Ciclo cardiaco: explicación y ejemplos

El ciclo cardiaco está compuesto por la acción de bombeo, mejor conocida como latido, la cual se divide en dos fases que ocurren en aproximadamente un segundo. Para entender por qué ocurre el bombeo es necesario tener en cuenta que la sangre se acumula en las cavidades superiores, compuestas por las aurículas izquierda y derecha. Posteriormente, el nódulo SA, marcapasos natural del corazón, se encarga de transmitir una señal eléctrica que se encarga de estimular las aurículas.

La estimulación de las aurículas provoca una contracción que provoca el impulso de la sangre por medio de las válvulas mitral y tricúspide en dirección a las cavidades inferiores del corazón, compuestas por los ventrículos izquierdo y derecho, las cuales se encuentran en estado de reposo. Esta fase del ciclo cardiaco es conocida como diástole.

Cuando culmina la diástole, comienza la segunda fase de bombeo, la cual empieza en el momento en que los ventrículos se llenan de sangre. El nódulo SA se encarga de emitir señales eléctricas hacia los ventrículos, haciendo que éstos se contraigan. Esta segunda fase se conoce como sístole.

Cuando las válvulas mitral y tricúspide se cierran se impide el retorno de la sangre, momento en que se abren las válvulas aórtica y pulmonar. Asimismo, en este momento el ventrículo derecho también se encarga de enviar la sangre a los pulmones, haciendo que ésta se oxigene.

Seguidamente, la sangre oxigenada fluye a través del ventrículo izquierdo hacia diversas partes del cuerpo, incluyendo al corazón. Cuando esto ocurre, las arterias aórtica y pulmonar vuelven a cerrarse y los ventrículos se relajan. Por consiguiente, las válvulas tricúspide y mitral vuelven a abrirse, dando comienzo nuevamente al ciclo cardiaco.

Todo este proceso se realiza de forma constante, pero la velocidad con que se realiza puede presentar variaciones. Esto dependerá de si la persona está realizando algún esfuerzo físico o se encuentra en estado de reposo.

El cerebro en el ciclo cardiaco

Es importante aclarar que este no es un proceso que realiza el corazón de manera independiente, sino que está influido por el cerebro. El trabajo del cerebro es detectar condicionantes como el clima, actividad física o estrés para regular el funcionamiento del corazón, de manera que sea capaz de satisfacer las necesidades del organismo.

Cabe destacar que el corazón humano es un músculo muy fuerte y resistente, siendo capaz de funcionar incluso durante más de cien años. La clave para potenciar su longevidad se encuentra en reducir al máximo todos los factores de riesgo cardiovascular.

Propiedades mecánicas de la actividad contráctil en el ciclo cardiaco

Un aspecto muy importante del ciclo cardiaco son las propiedades mecánicas relacionadas con su actividad contráctil. Al respecto hay que decir que para que empiece el ciclo es necesario que la información eléctrica que se encuentra en la membrana cardiaca logre introducirse en el citoplasma celular, pues se trata de la zona en que está la maquinaria contráctil.

Por tanto, este es el primer fenómeno que se debe estudiar para comprender cómo es que se transmite esta información. Dicho fenómeno es conocido con el nombre técnico de “acoplamiento-excitación-contracción”.

Acoplamiento excitación-contracción

Lo primero que hay que saber sobre este fenómeno es que el músculo cardiaco es miogénico. Es decir, no necesita de un estímulo reflejo o consciente para funcionar, sino que se estimula a sí mismo, a diferencia de lo que ocurre con un músculo esquelético.

Por ello, todas las contracciones rítmicas del corazón ocurren de forma espontánea y con una frecuencia que puede ser influenciada por cuestiones hormonales o nerviosas, como la sensación de peligro o la realización de actividad física.

Esta estimulación es regulada por el sistema nervioso autónomo, el cual a su vez se divide entre el sistema nervioso parasimpático (encargado de reducir la fuerza y ritmo cardiacos) y el sistema nervioso simpático (encargado de aumentar la fuerza y el ritmo de la concentración).

Esta secuencia de contracciones ocurre a raíz de la despolarización (proceso en el cual la polaridad eléctrica de la membrana se invierte para permitir la transmisión de iones activos) en el nodo de Keith-Flack, también conocido como nodo sinusal, el cual se localiza en la zona superior de la aurícula derecha.

Por otra parte, el orden del microvoltio emite una corriente eléctrica que se emite a través de las aurículas hasta llegar a los ventrículos por medio del nodo AV o auriculoventricular, el cual está situado entre ambos ventrículos, los cuales están conformados por fibras especializadas.

Es importante conocer que el nodo auriculoventricular es el encargado de filtrar la actividad de las aurículas cuando es muy rápida. La señal eléctrica sale desde este nodo y llega hasta haz de His, desde donde es distribuida a los ventrículos derecho e izquierda para finalmente llegar hasta las Fibras de Purkinje.

Todo este sistema de conducción de electricidad permite explicar cómo funciona la coordinación de las contracciones auriculoventriculares y la regulación del ritmo cardiaco. Además, toda esta actividad eléctrica se puede realizar mediante una prueba ECG o electrocardiograma, la cual se realiza gracias a los electrodos que se encuentran en la superficie de la piel.

Por último, hay que mencionar que este acoplamiento no difiere del todo de un músculo esquelético. Ambos comparten en común que son mecanismos dependientes del Ca++ que se encuentra en el sarcoplasma. Durante la fase de meseta ocurre una despolarización que con su potencial de acción cardiaco logra que penetre el Ca++ requerido para que pueda liberarse lo que está guardado en el retículo.

Respuesta contráctil del músculo cardíaco

Otra propiedad mecánica que se debe conocer sobre la actividad contráctil del ciclo cardiaco es la respuesta contráctil del músculo cardiaco. Ésta se da debido a la duración prolongada del potencial de acción, causando que durante un breve momento la fase contráctil coincida en la despolarización con la membrana.

Cabe destacar que antes de que culmine el período refractario absoluto se alcanzará el pico de tensión. Asimismo, cuando el período refractario relativo termine, el músculo se encontrará cerca de su relajación. A raíz de esto se puede llegar a la conclusión de que ambos fenómenos están estrechamente solapados.

Características del corazón

Para entender la totalidad del funcionamiento del ciclo cardiaco es necesario conocer muy bien cuáles son las características del corazón. Estas características son las siguientes:

Batmotropismo

El batmotropismo se refiere a la capacidad del corazón de mantener un umbral aun siendo estimulado.

Inotropismo

Significa que el corazón tiene la capacidad de contraerse al recibir unos estímulos específicos.

Cronotropismo

Significa que el corazón tiene la capacidad de generar impulsos por sí mismo.

Dromotropismo

Se refiere a que los impulsos cardiacos son conducidos por medio de un sistema excito conductor.

Lusitropismo

Hace referencia a la capacidad del corazón de relajarse al recibir estímulos específicos.

¿Qué determina la presión arterial en el ciclo cardiaco?

En el ciclo cardiaco, la presión arterial presente dentro de un vaso sanguíneo indica dos presiones diferentes. Por un lado, refleja la presión determinada por factores hemodinámicos, la cual es conocida como presión hemodinámica. Por otro lado, se encuentra la presión que se debe a la presión de la columna de sangre encima de su pared, la cual se conoce como presión hidrostática.

La presión hidrostática es pequeña, por lo cual suele dársele menor importancia, ya que generalmente su influencia es anulada debido a la estandarización de la medición incruenta de PA al colocar el mango, a la altura del corazón, en el brazo.

Por otra parte, se debe mencionar que el flujo sanguíneo es pulsátil al reflejar el bombeo cardiaco. Cuando ocurre la sístole, la presión sanguínea alcanza un máximo. Éste máximo se puede medir por medio de la presión sistólica. Por su parte, en la diástole se mide un descenso de presión que logra alcanzar un valor mínimo denomina presión diastólica.

De esta manera la presión arterial se grafica como una curva de al menos tres puntos, uno inicial y uno final; presión diastólica y presión sistólica respectivamente.

La diferencia entre ambos valores radicará en la presión diferencial. A estos hay que agregar un valor medio, el cual es conocido como presión arterial media y consiste en el promedio de presión arterial durante el desarrollo de todo el ciclo cardiaco.

En el caso de las variables fisiológicas, las cuales pueden condicionar la forma de la curva de presión arterial, éstas se pueden deducir mediante la Ley de Ohm.

Gasto o débito cardiaco

El gasto o débito cardiaco puede influir en la determinación de la presión arterial de un ciclo cardiaco. Se trata de una medida que es proporcional al volumen de eyección sistólico y la frecuencia cardiaca. Ambas son reguladas de acuerdo a lo que requiera el organismo.

Además, el volumen de eyección sistólico está condicionado por el volumen de llenado diastólico y la resistencia y fuerza contráctil del miocardio. Sin embargo, cuando ocurre una taquicardia elevada el tiempo de llenado diastólico y el gasto cardiaco es reducido, por lo cual en estos casos el volumen de eyección sistólico se disminuye.

Si el volumen de eyección sistólico es reducido a la vez que se reduce la frecuencia cardiaca o la reducción de uno no es capaz de compensar la del otro, como en el caso de las hemorragias masivas, se produce una caída del gasto cardiaco. En estos casos se puede determinar una reducción de la presión arterial.

Elasticidad arterial

La elasticidad arterial también tiene la capacidad de influir en la presión arterial. Al respecto hay que decir que en condiciones normales la elasticidad permite que el volumen de sangre que es eyectado por el ventrículo izquierda se acomode en la aorta al distenderla. Esto se debe a que los grandes vasos arteriales normalmente cuentan con la capacidad de recibir todo el volumen que es eyectado durante la sístole para enviarlo a la distal durante la diástole.

Sin embargo, puede darse el caso de que las arterias pierdan parte de su elasticidad natural. Generalmente, esto ocurre debido al envejecimiento. Cuando sucede, las arterias podrían perder la capacidad de amortiguar todo el volumen eyectado.

El volumen de eyección sistólicos no varía en estos casos, por lo que el aumento en la rigidez vascular hace que la presión arterial sistólica aumente. Es esta una de las principales causantes de la variación de la presión arterial en las personas mayores.

En cifras más específicas, un aproximado del 85% del volumen de la sangre está en las venas. La distensibilidad suele contar con una capacidad de amortiguar sólo una variación de hasta 500 mililitros de volumen sanguíneo, de forma que no varíe la presión arterial.

Resistencia periférica

La resistencia periférica tiene un papel muy importante cuando se va a determinar los niveles de presión diastólica. Esto se debe a que el 90% de la resistencia de los vasos arteriales cuando fluye la sangre se desarrolla en las arteriolas. El equilibrio entre vasodilatación y vasoconstricción ocurre gracias a la musculatura lisa de la contracción tónica. Por su parte, la resistencia periférica es responsable de los cambios en la viscosidad de la sangre y de la arteriosclerosis.

¿Cómo se controla la presión arterial en el ciclo cardiaco?

A estas alturas debería haber quedado muy claro que la presión arterial varía por razones fisiológicas, las cuales pueden presentarse durante el desarrollo de un día. Durante el ejercicio aumenta y durante el ejercicio se reduce, por poner un ejemplo.

Su control depende de los diversos sistemas neurohumorales, los cuales actúan directamente sobre la resistencia periférica y el gasto cardiaco. Sin embargo, la mejor descripción se encuentra en el control que ejerce el sistema nervioso autónomo.

El sistema nervioso autónomo se encarga de percibir los cambios que se gesten en la presión arterial por medio de los baroreceptores que se encuentran en el ciclo cardiaco, pues están enlazados al sistema nervioso central.

Si la presión arterial disminuye, se emiten descargas autonómicas que se encargan de dar pie a la vasoconstricción refleja de las venas y arterias, aumento de la fuerza contráctil y taquicardia. Si la presión arterial aumenta, se produce una hipotensión o vasodilatación y bradicardia.

Gracias a los avances de la medicina se han hecho rigurosas investigaciones relacionadas con el uso de hormonas vasoactivas, las cuales pueden utilizarse para controlar la presión arterial.