BASES de la

ELECTROMEDICINAUnidad 3.

Aplicaciones electromédicas a la Cardiología

(1ra parte)

El Corazón

Composición de la sangre

EL CORAZÓN HUMANO• El corazón es el elemento fundamental del aparato circulatorio en los animales de

organización relativamente compleja. • En el hombre, el corazón es una víscera cónica, con la punta dirigida hacia abajo y a la

izquierda, situada en la cavidad torácica, entre ambos pulmones.• El corazón humano está constituido por el miocardio (pared de fibras musculares), unidas

por tejido conjuntivo y revestido exterior e interiormente por una membrana serosa, llamada pericardio y encorado, respectivamente.

• El corazón se contrae (sístole) 70-80 veces por minuto, mediante el acotamiento de las fibras musculares; entre las contracciones se establecen periodos de relajación (diástole) en los que la sangre penetra en las cavidades.

• Estas contracciones están provocadas por un sistema nervioso autónomo, regulado por el sistema vegetativo bajo el gobierno de un núcleo situado en el bulbo (centro cardiaco) y por influencias hormonales (adrenalina, etc.).

• Funcionalmente, consta de dos partes: el corazón derecho (formado por la aurícula y ventrículo derechos, separados por la válvula tricúspide) recibe la sangre de todo el organismo por las venas cavas que desembocan en la aurícula, pasando la sangre al ventrículo al abrirse la válvula.

• Desde allí, es impulsada a los pulmones donde es oxigenada, convirtiéndose en sangre arterial que, por las venas pulmonares, ingresa en el corazón izquierdo (aurícula y ventrículo izquierdos, separados por la válvula Mitral) donde sigue un recorrido análogo; el ventrículo izquierdo la impulsa luego a la arteria aorta, que la distribuye a todo el cuerpo.

• El paso de la sangre de ambos ventrículos a las respectivas arterias está regulado por las válvulas sigmoideas. La contracción de ambos ventrículos se efectúa simultáneamente; las aurículas también se contraen, lo que hacen antes que los ventrículos, ayudando con ello a pasar la sangre hacia éstos.

ANATOMÍA DEL CORAZÓN• El corazón está situado en la cavidad torácica y ocupa la región

intermedia entre las dos regiones pleuro-pulmonares.• Su forma es la de una pirámide triangular. El eje mayor de esta

pirámide, es decir, la dirección del corazón varía según la forma del tórax. Cuando el tórax tiene unas dimensiones medias, tanto el corazón como su eje mayor se aproximan a la horizontal y se dirigen oblicuamente hacia adelante, hacia la izquierda y ligeramente hacia abajo. A causa de esto, la base del corazón normal, que está en la parte posterior, mira a la vez hacia atrás y a la derecha; el vértice está inclinado hacia adelante y a la izquierda.

• La consistencia del corazón es dura; su coloración rojiza. Su peso aumenta gradualmente con la edad. Es un poco mayor en el hombre que en la mujer; alcanza en la edad adulta, por término medio, 270 gramos en el hombre y 260 gramos en la mujer.

Vistas del Corazón

Anterior Posterior

CONFIGURACIÓN EXTERIOR• El corazón está formado de cuatro partes: las

aurículas derecha e izquierda y los ventrículos derecho e izquierdo. La aurícula derecha está situada detrás del ventrículo derecho; la aurícula izquierda está detrás del ventrículo izquierdo.

• Los límites de las aurículas y de los ventrículos están indicados en la superficie exterior del corazón por los surcos interventricular, interauricular y aurículo-ventricular.

• El corazón presenta a causa de su forma, tres caras, tres bordes, una base y un vértice:

– Caras.- Las tres caras son: cara anterior o esternocostal, otra inferior o diafragmática y otra lateral izquierda.

– Bordes.- Las tres caras del corazón están separadas por tres bordes, uno derecho y dos izquierdos. El borde derecho, situado entre la cara anterior y la cara inferior, es agudo. Los bordes izquierdos son redondeados y separan la cara lateral izquierda de las caras

– anterior e inferior.– Base.- La base del corazón está constituida únicamente

por las aurículas. Está dividida en dos segmentos, derecho e izquierdo, por el surco interauricular.

– Ápex ó Vértice.- El vértice o punta del corazón está dividido en dos partes por una ligera depresión que une el surco interventricular anterior al surco interventricular posterior; la derecha, pequeña, corresponde al ventrículo derecho, la izquierda, más voluminosa, pertenece al ventrículo izquierdo y ocupa el vértice del corazón.

CONFIGURACIÓN INTERIOR• Las cavidades del corazón se

dividen en cavidades derechas y cavidades izquierdas.

• Las cavidades derechas, es decir, la aurícula y el ventrículo derechos, están separados de las cavidades izquierdas, aurícula y ventrículo izquierdos, por los tabiques interauricular e interventricular, de tal manera que el corazón parece estar constituido por dos mitades independientes, una derecha y otra izquierda:– Tabique interventricular.- Se

extiende de la pared anterior a la pared inferior del corazón y se une a estas paredes enfrente de los surcos interventriculares anterior e inferior.

– Tabique interauricular.- Es una membrana delgada que separa las dos aurículas.

Configuración interior (2)Las aurículas• Las aurículas están situadas detrás de los ventrículos, a los lados del tabique

interauricular. Son más pequeñas que los ventrículos; sus paredes son mucho más delgadas; son lisas en la mayor parte de su extensión.

Los ventrículos• Los ventrículos son dos cavidades piramidales o conoideas, situadas delante de las

aurículas, a los lados del tabique interventricular. El vértice de los ventrículos corresponde a la punta del corazón. La base, dirigida hacia atrás, está ocupada enteramente por dos orificios circulares: uno aurículo-ventricular, que pone en comunicación la aurícula con el ventrículo, y otro arterial, más pequeño que el precedente, que hace comunicar el ventrículo derecho con la arteria pulmonar y el ventrículo izquierdo con la aorta.

Conformación del ventrículo izquierdo.• El ventrículo izquierdo tiene la forma de un cono ligeramente aplanado

transversalmente, lo que permite reconocer en él dos paredes, un vértice y una base.– Paredes.- Las dos paredes, una izquierda o externa y otra derecha o interna, son muy

cóncavas; su espesor mucho mayor que el de las paredes del ventrículo derecho, es, por término medio, de un centímetro.

– Ápex ó Vértice.- El vértice del ventrículo izquierdo es redondeado y su superficie está cubierta de una red de columnas carnosas.

– Base.- La base está ocupada enteramente por el orificio aurículo-ventricular izquierdo, por el orificio aórtico y por las válvulas anexas a estos orificios.

EL SISTEMA CARDIOVASCULAR• El corazón se puede considerar como una bomba de dos etapas,

dispuestas en paralelo pero la sangre circulando en serie. La mitad derecha del corazón, conocida como corazón derecho, es la bomba que suministra sangre venosa a los pulmones para que ésta se oxigene, mientras que el lado izquierdo (corazón izquierdo) puede considerarse como una bomba de presión que suministra la sangre arterial al resto del cuerpo. Las vías por donde circula el flujo sanguíneo a través de los pulmones se denominan “circulación pulmonar”, y el sistema circulatorio que provee de oxígeno y alimentos a las células del organismo se denomina “circulación mayor”.

• Desde el punto de vista de la ingeniería, la circulación mayor es un circuito con una resistencia grande y un elevado gradiente de presión entre las arterias y las venas. De este modo la bomba constituida por el corazón izquierdo se considera una bomba de presión. Sin embargo, en la circulación pulmonar, la diferencia de presión entre venas y arterias es pequeña y la resistencia equivalente también, y por ello, el corazón derecho puede considerarse como una bomba de volumen.

• El corazón izquierdo es más grande y de constitución muscular más robusta que el derecho debido a que las presiones necesarias para la circulación son mayores. El volumen de sangre por unidad de tiempo distribuido por las dos partes del corazón es el mismo cuando se mide durante un intervalo de tiempo suficientemente grande. El corazón izquierdo debe proporcionar una presión suficiente para que la sangre circule por todas las partes del cuerpo.

• La acción de bombeo se lleva a cabo mediante la contracción de los músculos que circundan cada cavidad del corazón. Estos músculos reciben su propia irradiación sanguínea a través de las arterias coronarias que rodean al corazón formando una especie de corona. El sistema de arterias coronarias es una rama particular de la circulación mayor.

Sistema Fisiológico

Sistema Cardiovascular

Principales arterias del organismo

Principales venas del organismo

Diagrama de tuberías equivalente• La analogía del sistema circulatorio como una bomba o un sistema

hidráulico no puede considerarse en una forma demasiado estricta. Las arterias y venas no son rígidas sino flexibles, son capaces de favorecer la conducción y controlarla mediante su propia acción muscular y su sistema de válvulas y almacenamiento.

• Por otro lado la sangre no es un fluido newtoniano puro, sino más bien, posee propiedades que no cumplen la mecánica de los fluidos. Además, la sangre necesita la ayuda de los pulmones para oxigenarse y se influye mutuamente en el sistema linfático. También hay que tener en cuenta que muchos productos químicos y hormonas afectan al funcionamiento del sistema. De este modo una simplificación excesiva podría conducir a errores.

• En la figura anterior se observaba el sistema fisiológico del corazón y la circulación. En la figura actual se aprecia el equivalente en ingeniería mediante un diagrama de tuberías. Mediante estas figuras, el sistema circulatorio puede describirse de la forma siguiente: la sangre entra al corazón en el lado derecho a través de las dos venas principales (la cava superior que lleva la sangre de las extremidades superiores y la cava inferior que lleva la sangre de los órganos del cuerpo y de las extremidades inferiores. La sangre entra llenando la aurícula derecha. Además de las dos venas anteriores también entra la sangre del seno coronario, que contiene la sangre que circula por el propio corazón a través del anillo coronario.

• La sangre de la aurícula derecha pasa a través de la válvula tricúspide al ventriculo derecho que actúa como bomba de volumen y bombea la sangre al sistema circulatorio pulmonar. En los alvéolos de los pulmones la sangre se oxigena y vuelve al corazón a través de la vena pulmonar.

• La sangre entra a la aurícula izquierda por la vena pulmonar y pasa al ventrículo a través de la válvula mitral. Posteriormente se abre la válvula aórtica y la sangre sale por la arteria aorta al resto del cuerpo. Las figuras 8 y 9 muestras las principales arterias y venas del organismo humano.

FUNCIÓN DE BOMBA

Curvas de presión y volumen del corazón durante el ciclo cardiaco.

Sonidos cardiacos