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La mecánica cardíaca se refiere a cómo el músculo cardíaco bombea sangre y los factores que afectan esta función. El volumen sistólico (el volumen de sangre bombeado durante cada contracción) se ve afectado por 3 factores clave: precarga, poscarga e inotropía (también conocida como contractilidad). La precarga es cuánto se ha estirado el ventrículo al final de la diástole (y, por lo tanto, cuánta sangre ha llenado los ventrículos). La poscarga son las presiones en la aorta que la contracción ventricular debe superar para abrir la válvula aórtica y expulsar sangre hacia la aorta. La inotropía es la fuerza de la contracción muscular en sí (independientemente de la precarga), que se relaciona principalmente con la cantidad de Ca2+ intracelular presente.
Última actualización: Nov 2, 2023
Factores en el gasto cardíaco
Imagen por Lecturio.Descripción general:
Fases:
Curva de presión-volumen del ventrículo izquierdo:
Este diagrama ilustra la relación entre la presión intraventricular izquierda y el volumen a lo largo del ciclo cardíaco. El segmento del punto A al punto B representa el llenado ventricular. La válvula mitral se abre en A y se cierra en B. El segmento del punto B al punto C representa la contracción isovolumétrica. La válvula aórtica se abre en C. La línea curva del punto C al punto D representa la eyección ventricular. La válvula aórtica se cierra en D. El segmento del punto D al punto A representa la relajación isovolumétrica.
La precarga es una medida de cuánto se han estirado los cardiomiocitos al final de la diástole. La ley de Frank-Starling está asociada con efectos de precarga en el volumen sistólico: ↑ precarga = ↑ volumen sistólico.
La relación longitud–tensión explica cómo funciona la ley de Frank-Starling. Esta ley se aplica al músculo estriado: músculos esquelético y cardíaco.
Diagrama que representa la estructura microscópica de sarcómeros, actina y miosina
Imagen: “The sarcomere, the region from one Z-line to the next Z-line, is the functional unit of a skeletal muscle fiber” por OpenStax College. Licencia: CC BY 4.0
A medida que aumenta la presión diastólica final del ventrículo izquierdo debido al mayor llenado, también aumenta el volumen sistólico.
Imagen por Lecturio.
A medida que aumenta el volumen del ventrículo izquierdo durante la diástole, aumenta la presión del ventrículo izquierdo generada durante la sístole.
Imagen por Lecturio.
Curvas de presión–volumen que ilustran la ley de Frank-Starling:
A la izquierda, el aumento de la precarga por el aumento del retorno venoso da como resultado un volumen diastólico final mayor, lo que aumenta el volumen sistólico. A la derecha, se reduce la precarga y, por lo tanto, se reduce el volumen sistólico.
ESPVR: relación presión–volumen al final de la sístole
EDV: volumen diastólico final
La poscarga es la resistencia en la aorta que evita que la sangre salga del corazón. La poscarga representa la presión que debe superar el ventrículo izquierdo para expulsar sangre hacia la aorta.
↑ Poscarga:
↓ Poscarga:
Curvas de Frank-Starling y los efectos de la poscarga sobre el volumen sistólico y la presión diastólica final del ventrículo izquierdo:
Cuando la poscarga aumenta (A a B), la precarga aumenta (↑ presión diastólica final del ventrículo izquierdo) pero el volumen sistólico disminuye.
Curvas de presión–volumen que ilustran los efectos de la poscarga:
A la izquierda, un aumento en la poscarga (aumento de la presión aórtica) requiere que se alcancen presiones más altas durante la contracción isovolumétrica; en última instancia, esto reduce el volumen sistólico. A la derecha, una poscarga disminuida reduce la presión requerida para abrir la válvula aórtica; esto da como resultado un aumento del volumen sistólico.
ESV: volumen sistólico final
EDV: volumen diastólico final
La inotropía es una medida de la fuerza de contracción, independiente de los cambios en la precarga.
La inotropía aumenta como resultado de:
La activación simpática aumenta la inotropía:
La unión de la norepinefrina a un receptor β-adrenérgico genera adenosin monofosfato cíclico (cAMP, por sus siglas en inglés), lo que provoca la liberación de Ca2+ desde el retículo sarcoplásmico. Esto proporciona más Ca2+ intracelular para unirse a más miofilamentos, lo que lleva a una mayor fuerza de contracción.
↑ Inotropía:
↓ Inotropía:
Curvas de presión–volumen que ilustran los efectos de la inotropía:
A la izquierda, a medida que aumenta la inotropía, también lo hace el volumen sistólico, lo que conduce a un volumen sistólico final (ESV) más pequeño. A la derecha, a medida que disminuye el inotropismo, también lo hace el volumen sistólico, por lo que queda un mayor volumen de sangre al final de la sístole.
Las siguientes son afecciones comunes que afectan la mecánica cardíaca.
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