El sistema cardiovascular es un conjunto complejo de vasos sanguíneos que transporta substancias entre las células y la sangre, y entre la sangre y el medioambiente. Sus componentes son el corazón, los vasos sanguíneos y la sangre
El corazón actúa como dos bombas, una para la circulación pulmonar y otra para la sistémica. Ambas circulaciones requieren que las cámaras del corazón se contraigan de forma ordenada, moviendo la sangre unidireccionalmente.
La circulación pulmonar es el flujo de sangre entre los pulmones y el corazón. Permite el intercambio de gases sangre y los alvéolos pulmonares. La circulación sistémica es el flujo de sangre entre el corazón y el resto del cuerpo, excluyendo los pulmones. Involucra los vasos sanguíneos dentro y fuera de los órganos.
ANATOMIA E HISTOLOGIA
Cámaras
El corazón tiene un lado izquierdo y otro derecho funcionalmente diferentes. Cada lado del se divide en dos cámaras, una superior denominada atrio y una inferior denominada ventrículo. Ambas cámaras están compuestas principalmente de un tipo especial de músculo denominado cardíaco.
Los atrios, o cámaras superiores, están separados por el septo interatrial. Los ventrículos, o cámaras inferiores, están separados por el septo interventricular. La pared del atrio derecho es delgada, Tres venas descargan la sangre en su interior: las venas cava superior e inferior, y el seno coronario. Esta sangre procede del cuerpo.
La pared del atrio izquierdo es tres veces más gruesa que la del derecho. Cuatro venas pulmonares descargan la sangre oxigenada en el atrio izquierdo. Esta sangre procede de los pulmones.
Las paredes de los ventrículos, especialmente la el izquierdo, son mucho más gruesas que la de los atrios. Del ventrículo derecho parte la arteria pulmonar, que dirige la sangre hacia los pulmones. Del ventrículo izquierdo parte la aorta, que dirige la sangre hacia el resto del cuerpo.
La superficie interior de los ventrículos es acanalada, con haces y bandas de músculo, denominadas trabeculae carneae. Los músculos papilares se proyectan dentro de la cavidad de los ventrículos.
Válvulas
Cada apertura de los ventrículos es protegida mediante una válvula que evita el retorno del flujo sanguíneo. Hay dos tipos de válvula: las atrioventriculares (mitral y tricúspide) y las semilunares (pulmonar y aórtica).
La válvula mitral, que es bicúspide, comunica el atrio (aurícula) izquierdo con el ventrículo del mismo lado. La válvula tricúspide comunica el atrio (aurícula) derecho
con el ventrículo del mismo lado.
Las cúspides son pliegues del endocardio (una membrana reforzada con tejido conectivo fibroso) con forma de hoja. Las cúspides y los músculos papilares de las válvulas atrioventriculares están unidas por estructuras, denominadas chordae tendinae, con forma de cuerdas finas.
Las válvulas semilunares son estructuras con forma de bolsillo. La válvula pulmonar, compuesta de dos hojuelas, conecta el ventrículo derecho con la arteria pulmonar. La válvula aórtica, compuesta de tres hojuelas, conecta el ventrículo izquierdo con la aorta.
Una banda de tejido conectivo fibroso (annulus fibrosus), que separa los atrios de los ventrículos, provee superficies para la unión del músculo y la inserción de las válvulas.
Pared
La pared del corazón consta de cuatro capas: endocardio (capa interna), miocardio (capa media interna), epicardio (capa media externa) y pericardio (capa externa).
El endocardio es una capa fina de células similar al endotelio de los vasos sanguíneos. El miocardio contiene los elementos contráctiles del corazón.
El miocardio consiste de células musculares. Cada una de estas células posee miofibrillas que forman unidades contráctiles denominadas sarcómeros. Cada sarcómero posee filamentos de actina que se proyectan desde líneas opuestas, y están organizados alrededor de filamentos gruesos de miosina.
El epicardio es una capa de células mesoteliales penetrada por vasos coronarios que van al miocardio. Estos vasos aportan sangre arterial al corazón.
El pericardio es una capa laxa de células epiteliales que descansa sobre el tejido conectivo. Forma un saco membranoso en el cual está suspendido el corazón. Está unido por debajo al diafragma, por los lados a la pleura, y por el frente al esternón.
Histología del sistema vascular
Los grandes vasos sanguíneos comparten una estructura de tres capas, a saber: túnica íntima, túnica media y túnica adventicia.
La túnica intima, que es la capa más interna, es una monocapa de células endoteliales cubierta por tejido elástico. Esta capa controla la permeabilidad vascular, la vasoconstricción, la angiogénesis y regula la coagulación.
La túnica íntima de las venas de los brazos y piernas posee válvulas que impiden el flujo de retorno de sangre, direccionándolo hacia el corazón. Estas válvulas consisten de endotelio y escaso tejido conectivo.
La túnica media, que la capa intermedia, está separada de la íntima mediante una lámina elástica interna, compuesta de elastina. La túnica media está compuesta de células de músculo liso, embebido en una matriz extracelular, y fibras elásticas. En las arterias, la túnica media es gruesa, mientras que en las venas es delgada.
La túnica adventicia, que es la capa más externa, es la más fuerte de las tres capas. Está compuesta de colágeno y fibras elásticas. Esta capa es una barrera limitante, que protege los vasos de la expansión. En las grandes arterias y venas, la adventicia contiene vasa vasorum, vasos sanguíneos pequeños que alimentan la pared vascular con oxigeno y nutrientes.
Fisiología del corazón
Sistema de conducción
La contracción regular del corazón es el resultado del ritmo inherente del músculo cardíaco. La contracción comienza en los atrios. Sigue la contracción de los ventrículos (sístole atrial y ventricular). Sigue la relajación de las cámaras atriales y ventriculares (diástole).
Un sistema de conducción cardíaco especializado se encarga de disparar la actividad eléctrica y transmitirla a todas partes del miocardio. Este sistema consiste de:
– Dos masas pequeñas de tejido especializado, a saber: nodo sinoatrial (nodo SA) y nodo atrioventricular (nodo AV).
– El haz His con sus ramas y el sistema de Purkinje, localizados en los ventrículos.
En el corazón de los humanos, el nodo SA está localizado en el atrio derecho, al lado de la vena cava superior. El nodo AV está localizado en la parte posterior derecha del septo interatrial.
Las contracciones cardíacas rítmicas se originan con un impulso eléctrico generado, de forma espontánea, en el nodo SA. La velocidad de la generación del impulso eléctrico es controlada por las células marcapaso de este nodo.
El impulso generado en el nodo SA pasa a través del nodo AV. Luego, continúa por el haz de His y sus ramas hacia el sistema de Purkinje, en el músculo ventricular.
Músculo cardíaco
Las células musculares cardíacas están conectadas mediante discos intercalados. Estas células están conectadas unas con otras en serie y en paralelo y forman de esta manera las fibras musculares.
Las membranas celulares de los discos intercalados se fusionan unos con otros formando uniones comunicantes permeables que permiten la difusión rápida de iones y así la corriente eléctrica. Debido a que todas las células están conectadas eléctricamente, se dice que el músculo cardíaco es funcionalmente un sincicio eléctrico.
El corazón está compuesto de dos sincicios:
– El del atrio, constituido por las paredes de los atrios.
– El ventricular, constituido por las paredes de los ventrículos.
Esta división del corazón permite que los atrios se contraigan en corto tiempo antes de la contracción de los ventrículos, lo cual hace que el bombeo del corazón sea efectivo.
Potencial de acción del músculo cardíaco
La distribución de iones a través de la membrana celular produce una diferencia en el potencial eléctrico entre el interior y exterior de la célula, lo cual se conoce como potencial de membrana.
El potencial de membrana en reposo de una célula cardíaca de mamífero es -90 mV. Un estímulo produce un potencial de acción, que es un cambio del potencial de membrana. Este potencial se propaga y es responsable del inicio de la contracción. El potencial de acción sucede en fases.
En la fase de despolarización, la célula cardíaca es estimulada y se produce la apertura de los canales de sodio dependientes de voltaje y la entrada de sodio a la célula. Antes de que se cierren los canales, el potencial de membrana alcanza +20 mV.
En la fase de repolarización inicial, los canales de sodio se cierran, la célula comienza a repolarizarse, y los iones potasio salen de la célula a través de los canales de potasio.
En la fase de plateau, tiene lugar la apertura de canales de calcio y el cierre rápido de canales de potasio. La fase de repolarización rápida, el cierre de canales de calcio y la apertura lenta de canales de potasio hacen retornar a la célula a su potencial de reposo.
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