los
mecanismos compensatorios
fallan en además empeoran la
IC
Hipótesis neurohormonal:

La evolución y el
pronóstico de la IC están
influenciados por la
presencia de anomalías
neurohormonales
activadas por la injuria
inicial al corazón.
Hipótesis neurohormonal:

(+) neurohormonal
incrementa las anomalías
hemodinámicas de la IC
o ejerce un efecto tóxico
directo sobre el
miocardio
ACTIVACION NEUROHORMONAL

La severidad de la IC es
proporcional al grado de activación
neurohormonal


El tratamiento de la IC disminuye el
nivel de neurohormonas
La disminución de estas sustancias
se acompaña de un decremento en la
mortalidad
Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
reducción del DC produce aumento de la
actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la eyección del
VI.
Reducción de la perfusión renal que lleva
a activación del SRAA: retención de sal y
agua.
Se altera el volumen, masa y forma del
miocardio (remodelado) precozmente:
dilatación ventricular y e hipertrofia de
miocitos en diversos grados.
(+) SRAA
(+) SRAA
Acciones AII
Insuficiencia cardíaca
Citoquinas inflamatorias
Efectos biológicos en el corazón

Disfunción ventricular

Anormalidades del metabolismo


Anormalidades energéticas en la
mitocondria
Apoptosis de miocitos y células
endoteliales
Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
reducción del DC produce aumento de la
actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la eyección del
VI.
Reducción de la perfusión renal que lleva
a activación del SRAA: retención de sal y
agua.
Se altera el volumen, masa y forma del
miocardio (remodelado) precozmente:
dilatación ventricular y e hipertrofia de
miocitos en diversos grados.
Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
la reducción del DC produce
aumento de la actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la
eyección del VI.
Reducción de la perfusión renal
que lleva a activación del SRAA:
retención de sal y agua.
Se altera el volumen, masa y forma
del miocardio (remodelado)
precozmente: dilatación ventricular
y en la hipertrofia de los miocitos
en diversos grados.
Aumenta la impedancia a la
eyección del VI.
1.
2.
3.
obliga a generar una mayor Pº en
el ventrículo (>MVO2)
disminuye la velocidad de
acortamiento (velocidad de
eyección) : menor VS
se incrementa el volumen de fin de
sístole (VFS).
Aumenta la impedancia a la
eyección del VI


El aumento del VFS se suma
al RV y aumenta el VFD.
El aumento de precarga
secundario al incremento de
la poscarga pone en marcha
al mecanismo de FrankStarling.
Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
reducción del DC produce aumento de la
actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la eyección del
VI.
Reducción de la perfusión renal que lleva
a activación del SRAA: retención de sal y
agua.
Se altera el volumen, masa y forma del
miocardio (remodelado) precozmente:
dilatación ventricular y e hipertrofia de
miocitos en diversos grados.
Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
reducción del DC produce aumento de la
actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la eyección del
VI.
Reducción de la perfusión renal que lleva
a activación del SRAA: retención de sal y
agua.
Se altera el volumen, masa y forma del
miocardio (remodelado) precozmente:
dilatación ventricular y e hipertrofia de
miocitos en diversos grados.
Beneficios de la retención de
líquidos (inicio)
volumen sanguíneo
RETORNO VENOSO
Distensión
venosa
GC
Resistencia
venosa
EFECTOS PERJUDICIALES
de la retención excesiva de
líquidos
Dilatación cardíaca
 Edema:
Pulmonar
Periférico

Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
reducción del DC produce aumento de la
actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la eyección del
VI.
Reducción de la perfusión renal que lleva
a activación del SRAA: retención de sal y
agua.
Se altera el volumen, masa y forma del
miocardio (remodelado) precozmente:
dilatación ventricular y e hipertrofia de
miocitos en diversos grados.
Pasos de la IC
1.
2.
3.
4.
reducción del DC produce aumento de la
actividad del SNS.
Aumenta la impedancia a la eyección del
VI.
Reducción de la perfusión renal que lleva
a activación del SRAA: retención de sal y
agua.
Se altera el volumen, masa y forma del
miocardio (remodelado) precozmente:
dilatación ventricular y e hipertrofia de
miocitos en diversos grados.
Remodelación VI

dilatación de las cavidades y/o
aumento del grosor de las
paredes cardíacas: disminuye el
estres ventricular y mejora el
consumo de oxígeno miocárdico,
pero el aumento del grosor es a
expensa de la fibrosis y por tanto
disminuye la cantidad de tejido
contractil..
Mecanismos de progresión de
la insuficiencia cardíaca
Remodelación del
corazón
 Fibrosis del miocardio
 Necrosis
 Apoptosis

SNS
RAA
Frecuencia
Contractilidad
Vasoconstricción
Retención sodio y agua
MVO2
Daño miocitos
SNS
RAA
HIPERTROFIA
MIOCITOS
 Tamaño miocitos
Expresión proteínas fetales
Apoptosis
Disfunción ventricular
Activación SNS-RAA
Hipertrofia
Isquemia
Remodelamiento
Depleción energía
Apoptosis
Necrosis
Muerte
celular
HIPERTROFIA CARDIACA
-
-
-
-
Desacoplamiento del mecanismo de
excitación-contracción.
Alteraciones del metabolismo
energético, con disminución del
contenido de ATP.
Alteraciones de las vias metabólicas
habituales y aumento de la
glucolisis anaeróbica.
Aumento de las especies reactivas
de oxígeno.
HIPERTROFIA CARDIACA
CONSECUENCIAS FUNCIONALES

CONTRACCION MUSCULAR
PROLONGADA

DISMINUYE VELOCIDAD DE
CONTRACCION

DISMINUYE RESPUESTA al
ESTIMULO ADRENERGIC0

AUMENTA RIGIDEZ DEL
MIOCARDIO
Falla cardiaca descompensada
1) pérdida progresiva de
la función contráctil de
la fibra miocárdica
2) pérdida progresiva de
células miocárdicas a
través de apoptosis