I. Anatomía y Fisiología del Sistema Excito-Conductor A. Anatomía del Sistema Excito-Conductor El sistema excito-conductor del corazón comprende un conjunto de células especializadas que inician y transmiten la actividad eléctrica responsable de las contracciones coordinadas de las cámaras cardíacas. El nódulo sinusal , constituido por una pequeña masa de células miocárdicas especializadas, ubicadas a la derecha de la desembocadura de la vena cava superior, inicia normalmente el impulso eléctrico del corazón. El nódulo aurículo-ventricular yace bajo el endocardio en e n la región infero-posterior del septum interauricular. Distal al nodo aurículo-ventricular se encuentra el haz de His el que perfora hacia posterior el septum interventricular. Dentro del septum el haz de His se bifurca en: a) una gruesa sábana de fibras que se continúa hacia el borde izquierdo del septum constituyendo la rama izquierda del has de His y en b) una estructura compacta en forma de cable hacia la derecha denominada rama derecha del haz de His. La rama derecha es gruesa y se encuentra inmersa en la porción muscular del septum interventricular. De ahí se continúa hacia el apex bifurcándose en el punto de la unión del septum y la pared anterior del ventrículo derecho. A ese nivel la rama derecha se localiza en la región subendocárdica. Una de las ramas bifurcadas se continúa a través de la banda moderadora mientras que la otra se dirige hacia la punta. Ambas ramas se subdividen constituyendo un plexo a lo largo y ancho de la cámara ventricular. La rama izquierda, desde un punto de vista funcional se divide en un fascículo anterior y otro posterio r. El fascículo anterior recorre la cara anterior del ventrículo izquierdo hacia el apex formando un plexo subendocárdico en relación al músculo papilar anterior,mientras que el posterior se dirige hacia el músculo papilar posterior para luego constituir también un plexo subendocárdico en el resto del ventrículo izquierdo. Los plexos subendocárdicos de ambos ventrículos distribuyen fibras de Purkinje al miocardio ventricular. Los impulsos provenientes del sistema His-Purkinje se transmiten a los músculos papilares y en seguida a las paredes ventriculares. Esto último trae como consecuencia el que la contracción de los músculos papilares preceda a la del resto de los ventrículos lo que evita la regurgitación sistólica de sangre a nivel de las válvulas auriculoau riculoventriculares. Un esquema de la anatomía del sistema excito conductor se representa en la figura 1
En el surco terminal de la aurícula derecha hay una a cumulación de células del miocardio específico que forman el llamado nódulo sinusal o sinoauricular de Keith-Flack, que constituye la porción inicial del sistema excito-conductor. En este nódulo se generan normalmente los impulsos que luego se propagan por la totalidad del miocardio. Las células del nódulo tienen un potencial de reposo de aproximadamente -60 mV, a diferencia de otras estructuras excitables (células nerviosas y musculares estriadas), en las cuales dicho potencial tiene un valor de alrededor de -90 mV. El potencial de reposo de las células nodulares se hace rítmicamente menos negativo, en forma espontánea, es decir, sin intervención de ninguna causa externa. Concomitantemente aumenta la penetración del Na + a estas células, lo que produce la rápida depolarización de su membrana. Una vez que la depolarización alcanza un nivel suficiente, se genera el potencial de acción que se propaga por 3 bandas miocárdicas auriculares específicas al resto del miocardio específico. El sistema excito-conductor se continúa con el nódulo de Aschoff-Tawara o nódulo aurículoventricular, ubicado en el borde inferior del tabique interauricular cerca del seno coronario. Este nódulo se continúa con el haz de His, que desciende hacia los ventrículos y se divide, a nivel de la parte superior de la porción muscular del tabique interventricular, en dos ramas: una para el ventrículo izquierdo y la otra para el derecho. Cada rama desciende por el lado correspondiente del tabique interventricular y se ramifica finalmente para formar la llamada arborización de Purkinje que penetra en el miocardio ventricular. Es importante reiterar que el sistema nervioso no interviene en la generación del potencial y, por lo tanto, el corazón denervado continúa contrayéndose rítmicamente. En condiciones patológicas, el ritmo cardiaco puede ser comandado por estímulos que no se generan en el nódulo sinoauricular. Los impulsos originados en el nódulo sinusal son llamados normótopos y los generados en otras regiones del corazón, heterótopos. Cuando los impulsos normótopos no pueden propagarse hacia los ventrículos por algún trastorno de la conducción (embolia, infarto u otras causas), los ventrículos se detienen transitoriamente, en tanto que las aurículas siguen contrayéndose con ritmo sinusal. Los ventrículos reanudan casi de inmediato sus contracciones, pero éstas son ahora inducidas por los impulsos generados en otro punto del miocardio específico. La frecuencia de las contracciones es tanto menor cuanto más alejado del nódulo sinusal está el punto generador de los impulsos que las producen. Con otras palabras, la frecuencia de las contracciones producidas por estímulos heterótopos generados en el nódulo Aschoff-Tawara, en el haz de His o en las arborizaciones de Purkinje, disminuye progresivamente. Los impulsos heterótopos son también de origen miógeno y pueden producirse en cualquier punto del miocardio tanto específico como contráctil, punto que comandará así el ritmo cardiaco. El nódulo sinoauricular es, por tanto, el lugar donde se generan los impulsos con mayor frecuencia y que impone, en consecuencia, su ritmo al corazón. Sólo cuando deja de funcionar este centro primario, toma el mando uno de los centros llamados secundarios (nódulo de Aschoff-Tawara, haz de His, etc.), que impone una menor frecuencia de contracciones. La excitabilidad del miocardio se mide por la intensidad mínima del estimulo capaz de inducir su contracción (estímulo umbral). Mientras más alto es este umbral, más baja es la excitabilidad. La excitabilidad del miocardio no es uniforme: el miocardio ventricular es menos excitable que el auricular. Un estimulo subumbral es incapaz de provocar la contracción del miocardio. Sin embargo, la repetición de este estímulo subumbral con una frecuencia adecuada induce contracción, lo que constituye el fenómeno denominado sumación de estímulos. Al aplicar un estímulo umbral al miocardio, éste se contrae. Si durante la contracción se aplica un segundo estimulo, aunque se aumente considerablemente su intensidad, no se obtendrá respuesta alguna. El miocardio se encuentra d urante la contracción en el llamado periodo refractario absoluto. Si se aplica un segundo estímulo de intensidad superior al umbral en la fase de relajación, se obtendrá, sin embargo, una contracción. Esta fase en que el corazón responde a estímulos de mayor intensidad, es decir, supraumbral, es el llamado período refractario relativo. Terminado el período refractario relativo y antes de recuperar su excitabilidad de resposo, el miocardio pasa por un período de hiperexcitabilidad, durante el cual responde a estímulos subumbrales. La figura 35 muestra esquemáticamente los cambios de excitabilidad miocárdica en relación con las diversas fases de la actividad contráctil. La refractariedad absoluta durante la contracción no es propiedad exclusiva del músculo cardíaco. La presentan también los músculos estriados, pero en éstos es de muy corta duración. Es por esto que el músculo estriado responde a estímulos repetidos con una contracción mantenida, es decir, se tetaniza, en tanto que el miocardio no es tetanizable.
La contracción del miocardio durante su relajación (período refractario relativo), se conoce con el nombre de contracción prematura o extrasístole, cuyas características principales son: Aparece antes de la contracción correspon diente al ritmo normal. Es de intensidad siempre inferior a la contracción (sístole) normal. 3. El intervalo entre un extrasístole y el sístole normal siguiente es siempre mayor que entre dos sístoles normales, constituyendo lo que se denomina pausa compensadora. Esta se debe a que el impulso normal, generado en el nódulo sinoauricular, llega al miocardio antes que éste haya recuperado suficiente excitabilidad (Fig. 36). 1. 2.
En condiciones patológicas los extrasístoles pueden deberse a estímulos prematuros originados en el nódulo sinusal (extrasístoles sinusales), en el nódulo de Aschoff-Tawara (extrasístoles aur1culoventriculares) o en otros puntos del miocardio específico o contráctil.
Como ya hemos indicado, el sistema excitoconductor forma una entidad anatómicamente separada. Entre el nódulo sinoauricular y el nódulo de Aschoff-Tawara existe un sistema conductor específico (bandas auriculares) que transmiten los estímulos tanto al miocardio contráctil auricular como al nódulo de Aschoff-Tawara. La aurícula está totalmente separada del ventrículo por un anillo de tejido fibroso a nivel del surco aurículo-ventricular. La única vía para el paso de los impulsos desde las aurículas hacia los ventrículos es, por tanto, el haz de His, de cuya integridad funcional depende la actividad rítmica de los ventrículos, como también su coordinación con las aurículas. Lesiones del haz de His, suficientemente graves para bloquear el paso de los impulsos provenientes del nódulo sinusal, resultan en el reemplazo de éstos por impulsos heterótopos generados en el haz de His por debajo de la lesión.
La generación de los impulsos normótopos requiere ciertos iones en concentraciones adecuadas. Así, por ejemplo, el ión K+ en el líquido extracelular es indispensable para generar impulsos normótopos. Tanto su exceso, como su disminución, si bien aumentan la excitabilidad del miocardio, disminuyen la intensidad de las contracciones. El Ca + +, en concentración alta, no sólo disminuye, sino que es capaz de suprimir totalmente la excitabilidad del miocardio. La disminución de la Na+ en el líquido extracelular. La hipernatremia la aumenta y la hiponatremia la disminuye la excitabilidad. La contractibilidad del miocardio depende en alto grado de la concentración de Na + en el líquido extracelular. La hipernatremia la aumenta y la hiponatremia la disminuye.
El músculo cardiaco es miogénico.
Esto quiere decir que a diferencia del músculo esquelético, que necesita de un estímulo consciente o reflejo, el músculo cardiaco se excita a sí mismo. Las contracciones rítmicas se producen espontáneamente, así como su frecuencia puede ser afectada por las influencias nerviosas u hormonales, como el ejercicio físico o la percepción de un peligro. La estimulación del corazón está coordinado por el sistema nervioso autónomo, tanto por parte del sistema nervioso simpático (aumentando el ritmo y fuerza de contracción) como el sistema nervioso parasimpático (reduce el ritmo y fuerza cardíacos). La secuencia de las contracciones está producida por la despolarización (inversión de la polaridad eléctrica de la membrana debido al paso de iones activos a través de ella) del nodo sinusal o ''nodo de Keith-Flack'' (nodus sinuatrialis), situado en la pared superior de la aurícula derecha. La corriente eléctrica producida, del orden del microvoltio, se transmite a lo largo de las aurículas y pasa a los ventrículos por el nodo auriculoventricular (nodo AV) situado en la unión entre los dos ventrículos, formado por fibras especializadas. El nodo AV sirve para filtrar la actividad demasiado rápida de las aurículas. Del nodo AV se transmite la corriente al haz de His, que se distribuye a los dos ventrículos, terminando como Fibras de Purkinje. Este sistema de conducción eléctrico explica la regularidad del ritmo cardiaco y asegura la coordinación de las contracciones auriculoventriculares. Esta actividad eléctrica puede ser analizada con electrodos situados en la superficie de la piel, llamándose a esta prueba electrocardiograma o ECG. Características del corazón: •
Batmotropismo: el corazón puede ser estimulado, manteniendo un umbral.
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Inotropismo: el corazón se contrae bajo ciertos estímulos.
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Cronotropismo: el corazón puede generar sus propios impulsos.
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Dromotropismo: es la conducción de los impulsos cardiacos mediante el sistema excito conductor.
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Lusitropismo: es la relajación del corazón bajo ciertos estímulos.
El pericardio , contenido en el mediastino medio, es una membrana fibroserosa de dos capas que envuelve y separa al corazón de las estructuras vecinas. Forma una especie de bolsa o saco que cubre completamente al corazón y se prolonga hasta las raíces de los grandes vasos. Tiene dos partes, el pericardio seroso y pericardio fibroso . En conjunto recubren a todo el corazón para que este no tenga alguna lesión. Se une al diafragma por el ligamento pericardiofrénico. Tiene una forma de cono invertido (con la base abajo). Su cara externa, tanto por delante como por los lados posee formaciones adiposas. Su cara interna es la hoja parietal del pericardio seroso.
Dimensiones Se extiende desde la raíz de los grandes vasos hasta el diafragma, lateralmente desde una cavidad pleural hasta la otra, y anteroposteriormente desde el esternón hasta el esófago. Partes Una base y cuatro caras, una anterior, una posterior o mediastinica, una pleural derecha, una pleural izquierda y un vertice, origen de los grandes vasos. La base es un triángulo con apex derecho y base izquierda que se encuentra asentada sobre el diafragma, en el foliolo del tendón central del diafragma. En su ángulo posterior y derecho se encuentra la vena cava inferior (VCI). Contiene un espacio portal,compuesto por tejido conjuntivo, separa del diafragma detrás de la zona de adherencia, fijando al pericardio. La cara anterior , se extiende debajo, desde el diafragma hasta la raíz vascular del corazón. Es de forma triangular, donde el ángulo más agudo corresponde a la zona inferior e izquierda, la cual es el vértice del corazón. Es oblicua de abajo hacia arriba y de adelante hacia atrás, dividiendose en dos partes: una parte inferior o cardiaca, y otra pa rte superior o vascular. En esta cara se pueden observar dos senos, que permiten el movimiento de los grandes vasos: el pericárdico oblicuo, posterior, a nivel de las venas pulmonares, y el pericárdico transverso, posterior, por detrás del surgimiento de la aorta y la arteria pulmonar . La cara posterior es convexa, y verticalmente se extiende desde el diafragma hasta la arteria pulmonar derecha, transversalmente desde un hilio pulmonar hasta el otro, y entre las venas pulmonares derecha e izquierda; es menos alta que la cara anterior. La cara derecha es vertical, estrecha y se extiende desde el diafragma hasta la vena cava superior (VCS). Reúne la cara anterior con la cara posterior. En esta, se encuentra un canal por debajo de la arteria pulmonar atravesada por la vena pulmonar derecha superior. La cara izquierda' se adapta a la forma del borde izquierdo del corazon. Es convexa, oblicua hacia arriba y hacia atrás y es atravesada por las venas pulmonares izquierdas. •
Pericardio fibroso
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El pericardio fibroso es la capa mas externa del pericardio y consiste en una bolsa en forma de cono con su base en el diafragma. La base está unida al tendón central del diafragma. Anteriormente se une a la parte posterior del esternón mediante los ligamentos esternopericárdicos , manteniendo así la posición del corazón en la cavidad torácica. El saco también limita la distensión cardíaca. Los nervios frénicos que inervan el diafragma pasan sobre el pericardio fibroso y lo inervan en su recorrido.
El pericardio seroso se puede dividir en dos partes, visceral y parietal, separadas entre sí por la cavidad pericárdica y debido a reflexiones producidas en dos zonas: una reflexión superior, que rodea a las arterias, la aorta y el tronco pulmonar, y otra mas posterior que rodea a las venas, las cavas y las pulmonares, tiene forma de J y el fondo de saco que se forma en el interior de la misma, es el seno pericardico oblicuo, posterior a la auricula izquierda. Una comunicación entre las dos zonas de reflexión del pericardio seroso es el seno paricárdico
transverso. La capa interna, o visceral, también llamada epicardio, se
separa del miocardio a nivel de los vasos coronarios.
IRRIGACIÓN Y DRENAJE El pericardio está irrigado por diversas ramas, de la arteria torácica interna, la pericardiofrénica, la frénica inferior , aorta torácica y arteriolas de las arterias bronquiales, tiroidea, imoesofágica y de la mediastinica. Las venas del pericardio entran en el sistema ácigos: venas posteriores,en las venas frénicas superiores (venas laterales) y en la vena cava superior o braquiocefálica. El Drenaje Linfático se debe a las caderas frénicas, traqueobronquiales inferiores y ganglios infradiafragmáticos INERVACON Cerebroespinal: Nervio Frénico Parasimpatico: Nervios Vagos Simpático: Ramos Coronarios
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La pared cardiaca
La pared delcorazón está formada por tres capas: epicardio (capa externa), miocardio (capa intermedia), y endocardio (capa interna). El pericardio: es un saco formado por tres capas que rodean y protegen al corazón. Limita al corazón en su posición en el mediastino permitiendole libertad de movimeinto para que se contariga con fuerza y rapidez. Este consta dedos partes fundamentales; el pericardio fibroso es el mas externo ,formado ,
por tejido conjuntivo duro e inelastico, parece un saco que descansa sobre el diafragma fijandose a este, al igual que al tejido conjuntivo de los vasos sanguineos que entran y salen del corazón. El pericardio fibroso evita la sobre distensión del corazón , protege y fija el corazon en el mediastino. El pericardio seroso es mas interno, es una menbrana delicada y más fina que forma una doble capa alrededor del corazón. ,
La capa más externa del pericardio seroso es la hoja parietal que se fusiona al pericardio fibroso. La hoja visceral es mas interna y recibe el nombre de epicardio, que se adhiere al musculo cardíaco . Entre estas dos hojas se encuentra el liquido periardíco ,que es una secreción viscosa que reduce el rozamiento entre las membranas con el movimiento del corazón.
El epicardio: es también denominado hoja visceral del pericardio seroso, es la capa mas externa, fina y transparente de lapared cardíaca. Formada por mesotelio y tejido conjuntivo delicado, que le da una textura suave y deslizante a la superficie mas externa del corazon.
El miocardio: formado por tejido muscular cardiaco, constituye el mayor componente delcorazón y es responsable de su acción de bombeo. Sus celulas musculares son involuntarias, estriadas y ramificadas. Sedisponen alrededor dlecorazon en haces entrelazados y forman dosgrandes redes la auricular y la ventricular. Cada fibra de conecta con la fibra contigua a través de engrosamientos delsarcolema llamados discos intercalado, dentro de estos se encuentran lasuniones dehendidura o sinapsís electricas que permiten la propagación de lospotenciales de acción musculares de una fibra a otra.
El endocardio: es una fina capa de endotelio que recubre a una fina capa de tejido conjuntivo. Generando un revestimiento liso del interior del corazón y recubre las válvulas cardíacas. El endocardio se continúa con el revestimiento endotelial de los grandes vasos asociados al corazón y el resto del sistema circulatorio.
