Válvulas cardíacas y la circulación


Los objetivos de este artículo son describir la estructura y funcionamiento de las válvulas cardíacas. Destacar los aspectos más importantes de la circulación sanguínea a través de las cámaras cardíacas y a través de las circulaciones pulmonar y sistémica. Describir la circulación coronario.

Cuando una cámara cardíaca se contrae, eyecta un determinado volumen de sangre dentro del ventrículo o hacia una arteria. Las válvulas se abren y cierran en respuesta a los cambios de presión, a medida que el corazón se contrae y relaja. Cada una de las cuatro válvulas contribuye a establecer el flujo en un sólo sentido, abriéndose para permitir el paso de la sangre y luego cerrándose para prevenir el reflujo.

Funcionamiento de las válvulas auriculoventriculares



Las válvulas mitral y tricúspide también reciben el nombre de válvulas auriculoventriculares o atrioventriculares debido a que se encuentran ubicadas entre una aurícula y un ventrículo. Cuando una válvula auriculoventricular está abierta, los extremos de las valvas se proyectan dentro del ventrículo. Cuando los ventrículos están relajados, los músculos papilares también están relajados, las cuerdas tendinosas están flojas y la sangre se mueve desde un sitio de mayor presión, la aurícula, a otro de menor presión, el ventrículo, gracias a que las válvulas auriculoventriculares están abiertas.

Cuando los ventrículos se contraen, la presión de la sangre empuja las valvas hacia arriba hasta que sus bordes se juntan, cerrando el orifico auriculoventricular. Al mismo tiempo, los músculos papilares se contraen, estirando las cuerdas tendinosas. Esto evita que las cúspides valvulares reviertan y se abran a la cavidad auricular por acción de la elevada presión ventricular. Si las cuerdas tendinosas o las válvulas auriculoventriculares se dañan, la sangre puede regurgitar hacia las aurículas durante la contracción ventricular.

Funcionamiento de las válvulas semilunares



Las válvulas aórticas y pulmonares también se conocen como válvulas semilunares debido a que están formadas por tres valvas con forma de medialuna. Cada valva se une a la pared arterial en su borde convexo externo. Las válvulas semilunares permiten la eyección de la sangre desde el corazón a las arterias, pero evitan el reflujo de sangre hacia los ventrículos. Los bordes libres de las valvas se proyectan hacia la luz de la arteria.

Las válvulas semilunares se abren cuando la presión ventricular excede a la presión arterial, permitiendo la eyección de la sangre desde los ventrículos hacia el tronco pulmonar y la aorta. A medida que los ventrículos se relajan, la sangre comienza a empujar las cúspides valvulares, haciendo que las válvulas semilunares se cierren.

Sorprendentemente , no hay válvulas que resguarden los orificios de desembocadura de las venas cavas superior e inferior en la aurícula derecha o los de las cenas pulmonares en la aurícula izquierda. Cuando las aurículas se contraen, una pequeña cantidad de sangre refluye desde las aurículas hacia dichos vasos. Sin embargo, el reflujo se minimiza debido a un mecanismo diferente: a medida que el músculo auricular se contrae, comprime y produce casi el colapso de los orificios de desembocadura venosos.

Enfermedades valvulares



Cuando las válvulas cardíacas funcionan normalmente, se abren y cierran completamente y en el momento correcto. La disminución en el diámetro de apertura de una válvula cardíaca se denomina estenosis, mientras que la falla en el cierre valvular se denomina insuficiencia o incompetencia valvular. En la estenosis mitral, en la que hay regurgitación de sangre desde el ventrículo hacia la aurícula izquierda, es el prolapso de válvula mitral. En el prolapso de válvula mitral, una o ambas valvas de la mitral protruyen en la cavidad auricular durante la contracción ventricular. El prolapso de válvula mitral es una de las enfermedades valvulares más comunes, que afecta casi al 30% de la población. Es más prevalente en mujeres y no siempre representa una amenaza seria a la salud. En la estenosis aórtica la válvula se encentra estrechada, mientras que en la insuficiencia aórtica ha regurgitación de sangre desde la aorta hacia el ventrículo izquierdo.

Ciertas enfermedades infecciosas pueden dañar o destruir las válvulas cardíacas. Un ejemplo de ello es la fiebre reumática, enfermedad sistémica inflamatoria que se presenta generalmente luego de una infección estreptocócica de la garganta. La bacteria dispara una respuesta inmune en la cual los anticuerpos producidos para destruirla terminan atacando e inflamando el tejido conectivo de articulaciones y válvulas cardíacas, entre otros órganos. A pesar de que la fiebre reumática afecta y debilita toda la pared cardíaca, daña más frecuentemente las válvulas mitral y aórtica.

Circulaciones pulmonar y sistémica



Después del nacimiento el corazón bombea sangre dentro de dos circuitos cerrados: la circulación sistémica (o general) y la circulación pulmonar. Los dos circuitos están dispuestos en serie: la salida de uno es la entrada del otro, como ocurre al unir dos mangueras. El lado izquierdo del corazón es la bomba de la circulación sistémica; recibe sangre desde los pulmones, rica en oxígeno, roja brillante. El ventrículo izquierdo eyecta sangre hacia la aorta. Desde la aorta, la sangre se va dividiendo en diferentes flujos, entrando en arterias sistémicas cada vez más pequeñas que la transportan hacia todos los órganos, exceptuando a los alvéolos pulmonares que reciben sangre de la circulación pulmonar.

En los tejidos sitémicos, las arterias originan arteriolas, vasos de menor diámetro que finalmente se ramifican en una red de capilares sistémicos. El intercambio de nutrientes y gases se produce a través de las finas paredes capilares. La sangre descarga el oxígeno y toma el dióxido de carbono. En la mayoría de los casos, la sangre circula por un solo capilar y luego entra en una vénula sistémica. Las vénulas transportan la sangre desoxigenada (pobre en oxígeno) y se van uniendo para formar las venas sistémicas, de mayor tamaño. Por último, la sangre retorna al corazón, a la aurícula derecha.

El lado derecho del corazón es la bomba del circuito pulmonar: recibe la sangre desoxigenada, roja oscura, que retorna de la circulación sistémica. Esta sangre es eyectada por el ventrículo derecho y se dirige al tronco pulmonar, el cual se divide en las arterias pulmonares, las que transportan sangre a ambos pulmones. En los capilares pulmonares, la sangre libera el CO2 (dióxido de carbono) y capta el O2 (oxígeno) inspirado. La sangre oxigenada fluye hacia las venas pumonares y regresa a la aurícula izquierda, completando circuito.

Circulación coronaria

Los nutrientes no pueden difundir lo suficientemente rápido desde la sangre de las cámaras cardíacas a todas las capas de la pared cardíaca. Por esta razón, el miocardio posee su propia red de vasos sanguíneos: la circulación coronaria o cardíaca. Las arterias coronarias nacen de la aorta ascendente y rodean al corazón, como una corona que rodea a una cabeza. Cuando el corazón se contrae, fluye poca sangre por las arterias coronarias ya que son comprimidas hasta cerrarse. Sin embargo, cuando el corazón se relaja, la elevada presión en la aorta permite la circulación de la sangre a a través de las arterias coronarias hacia los capilares y luego hacia las venas coronarias.

ARTERIAS CORONARIAS



Las dos arterias coronarias, derecha e izquierda, nacen de la aorta ascendente y proveen de sangre oxigenada al miocardio. La arteria coronaria izquierda pasa por debajo de la orejuela izquierda y se divide en las ramas interventricular anterior y circunfleja. La rama interventricular anterior o arteria descendente anterior se ubica en el surce intercentricular anterior y provee de sangre oxigenada a las paredes de ambos ventrículos. La rama circunfleja recorre el surco coronario y distribuye sangre oxigenada a las paredes del ventrículo y aurícula izquierda.

La arteria coronaria derecha da pequeñas ramas a la aurícula derecha (ramos auriculares). Luego discurre por debajo de la orejuela derecha y se ramifica de forma terminal en las ramas marginal e interventricular posterior. La rama interventricular posterior (descendente posterior) discurre por el surco interventricular posterior y provee de oxígeno a las paredes de ambos ventrículos. La rama marginal se ubica en el surco coronario y transporta sangre oxigenada al miocardio del ventrículo derecho.

La mayor parte del organismo recibe sangre de ramas provenientes de más de una arteria, y en los lugares donde dos o más arterias irrigan la misma región, en general se conectan entre sí. Estas conexiones, denominadas anastomosis, proveen rutas alternativas para que la sangre llegue a un determinado tejido u órgano. El miocardio contiene muchas anastomosis que conectan ramas de una determinada arteria coronaria entre sí o que unen ramas de arterias coronarias diferentes. Estas anastomosis representan desvíos para la sangre arterial en el caso de que una ruta principal se obstruya. Así, el miocardio puede recibir suficiente oxígeno, aún cuando una de sus arterias coronarias se halla parcialmente obstruida.

VENAS CORONARIAS



Luego de que la sangre pasa a través de las arterias coronarias, llega a los capilares, donde entrega el oxígeno y nutrientes al miocardio y recoge el dióxido de carbono y productos de desecho, y desde allí es transportada a las cenas coronarias. La mayor parte de la sangre desoxigenada del miocardio drena en el gran seno vascular ubicado en el surco coronario de la cara posterior del corazón, denominado seno coronario. (Un seno vascular es una vena con una pared delgada y que carece de músculo liso que le permita varia el diámetro). La sangre desoxigenada del seno coronario desemboca en la aurícula derecha. Las principales venas tributarias del seno coronario son:

- Vena cardíaca magna: presente en el surco interventricular anterior, drena las áreas del corazón que son irrigadas por la arteria coronaria izquierda (ventrículos derecho e izquierdo y aurícula izqueirda).

- Vena cardíaca media: discurre por el surco interventricular posterior, drena las áreas irrigadas por el ramo interventricular posterior de la arteria coronaria derecha (ventrículos derecho e izquierdo).

- Vena cardíaca mínima: se ubica en el surco coronario y drena las cavidades derechas.

- Venas cardíacas anteriores: drenan el ventrículo derecho y desembocan directamente en la aurícula derecha.

Cuando la obstrucción de una arteria coronaria priva al músculos cardíaco del aporte de oxígeno, la reperfusión posterior, restablecimiento del flujo sanguíneo, puede generar aún mayor daño tisular. Este efecto paradójico se debe a la formación de radicales libres de oxígeno generados a partir del oxígeno reintroducido. Los radicales libres son moléculas eléctricamente cargadas que poseen un electrón desapareado. Estas moléculas, altamente reactivas y muy inestables, provocan reacciones en cadena que llevan al daño y la muerte celular.

Para contrarrestar los efectos de los radicales libres, las células producen enzimas que los convierten en sustancias menos reactivas. Dos de estas enzimas son la superóxido dismutasa y la catalasa. Además, ciertos nutrientes como las vitaminas C y E, los betacarotenos, el zinc y el selenio tienen funciones antioxidantes que permiten remover los radicales libres del oxígeno generados. Actualmente se investigan varios fármacos que permitirían disminuir el daño generado por la reperfusión después de un infarto cardíaco o de un accidente cerebrovascular isquémico.

Isquemia miocárdica e infarto



La obstrucción parcial del flujo sanguíneo en las arterias coronarias puede causar isquemia miocárdica, fenómeno en el que el flujo sanguíneo del miocardio está reducido. Habitualmente la isquemia produce hipoxia (disminución del aporte de oxígeno), lo cual puede debilitar las células sin matarlas. La angina de pecho ("pecho estrangulado") es un dolor severo que generalmente acompaña a la isquemia miocárdica. Típicamente, los pacientes la describen como una sensación de compresión u opresión torácica, como si el pecho estuviese en una prensa. El dolor asociado a la angina de pecho se irradia generalmente hacia el cuello, el mentón o desciende por el brazo izquierdo hacia el codo. La isquemia miocárdica silenciosa, episodio isquémico sin dolor, es particularmente peligrosa debido a que la persona no detecta el ataque cardíaco inminente.

Una obstrucción completa del flujo sanguíneo en una arteria coronaria puede producir infarto al miocardio, comúnmente llamada ataque cardíaco. Infarto significa muerte de un área de tejido producida por la interrupción al flujo sanguíneo. Debido a que el tejido cardíaco distal a la obstrucción se muere y es reemplazado por tejido cicatrizal no contráctil, el músculo cardíaco pierde parte de su fuerza.

Dependiendo del tamaño y localización del área infartada, un infarto puede alterar el sistema de conducción cardíaca y causar muerte súbita por fibrilación ventricular. El tratamiento del infarto de miocardio incluye la administración de agentes trombolíticos (lisante de trombos), como la estreptocinasa, más heparina (un anticoagulante), o la realización de una angioplastia coronaria o de un bypass coronario. Afortunadamente el músculo cardíaco puede continuar viviendo en una persona en reposo con sólo el 10 al 15% de su aporte sanguíneo normal.

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