Anatomía Cardíaca.

ANATOMÍA DEL CORAZÓN

El corazón bombea la sangre por todo el cuerpo y proporciona oxígeno a los órganos, tejidos y células.

Desde el punto de vista funcional el corazón conforma una cámara hueca de paredes musculares, que se encuentra dividida en 4 (dos aurículas y dos ventrículos) y su función es bombear sangre. Si es necesario puede multiplicar su capacidad de bombeo, por ejemplo, durante el trabajo físico.

Esencialmente, dos circuitos aportan sangre a todo el cuerpo: la circulación menor o pulmonar y la circulación mayor o sistémica, que ejerce mayor presión sobre los vasos sanguíneos que la circulación pulmonar. Ambos circuitos funcionan conjuntamente y transcurren mutuamente en paralelo.

Capas del corazón

Desde el exterior el corazón está limitado por el saco pericárdico (pericardio), que protege el corazón y lo separa de otros órganos. El interior del pericardio está recubierto por tejido liso.

Hacia el interior se une al pericardio la capa más externa del corazón (epicardio) lisa, de textura fina. La fricción entre el pericardio y la capa exterior del corazón se reduce por la estructura en capas de ambas y un líquido lubricante denominado líquido pericárdico.

Internamente al epicardio se halla una capa muscular en forma de tubo (miocardio). El diámetro del músculo cardíaco depende de la fuerza que se le exige y la cantidad de sangre que ha de albergar y bombear. Por lo tanto, el espesor del músculo varía según la persona. En cada corazón se puede diferenciar una relación local de la fuerza muscular:

Representación esquemática de la anatomía del corazón.

La presión sobre la capa muscular es comparativamente baja en las aurículas del corazón. Por lo tanto, el músculo aquí sólo tiene entre 1 a 3 mm de grosor. Como la presión en el ventrículo derecho es superior a las aurículas, el grosor muscular es de 5 a 10 mm. El músculo que ha de soportar mayor presión es el del ventrículo izquierdo y, por lo tanto, el grosor de su pared es de entre 10 y 30 mm, ya que debe bombear la sangre hacia la circulación mayor o sistémica.

Continuando en dirección a la cavidad del corazón se encuentra finalmente la capa más interna del corazón (endocardio). Su estructura es fina y está cubierta de tejido conectivo. La capa interior del corazón separa el músculo cardíaco de la cavidad, con lo que mediante una superficie fina lisa el torrente sanguíneo ofrece poca resistencia.

El tamaño del corazón en un adulto sano es de unos 12 a 13 cm de alto, con anchura de 9,5 a 10,5 cm. El corazón pesa de media unos 320 gramos en los hombres y 280 gramos en las mujeres y puede albergar alrededor de 0,6 a 1 litro de sangre. El volumen de eyección, es decir, la cantidad de sangre movilizada por contracción muscular en reposo es de unos 70 mililitros.

Ventrículos y aurículas

El corazón se compone de cuatro cavidades. Estas son las siguientes:

• Dos ventrículos
• Dos aurículas

Desde los ventrículos del corazón se bombea sangre hacia una arteria de la circulación (ventrículo derecho = circulación pulmonar, arteria pulmonar, ventrículo izquierdo = circulación sistémica, arteria aorta). Sin embargo, la sangre que circula por las venas es la que regresa al corazón llegando a las aurículas (circulación pulmonar = venas pulmonares, circulación corporal = venas cava inferior y superior). De las aurículas pasa a los ventrículos para que desde allí, nuevamente pasan al circuito de la circulación correspondiente.

El ventrículo izquierdo es el que ejerce mayor fuerza muscular, porque desde aquí la sangree se bombea a la circulación sistémica. Para evitar que la sangre fluya hacia atrás entre dos latidos, hay varios tipos de válvulas cardiacas: un tipo entre las aurículas y los ventrículos, y otro entre los ventrículos y las arterias.

Las válvulas del corazón están formadas por pliegues de la capa interna cardíaca. A la par que el latido del corazón, se abren y cierran de 35 a 40 millones de veces al año a través del torrente sanguíneo.

Las válvulas atrioventiculares se disponen en la dirección del flujo sanguíneo y no le ofrecen ninguna resistencia, sino que son simplemente presionadas y desplazadas hacia la pared. Si inmediatamente tras el bombeo la sangre amenaza con refluir del ventrículo hacia atrás contra el flujo de la sangre, las válvulas atrioventiculares se cierran: se despliegan y presionan entre sí. Las válvulas auriculoventriculares cierran el paso entre las cavidades cardiacas, para que la sangre no fluya en dirección opuesta al flujo. En la pared interior del corazón están los orígenes del músculo (musculatura papilar), de donde salen cuerdas tendinosas, que al cerrarse una válvula evitan que se abombe hacia la dirección opuesta.

Las válvulas semilunares a su vez impiden que la sangre retorne de la arteria pulmonar y la aorta hacia los ventrículos, cuando tras el bombeo se dilatan de nuevo por la relajación muscular.

Válvula cardiaca	Tipo de válvula	Función
Válvula tricúspide	Válvula auriculoventricular	Válvula de entrada entre la aurícula derecha (atrio) y el ventrículo derecho (ventrículo dexter)
Válvula mitral	Válvula auriculoventricular	Válvula de entrada entre la aurícula y el ventrículo izquierdos
Válvula pulmonar	Válvula aórtica	Válvula de salida del ventrículo derecho a la circulación pulmonar
Válvula aórtica	Válvula aórtica	Válvula de salida entre el ventrículo izquierdo y la circulación sistémica

Circulación de la sangre

El corazón bombea la sangre a través del cuerpo. Los órganos, tejidos y células reciben aporte de oxígeno y vierten residuos como dióxido de carbono hacia la sangre para ser eliminados. Por ello la circulación de la sangre se divide en dos fases: 

• Circulación menor (circulación pulmonar)
• Circulación mayor (circulación sistémica)

Circulación pulmonar

La mitad derecha del corazón bombea sangre hacia la circulación menor o circulación pulmonar: el ventrículo derecho (ventrículo dexter) bombea la sangre a través de la válvula pulmonar a la arteria pulmonar, desde allí, circula por las distintas ramificaciones de las arterias y arteriolas hasta los capilares de los pulmones, donde la sangre se enriquece con oxígeno y sigue fluyendo a través de los capilares hacia las vénulas y venas venas hasta la aurícula izquierda. Desde aquí, la sangre entra a través de la válvula mitral en el ventrículo izquierdo (ventrículus sinister).

Circulación sistémica

La circulación mayor o sistémica recibe impulso de la mitad izquierda del corazón: el ventrículo izquierdo bombea sangre enriquecida con oxígeno a través de la válvula aórtica hasta la arteria aorta. Desde allí continúa por las distintas divisiones arterias y posteriormente en las arteriolas más pequeñas. Finalmente, desemboca en los capilares, los medios de unión entre arterias y venas, que son responsables del intercambio de materiales entre la sangre y los tejidos. Aquí la sangre desprende oxígeno y nutrientes a las células y recoge los materiales de desecho, como el dióxido de carbono.

La sangre pobre en oxígeno y rica en dióxido de carbono regresa al corazón: fluye desde los capilares a las venas muy pequeñas, las vénulas, que se unen para formar venas cada vez de mayor diámetro. La sangre fluye por las venas principales (cava inferior y superior) hacia la aurícula derecha y por la válvula tricúspide hacia el ventrículo derecho.

Circulación corazón-pulmones. La sangre azul es pobre en oxígeno y la roja es rica en oxígeno.

Para mantener el flujo sanguíneo continuo, el corazón debe bombear con regularidad, lo que significa que el músculo cardíaco debe contraerse rítmicamente. Esto requiere que las células musculares sean estimuladas continuamente y que el estímulo se transmita a todas a la vez.

Potencial de acción

En las células musculares del corazón, así como en las células musculares del esqueleto, existe una tensión eléctrica entre el interior y el exterior de la célula.

Potencial de acción del corazón.

En los músculos esqueléticos esta tensión en reposo (potencial en reposo) es de unos -90 mV (mV = milivoltio), y en el corazón de unos -70 mV, con lo que el interior de la célula está cargado negativamente, al contrario que el exterior. Esta tensión se forma especialmente porque la membrana de la célula es permeable a los diferentes iones del cuerpo. Los estímulos mecánicos, químicos o eléctricos pueden cambiar esta permeabilidad. Sin esos estímulos, el voltaje se mantendría permanentemente.

Esto es diferente en las células del músculo cardiaco. Para generar en el corazón una tensión de -70 mV, las diferencias de concentración de la membrana celular debe ser las siguientes:

• Iones de sodio (Na+) interior: exterior = 1 : 14
• Iones de potasio (K+) interior: exterior = 35:1

También para los iones de cloro (Cl-) así como algunos otros iones hay diferencias de concentración.

En contraste con las células de los músculos esqueléticos, el potencial en descanso de -70 mV en las células de músculo de corazón no es estable. Continuamente entran dentro de la célula pequeñas cantidades de iones, en particular iones de sodio. Esto cambia la tensión gradualmente desde -70 mV dentro de la célula hasta valores de -60 mV. Cuanto más positivo y menos negativo se vuelve el Interior de la célula, más permeable es la membrana celular al sodio (Na+) y por tanto hay más positivo en el interior de la célula. Desde el llamado umbral de unos -50 mV la permeabilidad de la membrana celular cambia muy rápidamente, y puede fluir más Na+. Esto conduce a una inversión de tensión de +30 mV en el interior de la célula. Durante este proceso la permeabilidad de Na+ disminuye de nuevo y aumentan el K+ y el Cl-. Sale K+ y entra Cl- en la célula. Esto ocurre hasta que el estado original está restaurado, es decir el interior de la célula de nuevo tiene una tensión de aproximadamente -70 mV. Entonces el proceso comienza de nuevo.

El curso completo del voltaje de -70 mV a +30 mV hasta el anterior estado de -70 mV se denomina potencial de acción. La duración del potencial de acción de una célula muscular, dependiendo de la frecuencia cardíaca, es de hasta varios cientos de milisegundos. La duración de un potencial de acción de una célula del músculo esquelético es mucho más breve: uno o dos milisegundos.

El potencial de acción (PA) puede dividirse en cuatro fases:

• Fase 1: el proceso de cambio de tensión de-70 mV a + 30 mV entre el interior y exterior de las células se denomina despolarización. La despolarización produce un breve valor pico (pico inicial) de alrededor de + 30 mV.
• Fase 2: tras el pico inicial el valor baja ligeramente a aproximadamente 0 mV, y permanece allí durante un tiempo (fase de meseta).
• Fase 3: la fase de meseta se une a la repolarización, en la que también se utiliza la bomba de sodio - potasio.
• Fase 4: la repolarización es seguida por el potencial de reposo.

Bomba de sodio - potasio

Durante la repolarización del músculo cardiaco el flujo de potasio (K+) del exterior es nuevamente transportado al interior de la célula y sale el sodio (Na+). Este proceso activo está controlado por la membrana celular a través de una proteína transportadora que se denomina bomba de sodio - potasio.

En intercambio por la bomba de sodio - potasio es un proceso activo, es decir, un proceso que consume energía, pues los iones deben ser transportados contra su diferencia de concentración. Por cada tres iones de sodio, la bomba transporta dos iones de potasio.

En primer lugar, la bomba de sodio - potasio es una proteína proteína que atraviesa transversalmente la membrana celular. En circunstancias normales, ni los iones de sodio ni los de potasio pueden pasar a través de esta proteína. La estructura de la proteína cambia por una acción que consume energía de forma que los iones de sodio y potasio pueden atravesar la membrana celular con ayuda de esta proteína.

Transmisión de estímulos

Para funcionar, el músculo cardíaco cuenta con células musculares modificadas, que originan, coordinan y transmiten el estímulo en el corazón. Estos llamadas marcapasos (nodo sinusal y nodo atrioventricular o nodo AV) se ocupan de que las contracciones transcurran correctamente y en un corazón sano no aparezcan arritmias cardiacas.

Nodo sinusal

El nodo sinusal (nodus sinuatrialis) está conformado por un conjunto de células despolarizadas, es decir células que pueden cambiar rápidamente su potencial de membrana al polo positivo, y son las que tienen mayor frecuencia propia de todas las células cardíacas. Se encuentra cerca del orificio de entrada desde la vena cava superior a la aurícula derecha.

El nodo sinusal también es conocido como el marcapasos natural del corazón, porque impone su frecuencia a todo el músculo cardíaco (miocardio). La frecuencia propia del nodo sinusal suele ser de 70 a 80 “estímulos” por minuto, correspondiente al ritmo normal del corazón, el pulso.

Para ajustar el latido a la carga física específica, la frecuencia del nodo sinusal puede ajustarse en respuesta a los estímulos de dos nervios (el vago y el simpático). Si aumenta la influencia del nervio vago más de lo normal ocurre la llamada bradicardia. Se trata de una alteración del ritmo cardíaco de 40 a 50 potenciales de acción y, por tanto, latidos por minuto. Si prevalece el sistema nervioso simpático, se provocará lo que se llama taquicardia sinusal; esta arritmia suele presentar de 100 a 150 latidos por minuto.

La frecuencia del nodo sinusal puede ser afectada por medicamentos o por la hormona adrenalina, además de los estímulos facilitados por el sistema nervioso.

Nodo atriovencular (nodo AV)

Desde el nodo sinusal el estímulo eléctrico se extiende por tres conductos al músculo auricular hasta el llamado nodo atrioventrucular (nodo AV). El nodo AV tiene menor ritmo propio que el nodo sinusal (aproximadamente 40 a 50 despolarizaciones o descargas por minuto). Normalmente los estímulos procedentes del nodo sinusal despolarizan los nodos AV y les imponen el ritmo sinusal.

Si se perturba la transición del seno al nodo AV (llamado bloque AV), el corazón sigue el ritmo propio del nodo AV de 40 a 50 potenciales de acción por minuto. Esto es suficiente para el suministro de sangre al cuerpo en reposo.

El ritmo intrínseco del nodo AV es de 40 a 50 potenciales de acción por minuto, lo que representa un suministro meramente suficiente de sangre al cuerpo en reposo.

Haz de His

Un haz de His consiste en células musculares especializadas del sistema de conducción del estímulo inmediatamente debajo del nodo AV. También tienen un ritmo propio que es aún menor que el del nodo AV (aproximadamente 20 a 30 de polarizaciones por minuto). A unos cm de distancia del nodo AV hacia la punta del corazón (distal) el haz de His se divide en tres ramas: dos a la izquierda y una a la derecha (ramas de Tawara). Estas, a su vez, se dividen en forma de red en las llamadas fibras de Purkinje.

El haz de His emerge del nodo AV y se dirige desde aquí el estímulo hasta la capa interior de la musculatura cardiaca.

Estas tres ramas van hasta los músculos papilares, que son estimulados y se contraen en primer lugar. Esto asegura que las válvulas auriculares se cierren herméticamente al comienzo de un latido del corazón y que no regrese sangre a las aurículas.

Transmisión anormal de un estímulo

Cuanto más se aleja desde el nodo sinusal en la dirección de propagación del estímulo, más bajo es el ritmo propio de las células correspondientes. Cada célula individual de los músculos de trabajo del corazón (fibras miocárdicas) tiene un ritmo propio; este es tan lento que apenas tiene importancia para la función normal del corazón.

Todo trastorno del músculo cardíaco debido a un estrechamiento de las arterias coronarias o incluso un cierre completo conduce a cambios más o menos fuertes en la propagación del estimulo eléctrico y, por lo tanto, a trastornos de contracción mecánica. En el caso más extremo, no tiene lugar la propagación de estímulos regulares. Entonces tienen lugar innumerables contracciones individuales del músculo cardíaco, se produce, entonces, lo que se denomina fibrilación auricular o fibrilación ventricular. En este último caso, el corazón no bombea sangre. Después de unos minutos aparecen daños irreversibles y pronto sigue la muerte. Entre otras cosas, la fibrilación ventricular puede causar un infarto de miocario. 

En este caso el corazón debe recuperar el ritmo y la despolarización adecuados utilizando una tensión creada desde el exterior por dos electrodos metálicos (> 1000 voltios). Los dispositivos que lo hacen posible se llaman desfibriladores.