guia de estudio cardio respiratorio

Universidad Nacional del Nordeste

Facultad de medicina Cátedra Nº 1 de Fisiología Humana

GUIAS DE TRABAJOS PRACTICOS Y TALLERES Primer Examen Parcial FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR FISIOLOGIA DEL APARATO RESPIRATORIO

AUTORES : Dra. LILIAN BARRIOS Dr. OSCAR HECTOR POLETTI Dr. ABEL H. ACOSTA Dr. JOSE A. PIZZORNO

2007

CATEDRA Nº 1 DE FISIOLOGIA HUMANA 2007

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Universidad Nacional del Nordeste

Facultad de medicina Cátedra Nº 1 de Fisiología Humana

GUIAS DE TRABAJOS PRACTICOS Y TALLERES (Correspondientes al Primer Examen Parcial)

FISIOLOGIA CARDIOVASCULAR

Actividad eléctrica del corazón. ECG Fases del ciclo cardíaco

Pruebas funcionales cardiovasculares FISIOLOGIA DEL APARATO RESPIRATORIO

Mecánica respiratoria Pruebas funcionales respiratorias. Espirometría dinámica Fisiología del ejercicio

Editor: Centro de Fotocopiado de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional del Nordeste


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TEORICO-PRACTICO: ACTIVIDAD ELECTRICA DEL CORAZON – ECG

(Dres. L. BARRIOS y Oscar H. Poletti)

TEMAS:

a) Exc i tab i l idad , au tomat ismo y conduct ib i l i dad de l múscu lo card íaco . b) Fases e léct r icas de l m iocard io . ECG.

OBJETIVOS:

Que e l a lumno exp l ique las p rop iedades de exc i tab i l i dad , au tomat ismo y conduct ib i l i dad de l múscu lo card íaco y los even tos f i s io lóg icos invo lucrados en cada una de e l las (or ientado a su pos ter io r ap l i cac ión en e l conoc imiento de la Farmaco logía , F is iopa to logía y C l ín ica Méd ica) .

Que e l a lumno descr iba e l método de

reg is t ro de la ac t i v idad e léct r ica card iaca por med io de e lec t rodos cu táneos un idos a un ampl i f i cador y a un s is tema insc ip tor de pape l (e lec t rocard iógra fo) .

Que e l a lumno exp l ique la neces idad de rea l i zar d icho reg is t ro (denominado e lec t rocard iograma: ECG) con un s is tema y en lugares de l cuerpo p rede terminados convenc iona lmente , con e l f i n de hacer comparab les los resu l tados ob ten idos en d is t in tos pac ientes , en un mismo pac ien te en d is t in tos momentos y con d is t in tos e lec t rocard iógra fos .

Que e l a lumno ana l i ce los resu l tados

ob ten idos a f in de dete rminar que e l ECG puede b r indar in formac ión ú t i l acerca de : a) or ien tac ión ana tómica de l corazón; b) f recuenc ia card íaca ; c ) per turbac iones de l r i tmo y la conducc ión ; d ) grado , loca l i zac ión y p rogreso de un daño i squémico ; e ) e fec to de a l te rac iones e lec t ro l í t i cas ; f ) in f luenc ia de c ier tas drogas (e j . d ig i ta l , b loqueadores de cana les de Ca + , s impat icomimét icos, e tc . )

CONCEPTOS FUNDAMENTALES A CONOCER:

Múscu lo card íaco común y

espec ia l i zado , su ub icac ión anatómica y caracte r ís t i cas h is to lóg icas .

Prop iedades de l múscu lo card íaco. Cambios e léc t r i cos en las cé lu las

miocárd icas , su p ropagac ión a los s inc ic ios aur icu la r y ven t r icu la r .

Representac ión vec to r ia l de la act i v idad e léc t r i ca card íaca.

Vec tores de despo lar i zac ión aur icu la r ,

de repo lar izac ión aur icu la r , y de despo la r i zac ión y repo la r izac ión ven t r i cu lar .

Der ivac iones e lec t rocard iográ f i cas b ipo lares y un ipo la res de los miembros para e l p lano f ron ta l y p record ia les para e l p lano hor izon ta l . T r iángu lo de E in thoven.

ECG normal en e l p lano f ron ta l s igu iendo las reg las de l para le logramo sobre e l e je de cada una de las se is der ivac iones .

E l e lec t rocard iograma norma l en der ivac iones s tandard .

E je e léc t r i co de l corazón. DESARROLLO ACTIVIDAD ELECTRICA DEL CORAZON E l corazón presenta cé lu las espec ia l i zadas capaces de generar r í tm icamente (AUTOMATISMO) po tenc ia les de acc ión (EXCITABIL IDAD) y de propagar los (CONDUCTIBIL IDAD) para p roduc i r la con t racc ión per iód ica de l múscu lo card íaco (CONTRACTIL IDAD) . E l lugar de generac ión espontánea de los impu lsos card íacos es e l NODULO SINOAURICULAR s i tuado en la cara an terosuper io r de la aur icu la derecha , a n ive l de la desembocadura de la vena cava super ior . Las cé lu las de l nódu lo s inoaur icu lar p resen tan un potenc ia l de reposo ines tab le con despo lar i zac ión d ias tó l i ca espontánea ( fase 4) y genera po tenc ia les de acc ión a una f recuenc ia de aprox imadamente 70 x minu to . S i b ien hay o t ros te j idos card íacos capaces de au tomat ismo, ta les como e l Haz de H is y la red de Purk in je , la f recuenc ia de l nódu lo


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s inusa l es la más ráp ida y por e l lo comanda e l r i tmo card íaco, cons t i tuyendo e l marcapaso f i s io lóg ico que descarga las f ib ras au tomát icas subyacentes. Ot ros cen t ros automát icos de menos f recuenc ia como e l Haz de H is y la red de Purk in je , norma lmente es tán inh ib idos por las despo la r i zac iones de l nódu lo s inusa l , pero pueden tomar e l comando de l co razón , s i e l nódu lo s inusa l de ja de cumpl i r sus func iones (s i tuac iones pato lóg icas) . E l po tenc ia l de acc ión generado en e l nódu lo s inusa l se t ransmi te a las cé lu las aur icu la res vec inas , por las zonas de menor res is tenc ia e léc t r i ca in terce lu lar (e l múscu lo card íaco es un s inc i t io func iona l ) a una ve loc idad de 0 ,3 m/s . Es ta propagac ión de la despo lar i zac ión se cana l i za espec ia lmente a t ravés de v ías espec í f i cas de conducc ión denominadas v ías in ternoda les an ter io r , med ia y pos ter io r , que conducen e l impu lso desde e l nódu lo s inusa l a l nódu lo aur icu lovent r i cu la r (NAV) . Una v ía espec ia l : LA BANDA MIOCARDICA INTERAURICULAR ANTERIOR (o Haz de Bachman) conduce e l impu lso desde e l NSA d i rec tamente hac ia la aurícula izquierda. (Figura 1)

La ve loc idad de este s is tema de conducc ión es de 1 m/s . Las v ías in te rnoda les cons t i tuyen la ún ica v ía norma l de propagac ión de la despo la r i zac ión hac ia e l NAV. E l NAV, s i tuado en la par te pos ter io r de l sep tum in teraur icu lar , cons t i tuye una zona de re t raso de la conducc ión (ve loc idad de conducc ión de 0 ,05 m/s) y es la causa de una par te cons iderab le de l in terva lo de

t iempo ent re los comienzos de la s ís to les aur icu lar y ven t r i cu lar . Es te re t raso permi te que se haga un l lenado ven t r i cu lar óp t imo duran te la cont racc ión aur icu lar . A con t inuac ión de l NAV se encuent ra e l Haz de H is ; la rama izqu ierda, mucho más g ruesa que la an ter io r , se d iv ide a n ive l subendocárd ico , en una de lgada rama an ter io r y una rama poster io r vo luminosa . Las ramas de l Haz de H is se a rbor izan en una comple ja red de f ib ras de conducc ión denominada F ibras de Purk in je .

E l s i s tema de conducc ión vent r i cu la r es tá d is t r ibu ido de manera que : las ramas de l Haz de H is se d i r igen hac ia aba jo y hac ia e l vé r t i ce de l co razón y a l l í se a rbor izan en las f ib ras de Purk in je que se d is t r ibuyen en las cé lu las muscu la res de ambos ven t r ícu los y luego asc ienden a la base de l corazón. La ve loc idad de l s is tema de conducc ión ven t r i cu lar es de 1 a 4 m/s , de manera que la ac t i vac ión de la reg ión subendocard ica es cas i inmed ia ta en toda su super f i c ie . La ve loc idad de conducc ión de l múscu lo card íaco común es de 0,3 a 0,5 m/s. PERIODOS REFRACTARIOS La propagac ión de la ac t i vac ión en e l múscu lo card íaco se produce en una red de f ib ras b i fu rcadas y anas tomosadas que func iona lmente se compor tan como un s inc ic io . Esta característica explica la necesidad de los períodos refractarios prolongados que presenta el músculo cardíaco, con el objeto de evitar que se reexciten fibras que han sido excitadas por una vía corta, cuando llega un impulso producido por la misma descarga del NSA, pero que han seguido un camino más largo. ELECTROCARDIOGRAMA Es e l reg is t ro de la act iv idad e léct r ica de l co razón en func ión de l t iempo. La act i v idad e léct r i ca de las cé lu las card íacas puede reg is t rarse desde la


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super f i c ie de l cuerpo por medio de e lec t rodos cu táneos un idos a un s is tema ampl i f i cador y a un s is tema inscr ip tor en pape l (e lec t rocard iógra fo) . La ac t i v idad e léc t r i ca de l corazón t iene una secuenc ia de terminada. La exc i tac ión se o r ig ina en e l NSA y se p ropaga hac ia la aur ícu la y hac ia e l NAV, pud iendo ser en tonces represen tada por un vector que se d i r ige hac ia la i zqu ie rda y hac ia aba jo . F igura 2 Luego se produce la exc i tac ión de la masa ven t r i cu lar que , deb ido a l recor r ido de l s is tema de conducc ión , genera t res vec tores suces ivos los cua les ind ican : 1 º vec to r : la despo lar i zac ión de l tab ique (és te vector se d i r ige hac ia la derecha, hac ia de lante y hac ia ar r iba) .

2 º :vector : ind ica la despo lar i zac ión de la masa ven t r i cu la r prop iamente d icha y , como la pared de l ven t r ícu lo izqu ierdo es la más impor tan te , e l vec to r se d i r ige hac ia la i zqu ierda, hac ia a t rás y hac ia aba jo .

3 º vector : ind ica la despo la r i zac ión de las par tes basa les y se d i r ige hac ia ar r iba , hac ia a t rás y hac ia la derecha. La repo lar i zac ión aur icu la r es de poca in tens idad e léc t r i ca deb ido a la escasa masa muscu lar que poseen las aur ícu las. Co inc ide con la despo la r i zac ión vent r i cu lar .

La repo lar i zac ión ven t r icu la r se ext iende duran te un t iempo largo . En un reg is t ro t íp ico (Figura 4) ex is ten genera lmente t res ondas muy b ien reconoc ib les en cada c ic lo card íaco :

- La onda P : generada por la despo la r i zac ión aur icu lar .

- El comple jo QRS que es o r ig inado por la despo lar i zac ión ven t r i cu la r . La repo lar izac ión aur icu la r no t iene man i fes tac ión e lec t rocard iográ f i ca pues es tá encub ie r ta hab i tua lmente por e l comple jo QRS.

- La onda T : generada por la repo lar i zac ión vent r i cu lar .

E l in terva lo PR represen ta e l t iempo de conducc ión desde la exc i tac ión de l NSA has ta la exc i tac ión de la muscu la tura ven t r i cu lar . E l in te rva lo QT represen ta e l t i empo to ta l de la s ís to le ven t r i cu lar . Las ondas de l ECG pueden tener d is t in tas con f igurac iones de acuerdo a donde se co loquen los e lec t rodos. Por e jemplo : s i reg is t ramos la despo la r i zac ión aur icu lar co locando e l e lec t rodo de ta l manera que en f renta la onda de despo la r i zac ión , los po tenc ia les reg is t rados van a ser pos i t i vos , pero s i se co loca e l e lec t rodo pos i t i vo de ta l manera que cap te e l ex t remo poster io r de l vec to r , la onda será negat iva . Para hacer comparab les los reg is t ros ob ten idos, los e lec t rodos reg is t radores se co locan en lugares es tab lec idos convenc iona lmente , para ob tener en ECG. Es tos lugares rec iben e l nombre de Der ivac iones Standard y pueden ser b ipo lares o un ipo lares.


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Las der ivac iones b ipo la res de los miembros son las s igu ien tes: DI : Brazo derecho ( - ) Brazo i zqu ierdo (+ ) . DII : Brazo derecho ( - ) P ie rna i zqu ierda (+ ) . DIII : Brazo i zqu ie rdo ( - ) P ierna i zqu ierda (+) . (Ver esquema Nº 8 en ho ja poster io r ) . Las var iac iones un ipo la res de los miembros se toman con un sn lo e lec t rndo reg is t rador ( los o t rns se anu lan en la cen t ra l te rmina l de Wi lsnn) . aVR : cnn e lec t rodo en brazo derecho. aVL : con e lec t rodo en brazo i zqu ie rdo . aVF : cnn e lec t rodo en p ierna i zqu ierda. También forman par te de las der ivac iones s tandard las der ivac iones p record ia les en las que e l e lec t rodo exp lo rador se co loca en e l p record io desde e l 4 º espac io in tercos ta l derecho por fuera de l es te rnón has ta e l 5 º espac io in tercos ta l i zqu ie rdo , l ínea ax i la r med ia , en se is pos ic iones: V I a V6 . E l reg is t ro e lec t rocard iográ f i co se hace en pape l m i l imet rado en e l cua l a una ve loc idad de pape l de 25 mm/seg. , una d iv is ión g rande en sen t ido hnr izon ta l co r responde a “0 ,20”mm, con subd iv is iones de “0 ,04”mm. La ampl i tud se regu la de manera que 1 mV produzca una de f lex ión de 10 mm en sen t ido ver t i ca l . EJE ELECTRICO DEL CORAZON El e je e léc t r ico de l corazón es la or ien tac ión en un p lano de las fuerzas e léc t r i cas en un momentn dado. Para ub icar lo se u t i l i za e l s is tema hexas ia l que cons is te en la represen tac ión en e l p lano f ron ta l de las der ivac iones de los miembros . S i duran te e l QRS la cor r ien te va hac ia e l e lec t rodo pos i t i vo produc i rá un QRS predominantemente posit ivo . S i la cor r ien te se a le ja de l e lec t rndo pos i t i vo , se produc i rá un QRS predominantemente negat ivo . S i durante la m i tad de l QRS la cor r ien te se acerca a l e lec t rodo pos i t ivo y durante la o t ra mi tad se a le ja , se p roduc i rá un QRS isod i fás ico . Para es to es necesar io que e l vec tor med io de l QRS se d i r i ja en d i recc ión perpend icu lar a l e je de der ivac ión i sod i fás ica .

5 Un metodo para de terminar e l e je cons is te en ver en las der ivac iones de los miembros, cuá l es la derivación isodifás ica. Podemos pensar con segur idad que e l e je QRS va en d i recc ión perpend icu lar a esa der ivac ión, ya sea en un sen t ido o en o t ro (negat i vo o pns i t i vo) . Por e jemplo :

Para poder saber en que sen t ido va e l e je ( s i es pos i t i vo o negat ivo) nos f i j amos en la der ivac ión AVF. S i e l QRS es p redominantemente pos i t i vo en e l la , e l e je e léc t r i co so lo podrá i r hac ia + 90º y s i es p redominantemente negat i vo e l e je i rá so lo hac ia –90 º Un método para de terminar e l e je cons is te en ver en miembros cuá l es la der ivac ión de mayor ampl i tud , ya sea negat i va o pos i t i va . E l e je e léc t r i co será para le lo a esa d i recc ión , y la d i recc ión dependerá de que la de f lex ión sea pos i t i va o negat iva (Ver esquema Nº 7).


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Figura 8- S i s tema hex as ia l ( r ep res en tac ión en e l p l ano f r on ta l de l as de r i v ac iones de l os m iembros )

DETERMINACION DE LA FRECUENCIA CARDIACA Para leer la f recuenc ia card iaca se debe con tar e l número de cuadrad i tos pequeños que hay ent re dos ondas R y d iv id i r 1500 por es te número.

Figura 9 PREGUNTAS DE AUTOEVALUACION

g PREGUNTA Nº 1: De acuerdo al ECG de la figura 10, La orientación de su eje eléctrico sería de:

Figura 10 a) 60 º b) 90 º c) 30 º d) 10 º PREGUNTA Nº 2: La frecuencia cardíaca correspondiente al ECG de la figura 10 sería de: a) 70 b) 85 c) 95 d) 100 PREGUNTA Nº 3: Dada la siguiente proposición: En los tejidos cardíacos, el nódulo sinoaricular tiene la mayor velocidad de conducción. Dicha proposición es: a) Verdadera ; porque el nódulo sinusal es la zona de

marcapaso normal b) Falsa; porque la velocidad mas alta de conducción

está dada por el nódulo A - V c) Verdadera; porque la mayor velocidad pertenece al

músculo ventricular ordinario d) Falsa; porque la velocidad más alta de conducción

pertenece a las fibras de Purkinje PREGUNTA Nº 4: Las derivaciones electrocardiográficas designadas V1; V2; V3; se refieren a: a) Derivaciones estándares bipolares b) Derivaciones unipolares c) Derivaciones torácicas bipolares d) Derivaciones torácicas unipolares PREGUNTAS A CONTESTAR SURANTE LA AUTOINSTRUCCION 1. Defina las propiedades de automatismo:

excitabilidad y contractilidad del músuclo cardíaco 2. Esquematice en un papel milimetrado, respetando

los valores de tiempo y voltaje, el trazado de un ECG de una persona normal en DI y aVR. Explique la causa de su similitud o diferencia

3. Explique la metodología de detrminacióm de la frecuencia cardíaca en un trazado electrocardiográfico


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4. Describa el método de la determinación del eje eléctrico cardíaco mediante la lectura del ECG.


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FASES DEL CICLO CARDIACO (Dr. José Aníbal Pizzorno) OBJETIVOS Al f inal izar el seminario los alumnos deberán estar capacitado para:

Interrelacionar los conceptos de precarga, poscarga y contractilidad o estado inotrópico con el ciclo cardíaco

Enumerar la secuencia de fenómenos

mecánicos que permiten al corazón comportarse como una bomba.

Explicar la relación entre los

fenómenos eléctricos (ECG) y los fenómenos mecánicos cardíacos.

Deducir las posibilidades de adecuar

el trabajo de la bomba cardíaca a distintas situaciones fisiológicas (reposo, ejercicio etc.)

CONCEPTOS FUNDAMENTALES A CONOCER 1. Definición de ciclo cardíaco 2. Curvas de presión y volumen

ventricular: confección de curvas simultáneas con valores de presión y volumen en ordenadas y valores de tiempo en abscisas.

3. Superponer registros simultáneos de:

presión aórtica presión auricular izquierda fonocardiograma electrocardiograma.

Los determinantes del Volumen Sistól ico son : 1. Precarga : ( Ley de S tar l ing ) es la

carga pas iva que de termina la long i tud in ic ia l de las f ib ras miocárd icas an tes de su con t racc ión .

2. Poscarga : o suma de todas las cargas con t ra las cua les deben acor tarse las f ib ras miocárd icas duran te la s ís to le . Abarca la impedanc ia aór t ica ,

p rop iedades v iscoe lás t i cas de las g randes ar ter ias , la res is tenc ia vascu la r per i fé r i ca , y la v iscos idad sanguínea.

3. Contract i l idad o estado inotrópìco , que se re f le ja en la ve loc idad y capac idad de acor tamien to de l m iocard io ante una carga ins tantánea dada.

4. Frecuencia cardíaca PRECARGA : (o carga que t iene un múscu lo an tes de la con t racc ión) : , podemos de f in i r la como la fuerza que genera un múscu lo a is lado en reposo . También podemos dec i r que es la tensión par ietal del ventr ículo izquierdo al f inal de la diástole , es dec i r an tes de la con t racc ión . En tonces , en la f ib ra muscu lar a is lada la p recarga es tá dada por la tens ión par ie ta l de reposo y en e l corazón in tac to por la tens ión par ie ta l de f in de d iás to le . La precarga depende de la long i tud o es t i ramien to que t iene d icha f ib ra antes de la con t racc ión . En e l co razón la tens ión par ie ta l de reposo (p recarga) depende d i rec tamente de l vo lumen ven t r i cu lar a l f i na l de la d iás to le o vo lumen pres is tó l i co A l observar la cu rva que re lac iona la tens ión - long i tud pas iva de l múscu lo (F igura 1 ) ,

Figura 1: Relación longitud – tensión pasiva o en reposo del músculo cardíaco aislado

podemos observar que a mayor long i tud de reposo , mayor tens ión de reposo y curva p res ión vo lumen de l co razón en reposo (F igura 2) . La un idad func iona l de l múscu lo card íaco que como sabemos es la sarcómera t iene una long i tud donde ocur re una óp t ima


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superpos ic ión de f i l amentos de ac t ina y mios ina que es 2 ,2u y que es la long i tud donde se logra la máx ima tens ión de reposo o máx ima precarga . Por deba jo de esa long i tud la tens ión es menor y más a l lá de esa long i tud también cae la tens ión a l d isminu i r la superpos ic ión de los f i l amentos de ac t ina y mios ina. La impor tanc ia de la p recarga res ide en e l hecho de que a mayor tens ión de reposo (precarga) mayor será la tens ión que desar ro l la rá ese múscu lo a l cont raerse, y además mayor será la ve loc idad y e l g rado de acor tamien to durante d icha con t racc ión . ( ve r re lac ión long i tud - tens ión ac t i va (F igura 3) , y curva pres ión vo lumen de l co razón (F igura 2)

Figura 2: máximas contracciones isovolumétricas: A’, B’, C’ y D’ para las situaciones de reposo A, B, C Y D en un ventrículo aislado.

Figura 3: relación tensión longitud activa del músculo cardíaco aislado. (Línea de guiones: longitud – tensión pasiva; línea llena: tensión activa; línea de puntos: tensión desarrollada + tensión pasiva) Factores que determinan la precarga √ Retorno Venoso √ Volumen Sanguíneo Tota l √ Dis t r ibuc ión de l Vo lumen Sanguíneo

To ta l √ Act iv idad Aur icu la r Retorno Venoso : la mayor par te de los cambios de l Gasto Cardíaco en la persona sana se deben a cambios en e l re torno venoso. D is t in tas c i rcunstanc ias mod i f i can e l re torno venoso ta les como cambios b ruscos en e l vo lumen sanguíneo y en la pos tura , o cuando se ap l i ca p res ión pos i t i va a l tó rax en la resp i rac ión , ó como e l caso de pac ien tes que es tán con vent i lac ión mecán ica . S i ana l i zamos la s i tuac ión duran te e l e je rc ic io f í s i co , donde se d i la tan las a r ter io las para i r r igar sobre todo los múscu los esque lé t i cos ,es ta c i rcuns tanc ia hace que aumente e l re to rno venoso , lo que l levará a su vez mayor vo lumen sanguíneo para e l l l enado ven t r i cu la r y por lo tanto aumentará e l vo lumen ven t r i cu lar a l f i na l de la d iás to le y la p res ión de f in de d iás to le .Es te aumento de la p recarga aumentará e l vo lumen s is tó l i co en la con t racc ión s igu iente . Por o t ra par te en la anemia a l d isminu i r la v iscos idad sanguínea , hay d isminuc ión de la res is tenc ia a l f l u jo , l o que l leva a un aumento de l re torno venoso . Volumen Sanguíneo Total : cuando d isminuye b ruscamente e l vo lumen sanguíneo , d isminuye e l re torno venoso y d isminuye e l vo lumen la t ido o vo lumen s is tó l i co . S in embargo pérd idas de has ta e l 15% de la vo lemia en forma aguda se to leran s in cambios en e l re torno venoso grac ias a mecan ismos nerv iosos adrenérg icos compensadores . Distribución del Volumen Sanguíneo : para cua lqu ie r vo lumen sanguíneo to ta l la p recarga o vo lumen de f in de d iás to le ( vo lumen te led ias tó l i co ) depende de la d is t r ibuc ión de la sangre en t re los compar t imentos in t ra y ex t ra torác ico . Veamos a lgunas s i tuac iones que a fec tan es ta d is t r ibuc ión :


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“ posición del cuerpo” : a l asumir la pos ic ión de p ié , la fuerza de la gravedad acumula sangre en las par tes in fer io res de l cuerpo aumentando e l vo lumen sanguíneo ex t ra torác ico a expensas de l in t ra torác ico d isminuyendo as í e l vo lumen vent r i cu lar te led ias tó l i co y con e l lo la precarga . “presión intratorácica” : durante la insp i rac ión la pres ión in t ra torác ica se vue lve más negat iva que la a tmosfér i ca favorec iendo e l re torno venoso, aumenta as í la precarga y a t ravés de es ta aumenta e l vo lumen s is tó l i co y por lo tan to e l func ionamiento card íaco . Lo cont rar io ocur re cuando esp i ramos. “presión intrapericárdica” : en s i tuac iones pa to lóg icas aumenta marcadamente la can t idad de l l íqu ido per icá rd ico que ex is te norma lmente (der rame per icá rd ico) p roduc iendo un impedimento a l l l enado card íaco con d isminuc ión resu l tante de l vo lumen te led ias tó l i co de l ven t r ícu lo y por lo tan to de la precarga . “tono venoso” : hay s i tuac iones que aumentan e l tono venoso como e l e je rc ic io , la insp i rac ión pro funda , los es tados de angust ia y la h ipo tens ión impor tan te ; todas e l las l l evan a un aumento de l re torno venoso y por ende de la p recarga. Contribución Auricular al Llenado Ventricular : l a con t racc ión aur i cu lar con t r ibuye en un 20 a 25 % con e l l l enado ven t r i cu lar . En s i tuac iones de f ib r i lac ión aur icu lar se p ie rde esa con t racc ión e f i caz y por lo tan to la con t r ibuc ión aur icu la r a la p recarga.

Es impor tante observar en e l d iagrama Pres ión –Vo lumen (F iguras 4 y 5) , como a precargas c rec ien tes aumenta e l vo lumen s is tó l i co

Figura 4: lazo entre curvas de presión – volumen: con las cuatro fases del ciclo cardíaco: Tramo A-B: llenado ventricular; tramo B-C: contracción isométrica sistólica; tramo C-D: fase de eyección; tramo DA: fase isovolumétrica diastólica

Figura Nº 5: Efecto del aumento progresivo de volumen diastólico final. En las contracciones isovolumétricas ( latidos 2,4 y 6) la presión pico está aumentada a volúmenes diastólicos finales mas grandes y a una presión del ventrículo izquierdo casi igual durante la expulsión, el volumen sistólico va aumentando progresivamente (latidos 1, 3 y 5)


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La ley de Frank-Sta r l ing , re fer ida a la p recarga, nos d ice que “La energía mecánica que se libera con el paso del estado de reposo al de contracción depende del área de superficies químicamente activas”, es dec i r , de la long i tud de las f ib ras muscu la res . S ign i f i ca esto que la ve loc idad y la fuerza de la con t racc ión de l vent r ícu lo es ta rán den t ro de c ier tos l ím i tes , en re lac ión d i rec ta con e l vo lumen y p res ión te led ias tó l i cos o p res is tó l i cos. Grac ias a es te mecan ismo e l co razón mant iene un vo lumen adecuado a las neces idades metabó l i cas , ya que , e l vo lumen y la pres ión de f in de d iás to le dependen sobre todo como ya v imos de l re torno venoso . La ley de Frank Star l ing exp l i ca también como los dos ven t r ícu los mant ienen igua l su vo lumen minu to aunque sus vo lúmenes s is tó l i cos var íen con la resp i rac ión . Es as í que cuando e l ven t r ícu lo derecho bombea temporar iamente más sangre a la c i rcu lac ión pu lmonar que lo que lo hace e l i zqu ierdo a la c i rcu lac ión genera l , p ron to se a lcanza e l equ i l ib r io , ya que se aumenta e l re torno venoso a la aur ícu la y ven t r ícu lo i zqu ierdos inc rementando la long i tud te led ias tó l i ca de las f ib ras de l vent r ícu lo i zqu ierdo y por lo tan to aumenta e l vo lumen s is tó l i co en la cont racc ión s igu ien te . A l cont rar io , la ca ída de l vo lumen s is tó l i co de l ven t r ícu lo i zqu ierdo l levará a una ca ída de l re torno venoso a l co razón derecho con lo que este d isminu i rá su gas to s is tó l i co , ob ten iéndose as í un equ i l ib r io . POSCARGA : podemos de f in i r la como la fuerza que debe generar e l múscu lo card íaco para vencer una res is tenc ia dada y as í poder acor tarse.

“Las fuerzas que se oponen” a la con t racc ión card íaca como ya lo d i j imos son - la impedancia aórtica ,

- el estado viscoloelástico arterial , - la resistencia periférica - y la viscosidad sanguínea . La impedancia es una noc ión f i s io lóg ica comple ja que expresa la res is tenc ia a la p rogres ión de un f lu jo pu lsá t i l en e l s is tema c i r cu la tor io . Matemát icamente y en forma muy s imp l i f i cada la impedanc ia es : P/F , lo que nos ind ica que cua lqu ie r s i tuac ión que aumente la p res ión s in que var íe e l f l u jo aumentará la impedanc ia y v iceversa ; además cua lqu ier aumento de l f lu jo s in cambio de pres ión ind ica d isminuc ión de la impedanc ia y v iceversa . La impedanc ia de ent rada en la aor ta es tar ía cons t i tu ida por e l con junto de fuerzas que se oponen a la eyecc ión ven t r i cu lar izqu ierda y es tán de te rminadas por las p rop iedades f í s i cas de la sangre y de las a r ter ias , ta les como la v iscos idad y masa sanguínea, v iscoe las t i c idad ar te r ia l y ca l ib re ar ter ia l . Deb ido a e l lo , cuando mayor es la masa sanguínea y su v iscos idad ,mayor será la impedanc ia . Respecto de la propiedades viscoelásticas de la pared a r ter ia l debemos in t roduc i r e l concepto de complacencia a r te r ia l que se de f ine a t ravés de una curva de p res ión vo lumen y expresa la capac idad que t iene una a r ter ia de aumentar su vo lumen por cada un idad de aumento de pres ión ar ter ia l . Se t ra ta de un índ ice de d is tens ib i l i dad vo lémica que se expresa en ml /mmHg. Las personas de edad y los h iper tensos p resentan d isminuc ión de la complacenc ia por a l te rac iones de su capa muscu la r y mod i f i cac iones en la es t ructura y ca l idad e lás t i ca de las paredes en las g randes a r ter ias . La complacenc ia in f luye en forma inversa sobre la impedanc ia . La resistencia periférica o resistencia vascular cons t i tuye una res is tenc ia re la t i vamente f i j a a un f lu jo con t inuo a d i fe renc ia de la impedanc ia que se ha l la en la aor ta y g randes ar ter ias y cons t i tuye una res is tenc ia d inámica . La res is tenc ia per i fé r i ca se ha l la en las ar te r io las y los es f ín teres p recap i la res que es donde se produce la ca ída de la pres ión ar ter ia l . Resumiendo has ta aqu í podemos dec i r hab lando de l corazón izqu ierdo que la


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poscarga o fuerza que debe vencer e l ven t r í cu lo para abr i r l a vá lvu la aór t i ca y expu lsar la sangre que le l l egó por e l re torno venoso ser ía la p res ión que ex is te en la aor ta ,ya que tan to la impedanc ia como la res is tenc ia vascu lar in f luyen de terminando las c i f ras de p res ión ar ter ia l . Ahora b ien cuando ex is te una poscarga e levada, e l ven t r ícu lo debe aumentar su p res ión de f in de s ís to le , es to lo l l evará a una d isminuc ión de l g rado y de la ve loc idad de acor tamien to que de ú l t ima d isminu i rá e l vo lumen s is tó l i co . Es dec i r que a mayor poscarga, menor será e l vo lumen s is tó l i co . Como la poscarga es tá representada por e l s t ress par ie ta l s i s tó l ico es impor tante in t roduc i r la ley de Lap lace que d ice que la Tens ión que desar ro l la rá e l corazón en la s ís to le será igua l a : La Presión de la cavidad por el Radio de la misma dividido el doble del Espesor ventricular . TENSIÓN = Presión x Radio de la cavidad / 2 espesor.

Observamos e l esquema in fe r io r donde veremos a la poscarga como un mecan ismo regu lador an te un aumento de la p res ión a r ter ia l .

Figura 6: Diagrama de presión- volumen. Se observan los efectos del aumento progresivo de la presión sistólica ventricular izquierda a partir de un volumen diastólico ventricular izquierdo constante. Existe una reducción progresiva del volumen sistólico en los latidos 1, 2 y 3

Figura 6: Diagrama de presión- volumen. Se observan los efectos del aumento progresivo de la presión sistólica ventricular izquierda a partir de un volumen diastólico ventricular izquierdo constante. Existe una reducción progresiva del volumen sistólico en los latidos 1, 2 y 3 La Figura 6 no s mues t ra c omo un aumen to de l a pos c arga d is m inuy e e l v o lumen s i s t ó l i c o . CONTRACTILIDAD o INOTROPISMO : en forma ampl ia podemos de f in i r e l es tado con t rác t i l o ino t rop ismo como un cambio intrínseco de la miofibrilla para producir fuerza o movimientos independientes de las modificaciones en la longitud de las sarcómeras. Es ta cond ic ión está en re lac ión con la d ispon ib i l i dad de ca lc io c i tosó l i co y su u t i l i zac ión por las p ro te ínas cont rác t i les . Una con t rac t i l i dad aumentada ( e fec to ino t róp ico pos i t i vo ) aumentará e l rend imien to card íaco porque aumenta e l g rado y la ve loc idad de acor tamien to de l múscu lo card íaco, d isminuye la durac ión de la con t racc ión y ace le ra la re la jac ión, l l evando f ina lmente a un aumento de l vo lumen s is tó l i co . Factores que modifican la contractilidad :

Tono Simpático : qu izás e l fac to r más impor tan te que regu la la cont rac t i l i dad en cond ic iones f i s io lóg icas sea la can t idad de noradrena l ina l iberada por las terminac iones nerv iosas s impát icas en e l corazón. Su e fec to ú l t imo es


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aumentar la d ispon ib i l i dad de ca lc io por las pro te ínas con t ráct i les .

Catecolaminas circulantes : la adrena l ina se

l ibe ra por la médu la suprar rena l y a t ravés de la sangre l lega a l corazón donde est imu la los recep tores beta y aumenta la con t rac t i l idad . S i b ien es te mecan ismo es más len to que la l i be rac ión de noradrena l ina por las terminac iones s impát icas ,cobra mucha impor tanc ia en cond ic iones de h ipovo lemia e insu f i c ienc ia card íaca congest i va .

Relación fuerza- frecuencia : e l aumento de la

f recuenc ia card íaca a l mod i f i ca r la d ispon ib i l i dad de l ca lc io para los mio f i lamentos ,aumenta la ve loc idad y e l g rado de acor tamien to de las f ib ras . Por lo tan to cua lqu ie r aumento de la f recuenc ia card íaca s iempre que no sea muy exces ivo aumenta la con t ract i l i dad .

Agentes Exógenos : d ive rsos fármacos como

los d ig i tá l icos , ca fe ína , teo f i l ina , amr inona e tc aumentan la con t rac t i l i dad . También lo hace e l aumento de l ca lc io . O t ros agentes como los anestés icos , barb i tú r i cos , be tab loqueantes , an tagon is tas de l ca lc io p roducen e l e fec to con t rar io .

Pérdida de masa contráctil : e jemp lo en un

in far to de miocard io se p ie rde una par te loca l i zada de múscu lo func ionante que a fec ta a la con t ract i l i dad g loba l de l co razón .

Depresión miocárdica Intrínseca : en a lgunas

en fermedades card íacas que l levan a la insu f i c ienc ia , ex is te una depres ión p r imar ia o s in causa aparente de la con t rac t i l idad .

FRECUENCIA CARDÍACA : e l aumento de la f recuenc ia card íaca p roduce por una re lac ión fuerza - f recuenc ia un aumento de la capac idad con t rác t i l de l co razón y de l gas to card íaco . E l aumento de la f recuenc ia card íaca ( taquicardia ) desempeña un pape l pr imord ia l para aumentar e l gas to card íaco duran te e l e je rc ic io . Dent ro de f recuenc ias card íacas de has ta 160 por m inu to la taqu icard ia pese a l acor tamiento de la d iás to le aumenta e l Vo lumen Minu to o Gas to Cardíaco , rec ién a f recuenc ias en t re 180 y 220 por m inu to e l

acor tamiento de la d iás to le , es ta l que , d i f i cu l ta tan to e l l l enado ven t r i cu lar y l l eva a ca ída de l vo lumen minu to . FASES DEL CICLO CARDÍACO : e l corazón e jerce su func ión de bomba a t ravés de una suces ión de fenómenos que van desde la l l egada de sangre a las aur ícu las ,has ta su eyecc ión en la aor ta . Es ta suces ión se denomina c ic lo card íaco y c lás icamente se lo d iv ide en s ís to le y d iás to le , abarcando e l p r imero de e l los la con t racc ión i sovo lumét r i ca y e l per íodo de expu ls ión ,por su par te la d iás to le comprende la re la jac ión i sovo lumét r i ca y e l l l enado ven t r i cu la r . Contracción isovolumétrica : se in ic ia cuando por g rad iente de pres ión las vá lvu las aur icu loven t r i cu la res se c ie r ran . Inmed ia tamente las f ib ras muscu la res comienzan a con t raerse e levando la p res ión in t ravent r i cu la r desde 10mmHg hasta 70-80 mmHg , n ive l donde tamb ién por grad ien te de pres ión se abren las vá lvu las s igmoideas y empieza la fase de expu ls ión . La durac ión es de 50 a 60 mseg, y s i cons t ruyéramos una curva donde por un lado f igure e l ascenso de pres ión y por o t ro , e l t i empo ob tendremos, la ve loc idad promed io de desar ro l lo de pres ión que es de unos 700 mmHg y la ve loc idad máxima que es de 2000 mseg para e l vent r ícu lo i zqu ierdo y 500 mseg para e l ven t r í cu lo derecho . La curva que a lud imos an ter io rmente es la denominada dP/d t que s ign i f i ca cambio de p res ión /cambio de t iempo y e l punto en que a lcanza su ve loc idad máx ima se denomina +dP/d tmáx . Período de expulsión : va desde la aper tu ra de las vá lvu las s igmoideas has ta su c ier re . Dura de 250 a 300 mseg. El volumen eyectado es de 60 a 70 ml, se denomina volumen sistólico , representa una f racc ión de 50-75% de l vo lumen de f in de d iás to le ( vo lumen s is tó l i co /vo lumen de f in de d iás to le x 100 ) .La ve loc idad p romed io de expu ls ión es de 300 ml /seg Relajación isovolumétrica : desde e l c ie r re de las vá lvu las s igmoideas hasta la aper tura de la aur ícu lovent r i cu la res . La durac ión es de 80 a90 mseg , la p res ión ven t r i cu lar cae desde un va lor de 90-100mmHg has ta 10-15 mseg , lo que cor responde a una ve loc idad promed io de 900 a 1000 mseg.


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Pero as í como e l ascenso de pres ión en la con t racc ión i sovo lumét r i ca no e ra un i fo rme , aqu í en la re la jac ión i sovo lumét r i ca , tampoco lo es y tenemos una -dP/d tmáx de 2000 mseg. Es ta fase te rmina cuando la p res ión vent r i cu lar cae por deba jo de la aur icu lar y comienza la fase de l lenado. Llenado ventricular : dura de 600-700mseg , va desde la aper tura de las vá lvu las aur ícu lovent r i cu la res has ta su c ie r re . C lás icamente se la d iv id ía en t res fases : l l enado ráp ido , len to o d ias tas is y e l dado por la con t racc ión aur icu la r . Duran te la pr imera fase se produce e l 60-70% de l l l enado y duran te la cont racc ión aur icu lar un 20-25%. La ausenc ia de la con t racc ión aur icu la r en e l pac ien te en reposo , no a fec ta a l vo lumen minu to , pero en es tados de h iperd inamia ya sea por e je rc ic io f í s ico o en fe rmedad ,s í lo hace .

El l l enado ven t r i cu lar que an ter io rmente se cons ideraba un fenómeno puramente pas ivo , hoy se sabe que no lo es , ya que la p r imera par te que abarca has ta e l l l enado ráp ido inc lus ive se rea l i za con gas to de energ ía u t i l i zada para la recap tac ión de ca lc io desde e l c i top lasma hac ia e l re t ícu lo sarcop lásmico . Se denomina a es ta p r imer par te de la d iás to le : re la jac ión. La ú l t ima par te de la d iás to le que comprende e l l l enado len to y la con t racc ión aur icu la r es puramente pas iva y se denomina d is tens ión . GLOSARIO : TENSIÓN PARIETAL: es la fuerza de estiramiento en la pared de una cámara. La tensión está relacionada con la presión en la cavidad y con el radio de curvatura de la pared. Se expresa en dinas/cm. STRESS PARIETAL : es la fuerza por unidad de área de corte transversal y se expresa en dinas/cm2 o g/m2.Es la resultante de dividir la tensión de la pared por el espesor de una cámara cardíaca o de una arteria. Stress = (Tensión/Espesor). PRESIÓN : es la fuerza aplicada sobre una superficie (Presión = Fuerza/Superficie).Esta relación expresa que a igual fuerza se ejerce mayor presión cuanto menor es la superficie en que se aplica. En Biología las unidades de presión se expresan en mmHg. 1 mmHg equivale a 1332 dinas/cm2 y 100 mmHg equivalen a 13.3 kilopascal(kPa). FUERZA : es el agente que induce a un cuerpo a pasar del estado de reposo al de movimiento , o modificar la

velocidad de un movimiento ya iniciado. Su medida es la dina , que es igual al desplazamiento de un cuerpo con la masa de un gramo a la distancia de un cm con la aceleración de un segundo.


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PRESION ARTERIAL Y PRUEBAS FUNCIONALES CARDIOVASCULARES Dr. Abel ACOSTA OBJETIVOS: - Expl icar los parámetros

determinantes de la pres ión arter ial y su mecanismo regulator io.

- Analizar diferentes pruebas o estudios que permitan evaluar el estado cardiocirculatorio de los individuos.

- Enumerar los estados fisiológicos que se evalúan en cada uno de ellos.

- Deducir los disturbios que se producirán si esas funciones fisiológicas se alteran.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES A CONOCER - Presión arterial. - Determinación de las presiones arteriales

por métodos cruentos (o invasivos) e incruentos (o indirectos).

- Pulso Arterial. - Estudios cardiovasculares no invasivos:

a) Ecocardiografía b) Electrocardiografía c) Técnicas isotópicas d) Prueba ergométrica graduada.

TRABAJO PRÁCTICO: Desarrollo: 1) Se determinará en los alumnos la presión arterial por

método no invasivo auscultatorio en los siguientes sectores anatómicos: a) Miembro superior: brazo y antebrazo derecho e

izquierdo. b) Pierna derecha y pierna izquierda. c) En decúbito, sentado y en posición de pie.

2) Se buscarán correlaciones en los valores de las determinaciones realizadas.

3) Se determinará la presión arterial por método palpatorio y se correlacionará con los valores hallados por el método ascultatorio.

4) Se enseñará la exploración de los pulsos arteriales y sus características en las diferentes regiones anatómicas.

5) Se realizará un trazado electrocardiográfico y se analizarán las distintas ondas del mismo.

Se observará el registro gráfico de la actividad eléctrica cardíaca en un monitor a la cabeza del paciente.

6) Se mostrarán las características de los catéteres de Swan-Ganz y su utilidad, así como los catéteres para medir presión venosa central por métodos invasivos.

PRESION ARTERIAL

La presión en el árbol arterial varía durante cada ciclo cardíaco y respiratorio como así también con la postura. La presión arterial diastólica aumenta un poco al pararse, mientras que la presión arterial sistólica tiende a caer algunos milímetros de mercurio en esa posición. El monitoreo de la presión arterial intenta obtener una muestra útil de las presiones reales (aún cuando ella podría ser algo arbitraria y simplista), pero dado que es comparable de un paciente a otro y es reproducible, su utilidad clínica es buena. En la práctica médica el manómetro de mercurio permanece como el método estándar más usado por su simplicidad y fidelidad. Los distintos métodos para determinar la presión arterial no ofrecen los mismos resultados, siendo la determinación por el método directo o cruento (invasivo) el más fidedigno. METODOS INCRUENTOS TECNICA CORRECTA PARA LA MEDICION DE LA PRESION ARTERIAL.

√ Paciente sentado apoyado en el dorso de la silla en un ambiente ni frío ni muy caluroso. Evitar el ejercicio y/o cualquier discusión previo a la toma de la presión arterial.

√ Coloque el manguito en el brazo dominante y si la circunferencia del mismo excede los 33 cm se debe usar un manguito más grande.

√ Asegúrese que la columna de mercurio está en posición vertical y conectada al manguito.

√ Asegúrese que el antebrazo está apoyado preferiblemente en reposo sobre el escritorio, levemente extendido, y rotado externamente.

√ Infle el manguito lentamente hasta 30 mm Hg. Por encima del nivel necesario para ocluir el pulso.

√ Coloque el diafragma del estetoscopio sobre la arteria humeral sin presionar muy intensamente.

√ Los ojos del observador deben estar al mismo nivel que la parte superior de la columna de mercurio.


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√ Desinfle el manguito a una velocidad de 2 – 3 mm Hg por segundo (menor si la frecuencia cardíaca es está por debajo de 60 latidos por minuto).

√ Registre la presión arterial sistólica (fase 1) cuando los ruidos sistólicos sean audibles.

√ Registre la presión arterial diastólica en la fase 5 (desaparición de los ruidos). Si los ruidos se siguen escuchando, aún cuando el manómetro marque 30 mm Hg o menos, registre la presión arterial diastólica cuando se atenúan los ruidos (fase 4).

√ La presión arterial debe ser medida a los dos mm Hg más cercanos.

√ Escriba todos los registros en forma inmediata. Tomar la presión arterial en ambos brazos para asegurarse

√ que no hay discrepancias. Si la hay, se debe utilizar la más elevada. Tomar la presión arterial de pié. Tome la presión por lo menos tres veces.

METODOS CRUENTOS La presión arterial (energía mecánica), puede convertirse

en una señal eléctrica por conexión a un transductor a la sangre arterial mediante un catéter introducido en la arteria.

El transductor transforma el movimiento de un diafragma, inducido por la presión arterial, en una señal eléctrica proporcional a su magnitud.

Estos métodos registran las presiones arteriales sistólica y diastólica mas fidedignas del árbol arterial. Dado el hecho de ser cruentas, se utilizan para el monitoreo en situaciones clínicas determinadas. METODO CONTINUO

En los últimos años se ha desarrollado el método continuo de registro de la presión arterial sobre la base de un manguito programable que se infla y se desinfla automáticamente, en períodos prefijados.

Se obtienen así registros de Presión Arterial durante las 24 hs. De este modo se conocerá de una manera más fiel la variación diaria de la Presión Arterial. VALORES NORMALES de PRESIÓN ARTERIAL

Sigue consistentemente demostrado que los valores elevados de la presión arterial (hipertensión arterial) tiene una relación lineal con la aparición de enfermedades cardiovasculares (Ej.: accidente cerebro vascular, enfermedad coronaria, insuficiencia renal crónica) por lo que el control de la presión arterial es relevante.

La presión arterial llamada Optima para adultos mayores de 18 años es 120 milímetros de mercurio o menos de Sistólica y 80 milímetros de mercurio o menos de Diastólica.

Se considera normal hasta: < 120 mm Hg Sistólica

< 80 mmHg Diastólica

En cualquier persona la presión arterial no es constante sino que está sujeta a los cambios durante el día y la noche

Las variaciones agudas pueden ser consecuencia de diversos factores: como el estrés y el ejercicio físico.

Hay una sustancial caída de la presión arterial durante el sueño, mayor del 10% con respecto a la vigilia.

La presión arterial sigue un ritmo circadiano con niveles generalmente bajos durante la noche, el despertar se asocia con un rápido incremento de los valores de presión arterial sistólica y diastólica

Las variables más importantes en la determinación de la presión arterial son el volumen minuto (VM) y la resistencia periférica (RP).

PA = VM x RP

La presión arterial cae en la hipovolemia por pérdida de sangre o líquidos. La caída de presión arterial no refleja de modo directo la reducción del flujo y el volumen sanguíneo, sino más bien la falta de compensación circulatoria

La presión aumentada puede significar mejoramiento de la función circulatoria o respuesta humoral neurosimpática. Las presiones arteriales medidas por métodos cruentos son de de 2 a 8 mmHg más altas que las tomadas por los métodos incruentos, pero en los pacientes críticos pueden ser de 10 a 20 mmHg mayores. Por lo que en esta situación es de mucha utilidad la determinación por métodos cruentos.


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El VII Reporte del Comité Nacional de la Detección, Evaluación y Tratamiento de la Hipertensión Arterial , de los Estados Unidos (Diciembre de 2003), conocido con la siglas J.N.C. VII clasifica así los valores de Presión Arterial:

Clasificación de la presión arterial para adultos

Clasificación Presión arterial sistólica mm Hg Presión arterial diastólica mm Hg

Normal <120 y <80 Prehipertensión 120–139 ó 80–89 Estadío 1 de hipertensión

140–159 ó 90–99

Estadío 2 de hipertensión

160 ó 100


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MONITOREO CARDIACO INVASOR

El advenimiento del catéter de Swan-Ganz para la arteria pulmonar significó un gran adelanto en el monitoreo hemodinámico de los pacientes.

Para utilizarlo debe introducirse un catéter en una vena y así llegar al corazón para luego poder cateterizar la arteria pulmonar y progresar en ella con el balón insuflado hasta lograr su “enclavamiento”.

En esta posición podrán obtenerse las siguientes

presiones: - presión venosa central (PVC) - presión de la arteria pulmonar (PAP) - presión capilar o en cuña (PC)

con la ayuda de una computadora de volumen minuto podrá obtenerse también:

- el volumen minuto (VM) del paciente. La presión capilar permite cuantificar las presiones

que se manejan en las cámaras izquierdas del corazón, ya que al insuflar el balón al final de la diástole, el flujo anterógrado en el segmento de la arteria pulmonar cesa y queda una columna líquida estática entre el ventrículo izquierdo y el extremo del catéter, siendo esa la presión denominada capilar (o en cuña de Wedge) o enclavada). Esto es muy útil ya que no siempre las presiones de las cámaras derechas del corazón son un reflejo fiel de las presiones de las cámaras izquierdas.. VALORES NORMALES PVC 8 a 10 cm H2O PAP 10 a 25 mm Hg PAD 5 mmHg PVD 5 a 25 mmHg PC 10 a 14 mmHg ECOCARDIOGRAFIA

Es un método de estudio funcional valioso para visualizar la anatomía cardíaca y observar la contracción miocárdica con precisión.

También permite visualizar las dimensiones cardíacas y el reconocimiento de mínimas modificaciones en la motilidad de la pared cardíaca.

Esta técnica utiliza los ultrasonidos generados en transductores mediante la estimulación eléctrica de cristales con propiedades piezoeléctricas. Estos ultrasonidos, cuando alcanzan una interfase con dos medios de diferente velocidad de propagación, se reflejan y general una señal eléctrica.

La ecocardiografía bidimensional brinda datos estructurales acerca de la anatomía cardíaca, como una serie de imágenes transversales que se asemejan a cortes de tejidos.

La incorporación del Ecodopler color perfeccionó la técnica y permitió dar información sobre flujos sanguíneos en relación con la anatomía.

Con este método, los colores azules indican flujos de sangre que se alejan del transductor y los rojos os que se acercan al mismo.

Mediante la ecocardiografía pueden estudiarse:

a) La función ventricular global, que puede evaluarse con el cálculo de la FRACCIÓN DE EYECCION (FE) del ventrículo izquierdo (VI).

FEVI = VFDVI - VFSVI x 100

VFDVI

VFDVI: volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo. VFSVI: volumen de fin de sístole del ventrículo izquierdo.

b) la alteración de la motilidad del ventrículo en

algunos sectores (hipoquinesia o aquinesia), lo que guarda relación con el aporte de oxígeno. La reducción del 50% del flujo coronario se asocia a hipoquinesia del sector afectado. Si se reduce el flujo en un 90% a 95% la alteración se convierte en aquinesia (falta de contracción).

c) evaluaciones de la anatomía (paredes y

cavidades del corazón, válvulas y grandes vasos).

OTRAS TECNICAS DE ESTUDIO DE LA FUNCIÓN CARDÍACA

Técnicas isotópicas:

Se basa en el análisis de las emisiones de fotones gamma procedentes de isótopos radiactivos previamente administrados y que se fijan:

a) a los glóbulos rojos como el 99Tc (tecnecio 99) y mediante el cual se estudia la masa sanguínea ventricular.

b) al miocardio, como el 201 TI (talio 201); que estudia la captación miocárdica que está en relación con la perfusión del músculo.

Angiografía digital :

Consiste el la digitalización de las imágenes radiológicas y su análisis computarizado. Dan gran información que es inaccesible a la simple inspección visual. Permite ver con nitidez el contorno de los vasos sanguíneos y las cámaras cardíacas.

Se basa en el análisis de las emisiones de

fotones gamma procedentes de isótopos radiactivos previamente administrados y que se fijan:


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a) a los glóbulos rojos como el 99Tc (tecnecio 99) y

mediante el cual se estudia la masa sanguínea ventricular.

b) al miocardio, como el 201 TI (talio 201); que estudia

la captación miocárdica que está en relación con la perfusión del músculo.


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METODOLOGÍA PARA EL ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS DATOS DE PRESIÓN Y PULSO ARTERIAL. (Dr. Oscar H. Poletti) INTRODUCCIÓN.

El control de la presión arterial dentro de sus valores normales es uno de los objetivos principales de la Atención Primaria de la Salud, toda vez que la hipertensión arterial constituye uno de los factores de riesgo de mayor peso en la adquisición de enfermedades con alta tasa de mortalidad e incapacidad psicofísica como lo son el infarto de miocardio y los accidentes cerebro – vasculares, entre otras. Objetivos. El objetivo del presente trabajo práctico, es que al final del mismo los alumnos sean capaces de: a) Medir correctamente la presión arterial. b) Utilizar planillas para el vuelco de los datos

obtenidos de las mediciones. c) Ordenar y clasificar los datos surgidos de la

observación y medición de algún fenómeno. d) Expresar sus resultados en tablas de frecuencia. e) Calcular algunas medidas de tendencia central y de

dispersión. f) Evaluar si los valores obtenidos son normales MATERIAL Y MÉTODO: √ Fichas para el volcado de los datos. √ Calculadora científica. √ Regla, papel y lápiz. √ Planilla para el volcado de datos. Población. La muestra estará constituida por los alumnos de ambos sexos, integrantes de las comisiones de T.P. de Fisiología Humana de la Facultad de Medicina de la UNNE cuyos valores serán procesados en planillas separadas.

Desarrollo del trabajo práctico: 1 Recolección de datos → Volcado en ficha 2 Ordenamiento y →

clasificación de datos En base a su frecuencia

3 Agrupar y presentar → Datos

Mediante tabla de frecuencia y representación gráfica

4 Medidas de resumen → De tendencia central, de dispersión

1 Recolección de datos → Volcado en ficha 1) En cada comisión un alumno (operador), tomarán

los valores de presión arterial sistólica (P:A:S:) y diastólica (P:A:D)y otro tomará la frecuencia del pulso arterial a los alumnos varones y otros dos alumnos efectuarán las mismas mediciones a las alumnas mujeres. Luego se procederá al procesamiento de los datos de acuerdo a lo señalado más abajo.

2) Se anotarán los datos en fichas similares a la

graficada en Fig. 1.(En ella puede obviarse el nombre del alumno)

Nombre: Pedro V Ficha Nº: ......... Estudiante de Medicina Edad: .......... Sexo: F M Patología conocida: SI NO P.A.S.: ........................ P.A.D.: ........................ Pulso arterial: ........................ Fig.1 3) Se ordenarán los datos de presión arterial sistólica,

diastólica y pulso arterial, por sexo, y de menor a mayor y se lo volcarán en una tabla de frecuencia que contenga la frecuencia absoluta y relativa de cada valor.

4) Se calculará la media ( promedio o X ),

mediana, modo y desviación estándar de la variable en estudio (aquí tomaremos como ejemplo la variable presión arterial sistólica (P.A.S.) para el grupo de mujeres y para el de varones.

MÉTODO.

Una vez que se determinen los valores de presión y pulso arterial, se procederá a ordenar los datos obtenidos, haciendo una descripción sistematizada de los mismos.

Se trabajará con valores de presión arterial diastólica, sistólica y de frecuencia del pulso arterial. En nuestro ej. analizaremos la variable presión arterial sistólica (P.A.S) . Se procederá de la siguiente forma:

Para el ordenamiento de los datos se deben cumplir con las siguientes etapas: Como ejemplo supongamos que l os datos obtenidos de la variable P.A.S. en 25 estudiantes, fueron los siguientes: 117; 95;120;118;135; 127; 120; 110; 100; 95;119; 117; 120; 122; 120;123; 120; 125; 120; 125; 140; 160; 145;150; 145.


23

Observando estos datos, resulta difícil su descripción. Por lo tanto los mismos deben ser procesados de manera que se pueda obtener una información resumida y accesible al análisis. 2 Ordenamiento y →

clasificación de datos En base a su frecuencia

En esta etapa se ordenan los valores de las variables en orden creciente o decreciente y se anota al lado de cada uno las veces que se repitió su observación.

Los valores se vuelcan en una tabla similar a la tabla Nº1, ordenados de menor a mayor. Se puede observar que el valor el valor mínimo es de 95 mmHg. y el máximo de 160 mmHg y el que el valor que más se repitió fue el de 120,; luego 95; 117; 125 y 130, respectivamente . La cantidad de veces que se repite cada valor se llama frecuencia absoluta. También se los puede expresar como frecuencia relativa, que resulta de dividir el número de observaciones para cada valor de presión arterial sistólica por el total de las observaciones realizadas y se lo puede expresar porcentualmente. Ejemplo: en nuestros resultados en los 25 estudiantes se han hallado : 1 PAS de 100 mmHg y 6 de 120 mmHg: - para 100 mm Hg.: 1/25= 0.04 x 100 = 4 % - para 120 mm Hg.: 6/25 = 0.24 x 100 = 24 %

Se usa el criterio de frecuencia relativa acumulada cuando se quiere transmitir la noción de “sumatoria” hasta un determinado valor de la variable, por lo que representa la frecuencia de los valores iguales o menores que el límite superior de un intervalo de clase, también llamado Frecuencia acumulada menor que..

En nuestro ejemplo 14 estudiantes tienen un valor de PAS igual o menor que 120 mm Hg.

3 Agrupar y presentar →

Datos Mediante tabla de frecuencia y representación gráfica

Esta etapa sirve para profundizar el análisis de los datos observados mediante el uso de tablas y gráficos donde por medio de la tabulación. se agrupan los datos numéricos en tablas o se expresan en gráficos.

4 Medidas de resumen → De tendencia

central, de dispersión

Las medidas más conocidas de tendencia central son: - el promedio o X ; - la mediana; - y el modo. Promedio, X o media aritmética. Resulta de dividir la sumatoria (∑) de los datos (x) obtenidos sobre el número total de datos (n)

∑ x X = __________ n En nuestro ejemplo (∑) x = 3022 n = 25 X = 123,5 Mediana. Divide a la población en dos partes iguales. Para su obtención se ordenan los datos de menor a mayor. Ej. Cuando los datos que se analizan tienen un número par, la mediana resulta de la semisuma de los dos datos centrales: En nuestro ejemplo de valor de PAS de 25 estudiantes eliminamos el valor mas alto: 1)95- 2)95- 3)100- 4)110- 5)117- 6)117- 7)118- 8)119- 9)120- 10)120- 11)120- 12)120- 13) 120- 14)120 15))122- 16)123- 178)125- 18)125- 19)127- 20)129- 21)130- 22)130- 23) 135- 24)140 120 + 120 ___________ = 120

2 Cuando el número de datos es impar, la mediana le corresponde al valor central que separa en dos mitades iguales al total de datos obtenidos: Ej: 1)95- 2)95- 3)100- 4)110- 5)117- 6)117- 7)118- 8)119- 9)120- 10)120- 11) 120- 12) 120- 13) 120- 14)120- 15)122- 16)123- 17)125-18)125- 19)127-20)129- 21)130- 22)130- 23)135- 24)140- 25)145


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Modo. Es el valor que se repite con mayor frecuencia, En nuestro caso sería el valor 120 mm Hg. de PAS.

T.A.S Mm Hg.

Frec. Absoluta

Frecuencia Relativa %

Frec. Relativa

Acumulada % 95 2 8 8 100 1 4 12 110 1 4 16 117 2 8 24 118 1 4 28 119 1 4 32 120 6 24 56 122 1 4 60 123 1 4 64 125 2 8 72 127 1 4 76 129 1 4 80 130 2 8 88 135 1 4 92 140 1 4 96 145 1 4 100

Totales 25 100.0 Tabla Nº 1 Medidas de dispersión. En la práctica médica es más importante determinar la variabilidad “normal” (banda o cinturón de confianza) que el valor central. Es más útil saber cuales son los límites dentro de los cuales el valor de P.A.S. es considerado normal. La cuantificación de la variabilidad de las observaciones se realiza mediante tres formas, que son: a) amplitud o rango b) varianza y desvío estándar c) centiles (percentiles)

a) Amplitud o rango. Es la diferencia entre el valor mínimo y el valor máximo. En nuestro ejemplo los valores de P.A.S. oscilan entre 95 y 145 mm Hg., por lo tanto el rango es 50 mmHg. En otros casos el rango se expresa por la anotación de los valores extremos (Ej.: 95 – 145).

b) Varianza y desvío estándar. El desvío

estándar es uno de los valores más usados para describir la dispersión de una variable analizada.

Para su determinación se deben cumplir los siguientes pasos:

- Obtener el promedio ( X ) de los datos (x) analizados - Determinar la diferencia de cada valor con el promedio. X1 - X =

X2 - X =

X3 - X = Xn - X =

- Calcular el cuadrado de las diferencias (si no se

elevara al cuadrado el valor promedio de las variaciones sería siempre cero)

(X1 - X )2

(X2 - X )2

(X3 - X )2

( X4 - X )2

- Realizar la sumatoria ( ∑ ) de las diferencias

elevadas al cuadrado. - ∑ = ( X1 – X)2 + (X2 – X)2 + ( Xn – X)2 (∑ = signo de sumatoria). - Al dividir la sumatoria de las diferencias elevadas al

cuadrado por el número de observaciones surge la varianza ( S2)

∑ ( Xi – X )2

S2= ____________________

n – 1 (n: número de datos medidos) Para calcular la desviación estándar (D.E) se deberá obtener la raíz cuadrada de la varianza. ∑ ( Xi – X )2

D.E = ____________________ = 12 n – 1

Para calcular varianza y desviación estándar de una muestra, al ser un número limitado de observaciones se utiliza el denominador n - 1. En el ejemplo que nos ocupa, los valores de

presión arterial sistólica tienen una varianza de: S2= 144 mm Hg y su desviación estándar es de: DE = 11.9 mm Hg.

Propiedades del desvío estándar √ Promedio ± 1 DE = 68.27 %

(abarca el 68..27 % de la población) √ Promedio ± 2 DE = 95.45 %

(abarca el 95.45 % de la población)


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√ Promedio ± 3 DE = 99.73 % (abarca el 99.73 % de la población)

Esto significa que cuando se toma la media ± 1 desviación estándar, el 68, 27 % de los estudiantes presentaron al final del trabajo y de acuerdo a los valores de nuestro ejemplo, valores de P.A.S de (121 – 11.9) y (121+11.9) o lo que es lo mismo, entre 109.1 y 132.9 mmHg, y cuando se toma la media ± 2 desviaciones estándares, que el 95.45 % de los estudiantes presentaron valores entre (121– 23.8) y (121 + 23.8) o entre 97.2 y 1444.8 mmHg.

El promedio y el desvío estándar resultan de gran utilidad cuando se analizan datos de variables que tienen distribuciones normales o simétricas, pero no es adecuado utilizarlos para describir valores centrales ni de dispersión si la distribución es asimétrica.

c) Percentiles. Se basan en la distribución de

frecuencias acumuladas como medidas de resumen en base a la frecuencia relativa o absoluta. Su utilización está indicada principalmente para distribuciones asimétricas, aunque también pueden usarse en las simétricas. Su descripción la dejaremos para un próximo trabajo práctico.

Al finalizar el Trabajo Práctico los alumnos deberán entregar una planilla donde figuren: √ La frecuencia absoluta √ El % de frecuencia relativa √ El % de frecuencia relativa acumulada √ El valor promedio (X ) ± 1 DE de: PAS ; PAD y pulso de varone y mujeres de su comisión. Deberán firmar la planilla con los resultados los alumnos que intervinieron en la confección de la misma.


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MECANICA RESPIRATORIA (Dr. Dr. Oscar H. POLETTI)

CONCEPTOS FUNDAMENTALES A CONOCER: 1) Componentes de la bomba

vent i lator ia 2) Músculos de la respiración

( inspirator ios y espirator ios). 3) Pres iones: intrapleural , alveolar

y t ransmural . 4) Resistencia elást ica pulmonar

(tens ión superf ic ial alveolar). 5) Resistencia de la v ía aérea. 6) Adaptabi l idad pulmonar. OBJETIVOS: A l f ina l i za r e l p resen te t raba jo prác t i co los a lumnos deberán es tar capac i tados para :

Defini r el concepto de mecánica respirator ia.

Diferenciar los dist intos componentes que interv ienen en la mecánica respirator ia.

Caracter izar las fuerzas y res istencias que interaccionan en cada ciclo respirator io.

Defini r el concepto de adaptabi l idad.

Expl icar la importancia que t iene el conocimiento de la mecánica respirator ia en la interpretación de la f i s iología respirator ia.

MECANICA RESPIRATORIA La func ión pr imar ia de l apara to resp i ra tor io es cap tar e l O 2 de l a i re a tmosfér ico para apor tar lo a los te j idos y remover e l CO 2 de los mismos. Es to se cumple med ian te t res procesos : 1) La ven t i lac ión a lveo lar : en t rada de l a i re

a tmosfér ico a los a lvéo los y sa l ida de l a i re a lveo lar .

2) El in te rcambio gaseoso : d i fus ión de O 2 y CO 2 en t re los a lvéo los y la sangre venosa que l lega a los pu lmones ; y en t re los cap i la res s is témicos y los te j idos.

3) El t ranspor te de O2 a los te j idos y de CO2 de los te j idos a los pu lmones .

La en t rada y sa l ida de l a i re de los pu lmones es tá a cargo de la bomba ven t i la tor ia , que es tá compues ta por : a) El centro respiratorio b) Los nervios motores c) Las placas neuromusculares de los

músculos respiratorios d) Los músculos respiratorios e) La pared torácica y los pulmones.

De l cen t ro resp i ra tor io par te e l impu lso que se t ransmi te por los nerv ios motores resp i ra tor ios (a t ravés de las p lacas neuromuscu lares) a los múscu los resp i ra tor ios . La con t racc ión de es tos múscu los e jerce la fuerza necesar ia sobre la pared torác ica para produc i r la vent i lac ión .

La ventilación consta de dos tiempos: INSPIRACION; donde hay flujo de aire de la atmósfera a los alvéolos. ESPIRACION: donde hay flujo de aire de los alvéolos a la atmósfera.

La fuerza que e jercen los múscu los insp i ra tor ios para insuf la r los pu lmones debe vencer dos t ipos de res is tenc ia : - La res is tenc ia de los componentes

e lás t i cos de l pu lmón. ( res is tenc ia e lás t i ca)

- La res is tenc ia de la v ía aérea . La mecán ica resp i ra tor ia cons is te en la in teracc ión en t re la fuerza generada por los múscu los resp i ra to r ios y las fuerzas que se oponen a esta .

FUERZA GENERADA POR LOS MUSCULOS RESPIRATORIOS

E l d ia f ragma es e l p r inc ipa l múscu lo insp i ra tor io por ser e l ún ico que :

Funciona en reposo. Funciona durante el sueño y la

anestesia, mientras que el resto de los músculos inspiratorios, al ser voluntarios, no lo hacen.

Por sí mismo permite un adecuado intercambio gaseoso.

Es tá inervado por e l nerv io f rén ico (C3-4-5- -) . A l cont raerse su cúpu la desc iende y empu ja e l con ten ido abdomina l hac ia aba jo y


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ade lan te , expand iendo la ca ja torác ica in fer io r y aumentando e l d iámet ro t ransversa l de l tó rax . Es to provoca una ca ída de la p res ión in t rap leura l y un aumento en e l vo lumen pu lmonar . La ley de Boyle es tab lece que e l p roduc to de la p res ión y e l vo lumen, es cons tan te . De manera que s i e l vo lumen de l pu lmón que con t iene un número constan te de molécu las de gas se incrementa , la pres ión dent ro de é l d isminuye de modo ta l que e l p roduc to de p res ión por vo lumen permanece constan te .

An tes de l comienzo de la insp i rac ión , los pu lmones con t ienen a i re a una p res ión igua l a la a tmosfé r i ca . La con t racc ión de los múscu los insp i ra to r ios a l incrementar e l vo lumen, expande e l gas den t ro de los pu lmones a la vez que d isminuye su p res ión por deba jo de la p res ión a tmosfér i ca , por lo que e l a i re f luye desde e l á rea de mayor p res ión (a tmós fera ) a un área de menor p res ión (a lvéo los) , lo que p roduce un aumento en la concent rac ión de O 2 y d isminuc ión de la CO 2 alveolar.

Presión inspiratoria máxima.

Es a lcanzada por la con t racc ión to ta l y máx ima de los múscu los insp i ra to r ios a un vo lumen pu lmonar ba jo , cuando las v ías resp i ra tor ias es tán cer radas . Norma lmente la p res ión insp i ra tor ia máx ima es de cerca de –80 a –100 cm H 2 O. Que equ iva le a dec i r 80 a 100 cm HO2 por deba jo de la pres ión a tmosfér ica . (Fig. Nº1 ) .

Figura 1: La curva externa representa la relación presión – volumen máximo del sistema respiratorio ( un sujeto que efectúa una inspiración máxima y luego espira con la mayor fuerza dentro del manómetro). La presión del medidor es la misma que la existente dentro de los alvéolos. Nótese que la presión inspiratoria máxima ocurre con volumen pulmonar bajo, cuando los músculos inspiratorios están en su longitud óptima, y la fuerza espiratoria máxima ocurre con volumen pulmonar máximo (línea de guiones). La curva interior representa cambios de presión – volumen durante un ciclo respiratorio normal

Los múscu los in te rcos ta les ex te rnos a l con t raerse , e levan las cos t i l l as y aumentan e l d iámet ro an teropos ter io r y la te ra l de l tó rax . Su pará l i s i s no a l te ra mayormente la ven t i lac ión . Los múscu los insp i ra to r ios accesor ios son los esca lenos y los ex te rnoc le idomasto ideos, que func ionan pr inc ipa lmente duran te e l es fuerzo f í s ico o en la d i f i cu l tad resp i ra tor ia . La esp i rac ión en reposo es un proceso pas ivo deb ido a las fuerzas e lás t icas de l tó rax y de los pu lmones que compr imen e l gas en los pu lmones y genera la pres ión ( de acuerdo a la ley de Boy le) para que es tos expu lsen e l a i re hac ia e l ex te r io r y recuperen su pos ic ión de reposo ( rebo te e lás t i co) La esp i rac ión se vue lve ac t i va en e l e je rc ic io f í s i co . Los múscu los esp i ra tor ios más impor tan tes son los múscu los abdomina les . A l cont raerse e levan e l con ten ido abdomina l , y empu jan e l d ia f ragma hac ia ar r iba . Los múscu los in tercos ta les in ternos también con t r ibuyen a la esp i rac ión act i va , l levando las cos t i l l as hac ia aba jo y hac ia adent ro .

RESISTENCIA ELASTICA La tendencia a disminuir de volumen que t ienen los pulmones fuera de la caja torácica se debe a: 1) La elasticidad de sus tejidos. 2) La tensión superficial alveolar.

La p r imera se debe a la p resenc ia de f ib ras e lás t i cas en e l te j ido pu lmonar . La tens ión super f i c ia l a lveo lar es tá p roduc ida por l a in ter fase ent re e l a i re a lveo lar y la f ina pe l ícu la de l íqu ido que rev is te la super f i c ie de los a lvéo los pu lmonares. Los a lvéo los se compor tan como burbu jas e lás t i cas y se r igen por la ley de Lap lace :

T P = ----

r


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Donde P es la p res ión; T es la tens ión y r es e l rad io de l a lvéo lo . La tens ión super f i c ia l a lveo lar e jerce fuerzas cen t r ípe tas que t ienden a co lapsar los a lvéo los . De acuerdo a la ley de Lap lace, s i l a tens ión super f i c ia l fuera constan te e l resu l tado ser ía que en cada insp i rac ión los a lvéo los pequeños se co lapsar ían y los más g randes se insuf la r ían aún más . (Fig. Nº 2).

Figura 2: Características de presión, tensión en una burbuja de jabón ( Porción A de la curva), la película de jabón no tiene curvatura y por lo tanto tiene un radio infinito. La presión transmural en este punto es cero. Cuando la burbuja se comienza a inflar, su radio disminuye desde el infinito hasta alcanzar un mínimo en el punto B. Si la burbuja se continua insuflando, su radio también se incrementa, lo que de acuerdo a la ley de Laplace causa una disminución de la presión transmural. El segmento C de la curva representa una compliance negativa Es to no ocur re , deb ido a la presenc ia de una sus tanc ia tens ioac t i va , denominada sur fac tan te , que t iene la func ión de regu lar la tens ión de la super f i c ie a lveo lar , l og rando que tan to los a lvéo los de d iámet ro pequeño como los de gran d iámet ro , tengan igua l tens ión super f i c ia l y por lo tanto una expans ión pu lmonar homogénea. Para lograr es te e fec to , e l su r fac tan te d isminuye más la tens ión super f i c ia l en los a lvéo los de menor d iámet ro , deb ido a que en estos la sus tanc ia fo rma una capa de mayor espesor . Las fuerzas e lás t i cas que se oponen a la expans ión pu lmonar se denominan: ELASTANCIA (E) , s iendo :

ADAPTABILIDAD

La adaptab i l i dad o Compl iance se de f ine como e l cambio de vo lumen pu lmonar p roduc ido por un idad de cambio de pres ión . (Fig. Nº 3).

Figura 3: Curva de presión – volumen para pulmones aislados cuando son llenados con solución salina (línea de guiones) o aire (línea continua). Se muestra el cambio de volumen pulmonar como porcentaje de la Capacidad Pulmonar Total (TLC). Las flechas indican la dirección del cambio de volumen. Se observa el aumento significativo de presión que se requiere durante la insuflación con aire: PL: presión transmural Se la expresa en l i t ros por cm de agua. La Adaptabilidad normal del pulmón es de: 0,21 l/cm H2O, y la de los pu lmones y e l tó rax jun tos es de 0 .16 l / cm de H 2 O, aprox imadamente. Puede es ta r a l te rada en s i tuac iones pa to lóg icas. El pulmón con alta ADAPTABILIDAD requerirá menos presión y uno de baja. ADAPTABILIDAD necesitará de mayor presión (un esfuerzo mayor) para poder insuflarse. RESISTENCIA DE LA VIA AEREA. Está dada por la resistencia que le ofrece las paredes de la vía aérea al flujo al flujo del aire.

1 E= _______________________

ADAPTABILIDAD


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Siendo: R: Resistencia Rva: Resistencia de la vía aérea Pao: Presión boca abierta Pav: Presión alveolar FLUJO Cuando los f lu jos aéreos son len tos, las l íneas de cor r ien tes pueden ser para le las ( f lu jo laminar ) pero s i e l f lu jo se ace lera o se hace tor tuoso , se producen remol inos ( f lu jo tu rbu len to) . (Fig. Nº 4).

De acuerdo a la ley de Po isseu i l le , cuando e l f l u jo es laminar : Es bueno des taca la impor tanc ia cr í t ica de l rad io de l tubo , porque cuando és te se reduce a la m i tad, la res is tenc ia aumenta 16 veces . En cambio s i se dup l i ca la long i tud de l tubo, la res is tenc ia só lo aumenta a l dob le . E l f lu jo se hace más turbu lento en las v ías aéreas super iores, deb ido a la d ispos ic ión tor tuosa de sus paredes y a la es t rechez de la g lo t i s . De es ta manera las v ías aéreas super iores (bronquios medianos) son las responsables de la mayor parte de la resistencia de la vía aérea (RVA)

Duran te la resp i rac ión t ranqu i la la RVA represen ta un 65 % de l to ta l de la res is tenc ia a l f l u jo aéreo.

Con respec to a la re lac ión ent re f lu jo sanguíneo y vo lumen pu lmonar ver Fig. Nº 5.

Figura 5 En A la relación entre resistencia vascular y el volumen pulmonar muestra un valor mínimo cuando los pulmones están con un volumen igual a la Capacidad Residual Funcional (FRC). En B: se muestra el efecto del cambio de volumen sobre los vasos alveolares y extraalveolares. Cuando se aumenta el volumen pulmonar ( como indican las fechas) se pone en tensión el tabique alveolar, lo que a su vez tracciona y dilata los vasos extraalveolares y disminuye la resistencia al flujo en estos vasos. Sin embargo, cuando el tabique es estirado en mayor grado, los vasos alveolares (capilares septales) son comprimidos, lo cual incrementa la resistencia a altos volúmenes pulmonares PRESION Presión transmural: es igua l a la p res ión que hay den t ro de los a lvéo los o los b ronqu io los menos la pres ión que hay por fuera de los mismos.

Presión intrapleural: es una pres ión subatmosfér ica , su va lo r es de aprox imadamente –5 cm H2O. Se debe a la d ispos ic ión ana tómica de las p leuras v iscera l y par ie ta l que se des l i zan una sobre o t ra , a la e las t i c idad de l pu lmón y a la reabsorc ión de l l íqu ido que se p roduce con t inuamente en la p leura v iscera l deb ido a la ba ja pres ión de sus cap i la res (7 mm Hg) . Es ta pres ión in t rap leura l negat iva (subatmosfér i ca) es la causa ú l t ima de la expans ión pu lmonar .

P1 – P2 R= __________ Flujo

Rva = Pao – Pa ________ Flujo

8n . l R = __________ r 4

Donde: R: resistencia n: Viscosidad del líquido l: Longitud del tubo r: Radio del tubo


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Cuando se con t rae e l d ia f ragma: e l tó rax se ensancha, es t i ra los pu lmones y es tos por su e las t i c idad t ienden a vo lver a su estado de reposo , por lo que la p res ión in t rap leura l se hace más negat i va ( -12 cm H 2 O) . Duran te la insp i rac ión e l d iámet ro de las v ías aéreas in t rapu lmonares aumenta por :

1) El aumento de l vo lumen pu lmonar

aumenta e l d iámet ro de los b ronqu ios por la t racc ión rad ia l que sobre las paredes de los mismos e je rce e l te j ido e lás t i co pu lmonar .

2) Las v ías aérea in t ra torác icas su f ren e l

e fec to de la p res ión in t rap leura l . Como es ta se vue lve subatmosfér i ca durante la insp i rac ión (más negat iva) , se es tab lece un incremento de l g rad ien te de pres ión a t ravés de las v ías aéreas (pres ión t ransmura l ) , que es e l que o r ig ina e l aumento de su d iámet ro .

Re lac ión ent re la d is t r ibuc ión de f lu jo sanguíneo pu lmonar y la ven t i lac ión a lveo lar ( re lac ión ven t i lac ión / per fus ión , en un pu lmón de un su je to parado . (Fig. Nº 6).

Figura 6: Distribución del flujo sanguíneo y ventilación alveolar en diferentes regiones de un pulmón vertical. Puede observarse que el flujo sanguíneo (perfusión) excede a la ventilación en la base, pero la ventilación excede el flujo sanguíneo en el vértice. A causa de ello la relación ventilación - perfusión (VA/QC) es menor que 1 en la base del pulmón y mayor que 1 en el vértice. Para lograr la ven t i lac ión , los múscu los resp i ra tor ios deben vencer las fuerzas que se oponen a la mov i l i zac ión de l f lu jo . La acc ión de los múscu los resp i ra tor ios debe a lcanzar y sobrepasar a la suma de la fuerza de la res is tenc ia e lás t i ca (PRE) y las fuerzas f r i cc ióna les (PR) .

Con re ferenc ia a la d is t r ibuc ión de la ven t i lac ión a lveo lar y de l f lu jo sanguíneo pu lmonar :

. . (relación Ventilación/Perfusión ó VA/Qc),

P diafr. = PRE + PR


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TRABAJO PRACTICO : ESPIROMETRÍA DINÁMICA SEMINARIO: TRANSPORTE DE GASES POR LA SANGRE (Dr. Oscar H. POLETTI) OBJETIVOS: A l te rminar e l p resen te t raba jo p ráct i co los a lumnos deber ían ser capaces de : 1. Definir los conceptos de Capacidad

Vital Forzada (CVF), Volumen Espiratorio Forzado (VEF) y Flujo Medio Forzado 25-75 % (FMF 25-75%).

2. Medir la CVF; VEF y FMF 25-75% 3. Evaluar los resultados relacionándolos

con los estándares normales 4. Diferenciar los tipos básicos de

alteraciones que puedan inferirse de los resultados (obstrucción restricción)

5. Referir con claridad las aplicaciones e indicaciones que tiene la espirometría dinámica

6. Explicar los conceptos de PO2 y PCO2. 7. Estimar la importancia que posee la

hemoglobina en el transporte de O2 y CO2

8. Interpretar la curva de disociación oxígeno-hemoglobina.

9. Calcular el aporte de O2 a los tejidos a partir de datos que se le aportarán.

10. Valorar la importancia de la PCO2 y la PO2 en la regulación del pH sanguíneo.

11. Mencionar las tres formas de transporte del CO2.

12. Explicar los efectos que tienen sobre el organismo las alteraciones del transporte de los gases.

CONCEPTOS TEORICOS PARA INTERPRETACIÓN DE LA ESPIROMETRÍA La de terminac ión de la esp i romet r ía d inámica ocupa desde hace unos años e l m ismo lugar en impor tanc ia que los estud ios de la func ión rena l , hepát i ca y card íaca en t re o t ras. T iene una ven ta ja no tor ia sobre la esp i romet r ía es tá t i ca , cua l es la de re lac ionar los vo lúmenes gaseosos con e l

t i empo que se tarda para expu lsar los mismos, por lo que in t roduce e l concepto de f lu jo de a i re . (V) Donde: V = flujo

V = volumen T = tiempo

Es te estud io es de g ran va lor en e l d iagnós t i co , t ra tamien to , pronóst ico y eva luac ión de las enfermedades resp i ra tor ias . Ayuda a de tec ta r pato log ías pu lmonares en sus pr imeros estad ios , en pac ien tes en los cua les la c l ín ica y la rad io logía son muchas veces norma les. Su con t r ibuc ión es impor tan te en la d i fe renc iac ión en t re las en fermedades card íacas y pu lmonares

CAPACIDAD VITAL FORZADA (CVF). Es e l vo lumen de a i re que una persona expu lsa de sus pu lmones cuando e fec túa una esp i rac ión forzada ráp ida , luego de haber hecho p rev iamente una insp i rac ión máx ima. Luego de e fec tuada, so lo queda en los pu lmones un vo lumen de a i re que no se puede expu lsar l l amado Vo lumen Res idua l . Los va lo res de CVF por deba jo de los va lo res norma les , son un ind icador de res t r i cc ión y pueden ocur r i r tan to por pa to log ía de l tó rax como por pato log ía p leuropu lmonar .

VOLUMEN ESPIRATORIO FORZADO AL SEGUNDO (VEF1). Es e l vo lumen de a i re que sa le en e l p r imer segundo de l esp i rograma.

Cuando es tá por deba jo de los va lo res norma les es un ind icador de obs t rucc ión de la v ía aérea , sobre todo la de gran ca l ib re .

VEF1.0 X 100 ________________ :

CVF También l lamado índ ice de T i f feneau,

cons is te en expresar e l VEF 1 . 0 como porcen ta je de la CVF. Su valor no debe ser menor del 80 %. Si lo es, indica obstrucción.

FLUJO MEDIO FORZADO 25-75 % (FMF25-75%).


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Cor responde a l f l u jo esp i ra tor io de l 50 % de l med io de l esp i rograma (en t re e l 25 y e l 75 %) Se desechan e l p r imer 25 % y e l ú l t imo, por es tar su je tos a er rores . Es e l ind icador más sens ib le de obs t rucc ión de la v ía aérea f ina (bronqu io los de menos de 2 mm) . TRABAJO PRACTICO ESPIROMETRIA DINAMICA Material usado: Vitalograph, tablas, tallómetro., calculadora. Procedimiento: la p rueba se rea l iza de la s igu iente manera : se le p ide a l pac iente que e fec túa una Capac idad V i ta l Forzada, para lo cua l : l uego de haber hecho p rev iamente una insp i rac ión máx ima l lenando to ta lmente los pu lmones , se le so l i c i ta que e fec túe en e l esp i rómet ro una esp i rac ión máx ima con la mayor fuerza y rap idez pos ib le . A l e fec tuar es ta man iobra , se insc r ibe en la car t i l la de l esp i rómet ro una curva (esp i rograma) . (Ver F ig. Nº 1 ) Conv iene hacer la lec tu ra en e l lado derecho de la l ínea de vo lúmenes, porque de ese lado , los mismos es tán cor reg idos a tempera tu ra corpora l (BTPS) . La lec tura e in terpre tac ión de la curva se hace de la s igu iente manera: La CVF se lee t ranspor tando e l punto de a l tu ra máx ima de l esp i rograma sobre la línea de los volúmenes de la derecha (BTPS). (punto A de la fig. Nº1 = 4,7 litros) El VEF1.0 se m ide t ranspor tando e l pun to de un ión de la curva con la l ínea ver t i ca l que pasa e l p r imer segundo, a la l ínea de l vo lumen (BTPS) . (punto B de la fig. N 1 = 3,9 litros). El FMF25-75%, se determina marcando sobre los pun tos de 25-75% con ayuda de la reg la de porcen ta jes . Luego se unen es tos pun tos med ian te una recta y se lee en una reg la de f lu jos en e l pun to en que la rec ta 25-75 % se cor ta con la l ínea de la esca la de la reg la , ten iendo cu idado de hacer co inc id i r e l ángu lo de la reg la con e l cero de l

esp i rograma. ( resu l tados en l i t ros por segundos) Todos los va lo res ha l lados se re lac ionan porcen tua lmente con los va lo res pred ichos p resen tes en la tab la de norma l idad obten ida de l es tud io de pob lac iones sanas. E l los var ían con e l sexo , la edad y la ta l la . Todos los va lo res in fer io res a l 80 % de los va lo res normales según sexo y edad, son pa to lóg icos. PATRON RESTRICTIVO PURO: p resenta una CVF por deba jo de l 80 % de norma l idad . E l VEF 1 . 0 y e l FMF 2 5 - 7 5 % es tán norma les. PATRON OBSTRUCTIVO PURO: Aqu í la CVF se p resenta norma l , pero e l VEF1.0 , e l VEF x 100 /CVF Y EL FMF 25-75% se encuent ran por deba jo de l 80% de los va lores norma les p red ichos. En la práct ica no s iempre ex is ten formas res t r i c t i vas y obs t ruc t i vas puras s ino que sue len coex is t i r y en tonces cons t i tuyen las formas mix tas , PREGUNTAS DE AUTOEVALUACIÓN. 1. El aumento de la resistencia de vía aérea da como

resultado: a) Un VEF1.0 mayor del 80 %. b) Una CVF aumentada. c) Un VEF1.0 menor del 80%. d) Un FMF25-75% aumentado. 2. ElFMF25-75% es un indicador útil de : a) Obstrucción de la gran vía aérea. b) Elasticidad pulmonar disminuida. c) Obstrucción de la pequeña vía aérea. d) Restricción pulmonar. 3. La ventaja de la espirometría dinámica sobre la

estática consiste en permitir: a) Medir más exactamente los volúmenes

pulmonares. b) Estudiar la elasticidad pulmonar. c) Estudiar los flujos aéreos. d) Medir la capacidad pulmonar total.. 4. La espirometría estudia: a) La capacidad de difusión de la membrana

pulmonar. b) La capacidad de ventilación pulmonar. c) La adaptabilidad pulmonar


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d) La adaptabilidad torácica. 5. El VEF1.0 es un indicador útil de: a) Obstrucción de la vía aérea de pequeño calibre. b) Restricción pulmonar. c) Obstrucción de la gran vía aérea. d) Difusión pulmonar disminuida. TRANSPORTE DE GASES POR LA SANGRE. E l ox ígeno de l a i re a tmosfér i co que l lega med ian te la ven t i lac ión a lveo lar has ta los a lvéo los pu lmonares , d i funde a t ravés de la membrana a lvéo lo-cap i la r , pasa a la sangre y es t ranspor tado has ta los cap i la res t i su la res . A l l í es l i berado para ser usado por las cé lu las , con p roducc ión de CO 2 . Es te a su vez , d i funde y en t ra a los cap i la res t i su la res y es t ranspor tado por la sangre venosa has ta los pu lmones donde es l ibe rado . Los gases d i funden de un lugar a o t ro por un g rad iente de p res ión . E l ox ígeno se mov i l i za s igu iendo un g rad iente , desde e l a i re a tmos fér i co has ta los te j idos, pasando por los a lvéo los y la sangre . E l CO 2 f luye en un grad ien te cues ta aba jo desde los te j idos has ta los a lvéo los . S in embargo la can t idad de ambos gases t ranspor tados a y desde los te j idos , ser ía to ta lmente insu f i c iente s i no fuera porque e l ox ígeno d isue l to en la sangre se combina con la hemog lob ina (Hb) y que e l CO 2 que se d isue lve par t i c ipa en una ser ie de reacc iones qu ímicas revers ib les que lo conv ier te en o t ros compues tos . La combinac ión con la Hb aumenta 70 veces la capac idad de t ranspor te de l ox ígeno de la sangre y las reacc iones de l CO 2 aumentan su t ranspor te 17 veces . PRESIONES PARCIALES. Para poder comprender e l t ranspor te de gases en sangre es necesar io conocer e l concepto de p res ión parc ia l de un gas , que cons is te en la p res ión e jerc ida por cua lqu ier gas dent ro de una mezc la gaseosa o d isue l to en un l íqu ido.

Es igua l a la p res ión to ta l mu l t ip l i cada por la f racc ión de la can t idad to ta l de ese gas ( ley de Da l ton) . Podemos tomar como e jemplo e l ox ígeno que es tá en e l a i re a tmos fér i co a una concent rac ión de l 21 %. S i la p res ión barométr i ca es de 760 mmHg. , l a p res ión parc ia l de l O 2 (PO2 en e l a i re a tmos fér i co es de : 0 ,21 x 760 =160 mmHg. Los gases también se d isue lven en los l íqu idos (e j . , e l p lasma) . Es to es tá reg ido por la ley de Henry , la cua l de termina que la can t idad de un gas d isue l to en un l íqu ido es d i rec tamente proporc iona l a la pres ión parc ia l de l gas que es tá en con tacto con la super f i c ie de l l íqu ido y a l coe f i c ien te de so lub i l idad de l gas en e l l íqu ido . La PO 2 y PCO 2 de la sangre venosa que l lega a los pu lmones se equ i l ib ran con la PO 2 y PCO 2 a lveo lar de 104 y 40 mmHg. Respec t i vamente. TRANSPORTE DE OXIGENO. E l apor te de ox ígeno a los te j idos es tá a cargo de los pu lmones y apara to card iovascu la r . La o fer ta de ox ígeno a un te j ido depende de la can t idad de ox ígeno que en t ra a los pu lmones ; de una d i fus ión gaseosa pu lmonar adecuada; de l f l u jo sanguíneo a l te j ido y de la capac idad de la sangre para t ranspor tar lo . E l f l u jo sanguíneo a su vez depende de l gas to card íaco y de la res is tenc ia de l lecho vascu la r de l te j ido . De l to ta l de ox ígeno que d i funde de los pu lmones a la sangre , una pequeña par te (0 ,3 m l de O 2 x ml de p lasma) se d isue lve en e l agua de l p lasma. La mayor par te reacc iona con la Hb, que es una pro te ína con jugada, fo rmada por cua t ro subun idades . Cada subun idad es tá cons t i tu ida por una por f i r ina que con t iene h ie r ro (hem) un ida a una cadena po l ipep t íd ica . E l hem, a n ive l de los á tomos de h ier ro puede combinarse en forma revers ib le con una mo lécu la de O 2 . La reacc ión cons t i tuye una ox igenac ión y no una ox idac ión , porque e l h ie r ro en es tado fer roso .


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Cada mo lécu la de hemog lob ina reacc iona en tonces con cua t ro mo lécu las de ox ígeno. CAPACIDAD DE OXIGENO DE LA HEMOGLOBINA. Es tá de te rminada por la can t idad de ox ígeno que se combina con la Hb a p res iones parc ia les (PO 2 ) e levadas . 1 g ramo de Hb. Se combina con 1 .34 m l de O2 y 15 g de Hb se combinan con 20 ,1 m l de O 2 . A lgunas de las prop iedades de la Hb se pueden es tud ia r med ian te e l aná l i s i s de la curva de d isoc iac ión de la .ox ihemoglob ina (ver f ig .Nº 2 ) , la cua l t iene una forma s igmoidea . En e l la se puede aprec iar lo s igu ien te : 1. Con una presión parcial de O2 normal en la

sangre arterial (95 mmHg.), la saturación de la Hb es del 97 %, es decir que se combina con 19,5 ml de O2.

2. Cuando la PO2 aumenta por encima de

100 mmHg la Hb no puede combinarse con mayor cantidad de O2. Su límite está en los 250 mmHg.

3. La hiperventilación no puede aumentar a

más de 150 mmHg la PO2 alveolar y arterial y por eso no puede agregar más de 0,3 ml de O2 a cada 100 ml de sangre.

4. A PO2 entre 70 y 100 mmHg, hay pocos cambios en la cantidad de O2 captado por la Hb. Esta es la zona plana de curva.

5. El descenso de la PO2 de 100 a 70 mmHg

hace disminuir la saturación de O2 a sólo 92 %. Esto es lo que permite la vida a grandes alturas, donde la PO2 alveolar y arterial es menor que a nivel del mar, sin que se altere mayormente la cantidad de O2 transportado por la sangre.

6. La curva tiene forma sigmoidea. Con PO2

entre 40 y 10 mmHg la curva se vuelve descendente.

7. Los tejidos con metabolismo alto y activo

están dentro de esos límites. 8. A PO2 de 40 mmH la Hb conserva el 75 %

de saturación de O2 y a PO2 de 10 mmHg sólo el 13 %.

En cond ic iones a lveo la res norma les, (PO 2 de 100 mmHg) una d isminuc ión de 30 mmHg

de la PO 2 só lo imp l i ca un leve descenso en la sa tu rac ión de la Hb (94 %) . En cond ic iones t i su lares norma les de reposo (PO 2 de 40 mmHg) , la m isma ca ída de 30 mmHg imp l ica una d isminuc ión impor tante en la sa tu rac ión de la Hb. Es dec i r que se garan t i za la pers is tenc ia de una sa turac ión e levada en los cap i la res pu lmonares y favorece la l i berac ión de O 2 en los te j idos . La curva cambia con var iac iones de pH, PCO 2 , temperatura y concent rac ión de 2-3 d i fos fog l i cera to (2-3 DPG) . E l aumento de la tempera tu ra , de la PCO 2 , de l 2-3 DPG y la d isminuc ión de l pH, desv ían la curva hac ia la derecha. Es dec i r que la Hb se encuent ra menos sa turada a una igua l PO 2 y por lo tan to cede más ox ígeno. Un ind icador ú t i l de l es tado de la curva es la P50, que es la PO2 en la cua l la Hb está sa turada a l 50 % con O 2 . M ien t ras mayor es la P50, menor ser ía la a f in idad de la Hb por e l O 2 . Hay menor a f in idad de Hb por e l O 2 cuando desc iende e l pH o aumenta la PCO 2 . A es to se denomina e fec to Böhr . E l 2 -3 DPG es un an ión es tá dent ro de l g lóbu lo ro jo y que se une a las cadenas β de la desox ihemog lob ina, pero no a las de ox ihemog lob ina . . Un mo l de 2-3 DPG se combina con 1 mo l de Hb: HbO 2 + 2-3 DPG → Hb 2-3 DPG + O 2 . Un incremento en la concent rac ión de 2 -3 DPG desp laza la curva hac ia la derecha , hac iendo que se l ibere más O 2 . Se sabe que en e l e jerc ic io f í s i co se produce un aumento de l 2-3 DPG en e l lapso de una hora , lo que jun to a un aumento de la tempera tu ra y descenso de l pH en los te j idos, produce una desv iac ión de la curva hac ia la derecha con una mayor o fe r ta de O 2 a los te j idos . E l 2 -3 DPG también aumenta en las a l tu ras , anemia e h ipox ia crón ica . Coeficiente de utilización de la Hemoglobina


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La f racc ión de Hb. que cede su O 2 a los te j idos cuando la sangre pasa por los te j idos en reposo , es de aprox imadamente de l 25 %. Duran te e l e je rc ic io in tenso e l 75 % de la hemog lob ina cede su ox ígeno (25 % de sa turac ión) .

TOTAL DE OXIGENO TRANSPORTADO DE LOS PULMONES A LOS TEJIDOS.

S i en reposo se ceden a los te j idos cerca de 5 ml O 2 por cada 100 ml de sangre , y e l gas to card íaco es de 5 .000 ml /m in la can t idad de O 2 ced ido a los te j idos es de 250 ml /m in . (Es to es = a consumo de O 2 /minuto en reposo) . E l vo lumen de O2 t ranspor tado puede aumentarse en caso de e je rc ic io in tenso has ta qu ince (15) veces) . Puede aumentarse 3 veces , aumentando e l coe f ic ien te de u t i l i zac ión de la hemog lob ina y puede aumentares c inco veces aumentando e l gasto card íaco . Por lo tanto , e l t ranspor te de O2 puede aumentarse has ta cerca de qu ince veces (3x5=15) , o sea cerca de 3 .750 mi l i l i t ros de O2 por m inu to ced ido a los te j idos .

TRANSPORTE DE DIOXIDO DE CARBONO. E l pu lmón es un de los ó rganos de mayor impor tanc ia para la excrec ión de ác idos . En cond ic iones norma les se excre tan cerca de 13 .000 mEq/d ía de ác idos vo lá t i les . E l hecho de que la can t idad de CO2 en sangre es tá re lac ionada con e l equ i l ib r io ác ido base de los l íqu idos corpora les , hace de los pu lmones uno de los ó rganos más impor tan tes en la regu lac ión de l pH. En s i tuac ión de reposo , 100 ml de sangre con t ienen 52 ml de CO2 de los cua les só lo l i be ra 4 ml por m inu to . S i e l vo lumen minu to es de 5 .000ml /min , l iberan en la un idad de t iempo 200 ml . La producc ión permanente de CO 2 por las cé lu las hace que aumente la pres ión t i su lar loca l de l gas por enc ima de l n ive l de PCO 2 de la sangre . Las mo lécu las d i funden desde los te j idos a l p lasma de los cap i la res y g ran par te de l CO 2 d i funde a los e r i t roc i tos . Pero par te par t i c ipa en t res reacc iones en e l p lasma:

1. Como CO2 disuelto físicamente en el

plasma y que depende por completo de la PO2 y del coeficiente de solubilidad del gas en el plasma.

2. Reacciona con el agua del plasma

hidratándose:

CO2 + HO2 → H2 CO3 → HCO3- + H+

Esta forma de hidratación ocurre en una ínfima proporción porque la reacción es muy lenta en el plasma.

3. Forma compuestos carbamínicos con las proteínas del plasma. Los iones H+ formados en estas reacciones son amortiguados por proteínas del plasma.

E l mecan ismo de t ranspor te de CO 2 más impor tan te ocur re en los er i t roc i tos . Lo mismo que en e l p lasma una can t idad mín ima de CO 2 se d isue lve en e l agua de l e r i t roc i to .

E l CO 2 se h id ra ta en e l e r i t roc i to igua l que lo hac ía en e l p lasma. Pero aquí se hace en forma ráp ida, en pr imer lugar porque den t ro de l er i t roc i to hay una enz ima, la anh id rasa carbón ica que ace le ra 13 .000 veces la reacc ión .

En segundo lugar porque los produc tos de la reacc ión : H + y HCO 3 - no se acumulan den t ro de l er i t roc i to y en consecuenc ia , no in ter rumpen la reacc ión .

Los iones H + son cap tados por la hemog lob ina . Los iones HCO 3 - sa len de l e r i t roc i to hac ia e l p lasma por gradiente de concentración y el eritrocito queda con una carga positiva neta de más. E l lo a t rae a los an iones C l - , que van a i r a neu t ra l i zar la carga dent ro de l e r i t roc i to . E l 63 % de l CO 2 de la sangre venosa se t ranspor ta como b icarbonato (HCO 3 - ) . E l 30 % como compues tos carbamín icos y e l res to como CO 2 d isue l to en e l p lasma.

PRESIONES PARCIALES DE CO2. La presión parcial de CO2 (PCO2) en el aire alveolar es de 40 mmHg. LaPCO2 de la sangre venosa es de 45 mmHg. La PCO2 de la sangre arterial es de 40 mmHg. CURVA DE DISOCIACIÓN DEL CO2.


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La can t idad de CO 2 sanguíneo en todas sus formas depende de la PCO 2 de la sangre . Es to se puede aprec iar en e l g rá f i co de d isoc iac ión de l CO 2 (Ver F ig . Nº 3) . En es ta curva se puede observar que la PCO 2 var ía en t re 40 y 45 mmHg y que la concent rac ión normal de CO 2 en la sangre es de unos 50 ml %. Pero só lo 4 m l de CO 2 son los que se in tercambian. Es dec i r que la concent rac ión de CO 2 se e leva a 52 ml % cuando la sangre a t rav iesa los cap i la res t isu la res y ba ja a 48 ml % cuando la sangre pasa por los pu lmones . ELIMINACIÓN DE CO2 POR LOS PULMONES. En los pu lmones la PCO2 a lveo lar : 40 mmHg es menor que la de la sangre venosa que pasa por los cap i la res pu lmonares : 45 mmHg y las reacc iones anter io rmente descr ip tas , se desv ían hac ia la i zqu ie rda con la sa l ida de CO2 desde la sangre hac ia e l a i re a lveo lar . Gran can t idad de b icarbonato se desp laza hac ia e l i n ter io r de l g lóbu lo ro jo y fo rma ác ido carbón ico. La anh idrasa carbón ica de l e r i t roc i to ace le ra e l desdob lamien to de l b icarbonato en d ióx ido de carbono y agua. CO3HNa → CO3H- + Na CO3H- + H2O → CO3H2 → CO2 + H2O E l CO2 d i funde de l e r i t roc i to a l p lasma y luego cruza la membrana a lvéo lo-cap i la r para sa l i r a l a i re a lveo lar . COCIENTE RESPIRATORIO.(CR) Es la re lac ión por coc iente ent re la can t idad de CO 2 e l im inado y la cant idad de O 2 consumido en un minu to . Depende de d ie ta , y con d ie ta mix ta es de 0 ,8 . 200 Cociente Respiratorio: __________ = 0,8 250 PREGUNTAS DE AUTOEVALUACIÓN 1. Si una persona cuya sangre contiene 20 ml de O2

cada 100 ml, tiene un coeficiente de utilización del O2 de la Hb del 40 % y un volumen minuto de 10 litros ¿Cuánto O2 deja en los tejidos por minuto?

2. El 2-3 DPG: a) desvía la curva de disociación de la Hb hacia la

izquierda b) Es el responsable del efecto Böhr c) Desvía la curva de disociación de la Hb hacia la

derecha d) Desciende el pH del plasma. 3. El aumento de la P50 indica que: a) La curva de disociación de la Hb está desviada a la

izquierda b) La PO2 del plasma es 50 mmHg. c) La curva de disociación esta desviada a la derecha. d) La hemoglobina tiene mayor afinidad por el O2 4. La PO2 arterial depende directamente de: a) La cantidad de Hb que hay en 100 ml de sangre. b) El porcentaje de saturación de la Hb. c) La PO2 de la sangre venosa. d) La PO2 alveolar. PREGUNTAS A CONTESTAR DURANTE LA AUTOINSTRUCCION. 1. Definir el concepto de espirometría dinámica,

diferenciarla de la espirometría estática y nombrar su ventajas con respecto a ella.

2. Definir los conceptos de Capacidad Vital Forzada;

Volumen Espiratorio Forzado en un segundo y Flujo Medio Espiratorio 25-75 %.

3. Diferenciar los tipos de alteraciones que puede

reflejar la espirometría dinámica. 4. Explicar los conceptos de PO2 y PCO2 y explicar la

importancia de los mismos en la regulación del pH sanguíneo.

5. Analizar los efectos que tienen efectos que tienen

sobre el organismo las alteraciones del transporte de gases.


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Figura 1: espirometría

Figura 2: curva de disociación O2 – hemoglobina


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FISIOLOGIA DEL EJERCICIO (Dr. Oscar H. POLETTI) E l propós i to de este Trabajo Práct ico es anal izar los d iversos factores que in terv ienen en e l e jerc ic io f ís ico e in ter re lac ionar los cambios que se producen durante e l mismo en la func ión de los d is t in tos aparatos y s is temas de l organismo. A lgunos de estos factores y cambios ya han s ido estud iados en e l módulo anter ior (E j . Cont racc ión muscular isotón ica e isométr ica etc . No se abundará en deta l les sobre los mismo, ya que exceder ía los f ines de este Trabajo Práct ico. OBJETIVOS: a l f ina l izar e l t rabajo práct ico los a lumnos deberán ser capaces de :

. Caracterizar las distintas vías

energéticas utilizadas en la contracción muscular.

. Describir las distintas fases de la adaptación aguda al ejercicio físico.

. Explicar los cambios cardiocirculatorios y sus causas

. Diferenciar los cambios ocurridos durante el ejercicio estático y dinámico, en la presión arterial y el pulso.

. *Determinar la capacidad de trabajo físico y el consumo de oxígeno (VO2 ), de una persona por método indirecto.

. *Valorar la importancia del nivel de ácido láctico en sangre durante el ejercicio.

INTRODUCCION. Podemos cons iderar a l e je rc ic io f í s i co como un es t rés impues to a l o rgan ismo, por e l cua l es te responde con un s índrome de adaptac ión , cuyo resu l tado podrá ser : la fo rma depor t i va o la sobrecarga , según sea la magn i tud de la carga ap l i cada. La sobrecarga se produce cuando la magn i tud de la carga sobrepasa la capac idad de l organ ismo.

Fig.1 - Etapas de la adaptación aguda Carga: se denomina carga a la fuera que e je rce e l peso de un ob je to sobre los múscu los. Volumen de la carga: es tá representado por la cant idad de la misma (Km. recor r idos, horas de durac ión , e tc . ) Intensidad de la carga: es e l vo lumen de la carga en func ión de l t iempo. Capacidad de trabajo: denota la energ ía to ta l d ispon ib le . Potencia: s ign i f i ca energ ía por un idad de t iempo Adaptación aguda: es la que t iene lugar en e l t ranscurso de l e jerc ic io f í s i co . (Ver f ig . Nº 2 ) Adaptación crónica: se man i f ies ta por los cambios es t ruc tu ra les y func iona les de las d is t in tas adaptac iones parc ia les agudas (cuando e l e je rc ic io es repe t i t i vo ) . Por e jemplo : e l aumento de l número de mi tocondr ias muscu lares , agrandamien to card íaco , inc remento de l consumo máx imo de ox ígeno (VO 2 ) , d isminuc ión de la f recuenc ia card íaca, inc remento de la capac idad ox ida t i va de l múscu lo , e tc .

Fig. 2

Durante el esfuerzo están presentes: 1. La fase de entrada 2. La fase estabilización

STRESS ↓

SINDROME DE ADAPTACION ↓ ↓ FORMA DEPORTIVA SOBRECARGA


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3. La fase de fatiga. (Fig. Nº 2) Fase de entrada. Es un es tado func iona l que t iene lugar desde e l paso de l es tado de reposo a l de ac t i v idad . Se cons idera que es he terocrón ica , porque no todas las adaptac iones se p roducen s imu l táneamente (E j . : p res ión ar ter ia l , vo lumen minu to , t ranspor te de ox ígeno, e tc . ) . En es ta fase p redominan los p rocesos anaerob ios porque no hay cor respondenc ia en t re la o fer ta y la demanda de oxígeno. Después de la fase de ent rada y an tes de la fase de estab i l i zac ión se p roduce un es tado de “punto muer to “ , donde la capac idad de t raba jo d isminuye sens ib lemente . A con t inuac ión v iene e l l l amado “segundo a l ien to ” , que in ic ia la fase de es tab i l i zac ión . La fase estable es p redominantemente aerób ica, y s i e l es fuerzo pers is te se p roduce la fatiga. Es to se debe a l agotamien to de las reservas y acumulac ión de ác ido lác t i co . La fase de recuperación Comienza una vez terminado e l e je rc ic io f í s i co . En es ta fase hay una d isminuc ión pau la t ina de la cap tac ión de ox ígeno con un componente ráp ido que representa e l cos to de energ ía necesar ia para reponer e l ATP y la fos foc rea t ina gastados y vo lver a sa turar la m iog lob ina. Luego se p roduce un componente len to re lac ionado pr inc ipa lmente con la res ín tes is de l g lucógeno consumido, e l aumento de la tempera tu ra corpora l y las ca teco laminas c i rcu lan tes remanentes . Es te per íodo co inc ide con e l aumento de l n ive l de insu l ina y de g lucagon en sangre , por lo que la cap tac ión de g lucosa por e l múscu lo es de t res a cua t ro veces super ior a la s i tuac ión de reposo . As í como durante e l e jerc ic io hay catabo l ia p ro te ica , durante la fase de recuperac ión p redomina e l anabo l i smo por lo que e l en t renamien to repe t i t i vo p roduce h iper t ro f ia muscu la r . D INAMICA DE LOS PROCESOS ENERGETICOS DURANTE EL EJERCICIO F ISICO.

La ún ica fuen te de energ ía d i rec ta de l o rgan ismo es e l ATP. La reserva de ATP de l múscu lo que pasa de l es tado de reposo a l de e je rc ic io dura aprox imadamente un segundo, luego de l cua l e l múscu lo debe obtener lo a part i r de la v ía anaeróbica y la v ía aeróbica . Por la v ía anaerób ica . La ob tenc ión de ATP se logra por dos mecan ismos:

- El uso de fosfocreatina muscular, que es

instantáneo, pero que sólo dura unos 15 segundos. ( A este mecanismo se lo denomina aláctico porque no produce ácido láctico)

- La glucólisis, que aporta ATP durante 2 a 3

minutos. Esta vía metabólica se produce en el citoplasma y produce ácido láctico.

CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS

PROCESOS ENERGETICOS

FOSFOCREATINA – ATP SUSTRATO Fosfocreatina OXIGENO No necesita DESHECHO Cretina CAPACIDAD Muy pequeña TIEMPO Inicio hasta 15 seg. POTENCIA Grande SISTEMA GLUCOLITICO SUSTRATO Glucógeno OXIGENO No necesita DESHECHO Acido láctico CAPACIDAD Pequeña TIEMPO 16 seg. a 2 minutos POTENCIA Pequeña SISTEMA AEROBICO SUSTRATO Glucógeno, lípidos, proteínas OXIGENO Necesario DESHECHO CO2 y H2O CAPACIDAD Grande TIEMPO Mas de 3 minutos POTENCIA Muy pequeña

Fig.3

Por la v ía aerób ica se ob t iene ATP med ian te la ox idac ión de h id ra tos de carbono (g lucógeno, g lucosa) , l íp idos y pro te ínas (aminoác idos) . Su durac ión es pro longada, se p roduce en las mi tocondr ias en presenc ia


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de ox ígeno y sus produc tos f ina les son CO2 y H2O. (Ver F igNº 2)

A los dos minu tos de e jerc ic io , e l 50 % de la s ín tes is de ATP es prov is ta por la v ía anaerób ica . Duran te e l reposo e l múscu lo depende de la ox idac ión de los ác idos grasos , pero a l comienzo de l e jerc ic io , la p r inc ipa l fuen te de energ ía la cons t i tuye e l g lucógeno muscu lar has ta los 10 o 15 m inutos . Es tá comprobado que en t re los 10 y 40 minu tos de e je rc ic io , la cap tac ión de g lucosa por e l múscu lo aumenta de 7 a 20 veces . S i e l e jerc ic io se pro longa, o t ros sus t ra tos t ranspor tados por la sangre (ác idos g rasos , aminoác idos) se t rans forman en fuentes de energ ía preva len tes . En base a es tos conceptos , para quemar las g rasas de reserva , se recomienda rea l i zar e je rc ic io l i v ianos de más de 40 minu tos de durac ión. CAMBIOS SANGUINEOS DURANTE EL

EJERCICIO MUSCULAR. - Modificaciones de los eritrocitos: se p roduce un aumento de l recuento de los e r i t roc i tos p robab lemente por hemoconcent rac ión , deb ido a la sa l ida de l íqu idos hac ia los te j idos y hac ia la p ie l , por sudorac ión . Adicionalmente si el ejercicio es muy intenso puede estar incrementada la destrucción de eritrocitos debido a compresiones capilares por la contracción muscular y por el aumento de la velocidad de flujo sanguíneo. - Modificaciones de los leucocitos: hay un aumento de la concent rac ión de los g lóbu los b lancos que , a l comienzo es de p redomin io l i n foc i ta r io , pero cuando e l e je rc ic io se p ro longa es a predomin io de neut ró f i los . Es te aumento se produce ráp idamente y l l ega a c i f ras de 35 .000 x mm 2 . En los e je rc ic ios muy agotadores (mara tón) , e l mayor grado de es t rés p roduce un descenso de la concent rac ión de

eos inóf i los , deb ido a la mayor secrec ión de g lucocor t i co ides por la cor teza suprar rena l . En es tos e je rc ic ios agotadores se puede observar un descenso de la inmun idad deb ido a la pérd ida de pro te ínas p lasmát icas . - Coagulación de la sangre y fibrinólisis: duran te e l e je rc ic io se ace lera la coagu lac ión de la sangre , y se acompaña también , de mayor ac t i v idad f ib r ino l í t i ca . - Cambios en el agua corporal: en genera l las pérd idas de agua están aumentadas por la sudorac ión ex is ten te . Es te mecan ismo es tá regu lado p r inc ipa lmente por e l mecan ismo de la sed y por la d isminuc ión de las pérd idas por or ina (or inas concent radas) , deb ido a la mayor secrec ión de hormona ant id iu ré t i ca . En los e jerc ic ios muy in tensos y en los c l imas cá l idos , la pérd ida de agua por sudorac ión y por resp i rac ión puede ser de l 8% de l peso corpora l , con g ran repercus ión sobre e l es tado genera l y ago tamien to p recoz . En estos casos , hay que dar de beber agua con sa l (c lo ru ro de sod io , 2 cucharad i tas en 4 l i t ros de agua) . - Cambios cardiocirculatorios: e l mayor requer im ien to de O 2 y de nu t r ien tes duran te e l e jerc ic io muscu lar es sa t i s fecho por un aumento de l vo lumen minu to con aumento de l f lu jo sanguíneo a los múscu los. Además, hay una red is t r ibuc ión de l f l u jo sanguíneo , e l cua l es desv iado de los te j idos menos act i vos , a corazón cerebro y masa muscu la r . Por o t ro lado hay una desv iac ión a la derecha de la curva de d isoc iac ión de la hemog lob ina , con mayor en t rega de ox ígeno a los te j idos ( la d i fe renc ia a r ter iovenosa de O 2 es mayor ) . Los fac to res más impor tan tes que de terminan la desv iac ión a la derecha de la curva de d isoc iac ión de la hemog lob ina son : e l aumento de la tempera tura corpora l , que puede l legar a 39º - 40º : la d isminuc ión de pH a n ive l muscu lar con va lo res que pueden l legar a ser in fer io res a pH 7 . A es to se


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agrega e l aumento de l 2 -3 DPG en los ind iv iduos ent renados . - Cambios en la regulación del flujo sanguíneo muscular: l os vasos sanguíneos de l múscu lo esque lé t ico rec iben f ib ras

vasomotoras s impát icas de t ipo adrenérg icas, vasocons t r i c toras y co l inérg icas vasod i la tadoras . También p resentan recep to res β 2 , que producen vasod i la tac ión .

Adicionalmente, los vasos sanguíneos musculares tienen una importante

regulación local producida por:

√ Disminución de la concentración de oxígeno (hipoxia tisular).

√ Aumento de la concentración de CO2 y ácido láctico.

√ Liberación de potasio e histamina.

√ Aumento de compuestos de adenina derivados del

√ Metabolismo del ATP. En e l e jerc ic io f í s i co in tenso , es tos fac tores nerv iosos y humora les , jun to a la red is t r ibuc ión de f lu jo y aumento de l vo lumen minu to concomi tantes , pueden aumentar has ta 75 veces e l f l u jo sanguíneo muscu la r . - Cambios en la presión arterial: a l p r inc ip io de la fase de ent rada en los e je rc ic ios d inámicos , hay una pequeña d isminuc ión de la p res ión ar ter ia l de unos pocos segundos, deb ido a una vasod i la tac ión muscu la r genera l i zada. Luego se produce un aumento de la p res ión a r ter ia l , en re lac ión con la in tens idad de l e je rc ic io , que en a lgunos casos puede sobrepasar los 170 /100 mmHg. S i b ien es c ie r to que duran te e l e je rc ic io es tá d isminu ida la res is tenc ia per i fé r i ca , e l aumento de la p res ión a r te r ia l se debe p r inc ipa lmente a l aumento de l vo lumen minu to card íaco , y s iempre sube más la p res ión s is tó l i ca que la d ias tó l i ca . . La pres ión a r ter ia l es más a l ta cuando se t raba ja con los b razos que con las p ie rnas , deb ido a que induce un mayor t raba jo s is tó l i co por aumento de la postcarga. Con e l e jerc ic io i somét r i co o es tá t i co ocur re a lgo parec ido porque la con t racc ión muscu la r sosten ida compr ime la vascu la tu ra muscu lar y p roduce un inc remento de la p res ión ar ter ia l y la f recuenc ia card íaca .

En los es fuerzos máx imos la p res ión ar te r ia l puede l legar a sobrepasar los 300 /150 mmHg, por lo que es te t ipo de e jerc ic io no es tá recomendado en personas con p res ión a r ter ia l a l ta . - Modificaciones de la actividad cardíaca: ac tua lmente se cons idera que e l vo lumen minu to card íaco y e l lecho cap i la r muscu lar d ispon ib le , son los fac tores l im i tantes de la cap tac ión máx ima de oxígeno. De ah í la impor tanc ia de l fac tor card íaco como determinante de la capac idad de t raba jo a desar ro l la r duran te e l e je rc ic io f í s i co . En una persona ent renada e l vo lumen minu to card íaco puede l legar a aumentar desde los 5 l i t ros /minuto , en es tado de reposo a 30 l i t ros / m inu to o más. En las personas no en t renadas ese aumento puede l legar a 20 a 25 l i t ros /minu to . Es te aumento se debe a un incremento de l vo lumen s is tó l i co y de la f recuenc ia card íaca, aunque la d i fe renc ia de los no en t renados con respec to a los ent renados depende fundamenta lmente de un aumento de l vo lumen s is tó l i co , ya que la f recuenc ia card íaca en los en t renados es genera lmente menor a igua l carga de t raba jo . E l aumento de l vo lumen s is tó l i co puede deberse a un mayor l l enado ven t r i cu lar y /o a un aumento de la fuerza de la con t racc ión (e fec to ino t róp ico pos i t i vo ) mot ivado por e l es t ímu lo de las f ib ras s impát icas o por las ca teco laminas c i rcu lan tes en ese momento. E l inc remento de l vo lumen s is tó l i co var ía de 70 ml . en reposo , a 125 m l en e l e je rc ic io máx imo. Con e l ent renamien to , e l vo lumen s is tó l i co puede aumentar a 150 ml y en los a t le tas de a l ta compet ic ión puede l legar a 189 ml . E l aumento de l l l enado ven t r i cu lar se debe a un incremento de l re torno venoso causado por la vasocons t r i cc ión de las vénu las muscu lares y a la bomba muscu lar ( represen tada por las con t racc iones muscu lares que compr imen a las venas , y


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por la d isminuc ión de la pres ión in t ra to rác ica p roduc ida por los mov imien tos resp i ra tor ios , que asp i ra la sangre de l abdomen hac ia la aur ícu la derecha con cada insp i rac ión) . El aumento de l vo lumen card íaco que se p roduce en los depor t i s tas que desar ro l lan hab i tua lmente e je rc ic ios f í s i cos d inámicos , se debe a l aumento de l re torno venoso y de l vo lumen s is tó l i co y se p roduce más por d i la tac ión de sus cav idades que por h iper t ro f ia de sus paredes . En cambio , en los e jerc ic ios es tá t i cos , e l vo lumen s is tó l i co no puede aumentar tanto porque la con t racc ión sos ten ida compr ime los vasos y hay un aumento cons iderab le de la res is tenc ia per i fé r i ca , con aumento de la pos tcarga ven t r i cu lar . En es tos casos e l agrandamien to card íaco se p roduce más por h iper t ro f ia de sus paredes que por d i la tac ión de las mismas, y e l aumento de l vo lumen minuto se p roduce p r inc ipa lmente a expensas de l aumento de la f recuenc ia card íaca.

La f recuenc ia card íaca su f re en genera l un aumento l inea l con e l de la ve loc idad de l e je rc ic io .

Su tope máximo con e l e je rc ic io máx imo o submáx imo es de 200 a 220 la t idos por m inu to . La f recuenc ia card íaca es mayor cuando se e fec túa e l e je rc ic io los brazos que con las p iernas .

La f recuenc ia card íaca recomendab le para e fec tuar un e je rc ic io d inámico debe es tar en t re e l 70 a 90 % de la f recuenc ia card íaca máx ima en las personas no en t renadas, y en t re e l 70 a 90% en las en t renadas.

TRABAJO PRACTICO

Se l levarán a cabo: - Ejercicios estáticos o isométricos mediante el

levantamiento de pesas. - Ejercicios dinámicos o isotónicos, mediante la

bicicleta ergométrica. 1. Se tomará e l reg is t ro de l pu lso , de la

p res ión a r ter ia l y mon i toreo e lec t rocard iográ f i co , an tes , duran te y después de l es fuerzo.

2. Se harán comparac iones y se sacarán

conc lus iones f ina les .

3. Se de terminará la Capac idad de Traba jo

F ís ico y e l Consumo Máx imo de Oxígeno (VO 2 ) por e l método ind i rec to .

Material y métodos Bicicleta ergométrica Pesas de 40 Kg. Monitor cardíaco Oxímetro de pulso Cronómetro Calculadora

DESARROLLO.

- Realización de ejercicios estáticos y

dinámicos. 1 A un a lumno en estado de reposo se le

e fec tuará mon i toreo e lec t rocard iográ f ico , reg is t ro de l pu lso , de la p res ión ar te r ia l y porcen ta je de sa turac ión ox ígeno-hemog lob ina .

2 Luego se lo pondrá a t raba jar en la

b ic ic le ta ergométr i ca , con aumento de l es fuerzo cada t res minu tos y se le rea l i zarán los mismos reg is t ros que duran te e l es tado de reposo , med idos a l m inu to , después de cada aumento de carga .

3 A o t ro a lumno se le e fec tuará las

mismas med ic iones, mien t ras levan ta pesas de 40 Kg.

4 Se compararán y d iscu t i rán los

resu l tados ob ten idos . - Determinación de la Capacidad de

Trabajo Físico 1 Se determinará la Capacidad de Trabajo

Físico (PWC170) mediante el: Test PWC170.

2 Se determinará el Consumo Máximo de Oxígeno (VO2) por el método indirecto

Fundamento teórico La va lo rac ión de la capac idad de t raba jo se rea l i za sobre la base de los procesos b ioenergé t i cos y de respues ta de l s is tema card ior resp i ra tor io durante la ap l i cac ión de d i fe rentes tes ts ergomét r icos .


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El VO2 máximo y su método de determinación: E l VO2 máx imo es un ind icador de la po tenc ia aerób ica máx ima de l organ ismo. Depende de dos s is temas: e l s i s tema de t ranspor te y e l s is tema de u t i l i zac ión de l ox ígeno. A pesar de la impor tanc ia de la de terminac ión de l VO2 máx imo como ind icador de la capac idad de t raba jo f í s ico humano, se hace d i f i cu l tosa su de terminac ión , deb ido a que se neces i tan gasoana l i zadores. Además, e l r iesgo de someter a l su je to a es fuerzos máx imos ago tadores , indu jo a var ios inves t igadores a desar ro l la r métodos que permi tan su de te rminac ión por v ía ind i rec ta . En t re e l los e l más usado es e l Tes t PWC 1 7 0 .

Importancia. La Determinac ión de la Capac idad de Traba jo F ís ico y de l VO 2 máx imo, t ienen un impor tan te s ign i f i cado f i s io log ía de l depor te f í s i co , ya que permi te la eva luac ión de los p rocesos ox ida t i vos de fos for i lac ión , y de es ta manera, la de terminac ión de l compor tamien to aerób ico de la res is tenc ia en e l e jerc ic io f í s i co . Es ú t i l para comprobar en forma ob je t i va e l inc remento de las magn i tudes de VO 2 p roduc idas por la in f luenc ia de l en t renamien to depor t i vo . E l VO2 máx imo presenta una es t recha cor re lac ión con los resu l tados depor t i vos a lcanzados en depor tes de res is tenc ia y se expresa en va lo res abso lu tos

( l i t ros /minu to) y re la t i vos (m l /Kg /minu to ) . PWC170: es ta prueba func iona l cons is te en de terminar la po tenc ia de l es fuerzo muscu la r que ser ía capaz de rea l i za r un su je to a l n ive l de una f recuenc ia card íaca de 170 por m inu to . Fue p ropuesta por S jös t rand (1 .947) , pero pos ter io rmente mod i f i cada por V . L . Karpman (1 .974 – 1988) . Las iniciales PWC significan Phisical Working Capacity

La de terminac ión de la capac idad de t raba jo con e l emp leo de este tes t se fundamenta en dos aspec tos ampl iamente conoc idos : 1. El aumento de la frecuencia cardíaca

durante el esfuerzo físico es directamente proporcional a su intensidad.

2. El grado de incremento de la frecuencia

cardíaca durante cualquier esfuerzo, exceptuando los máximos e isométricos, es inversamente proporcional a la capacidad del sujeto de realizar un esfuerzo físico de tal intensidad. De esto se desprende que la frecuencia cardíaca puede ser empleada como criterio de valoración de la capacidad de trabajo físico.

El hecho de que se ca lcu le la magn i tud de la carga f í s i ca para un n ive l de 170 pu lsac iones por m inuto , se debe a que e l ca rácter l i nea l en t re e l inc remento de la f recuenc ia card íaca ( f ) y la magn i tud de la carga (W) , se p ierde p rec isamente por enc ima de ese n ive l de f recuenc ia . O t ro fac tor impor tan te es que e l t raba jo muscu lar e fec tuado a 170 pu lsac iones por m inu to se acompaña de impor tan tes cambios en los apara tos resp i ra tor ios y card iovascu la r .

Procedimiento de la prueba:

Para la de terminac ión de l PWC 170 e l su je to de exper imentac ión debe rea l i zar dos cargas que sean pos ib les de cuant i f i car , con t res minu tos de descanso en t re e l las . Las cargas deben ser se lecc ionadas de acuerdo a la edad, sexo y n ive l de en t renamien to . Ambas cargas deben tener una magn i tud que p rovoque ent re 110 y 130 pu lsac iones por m inu to , y la segunda, en t re 150 y 170 pu lsac iones por m inu to . Las med ic iones de f deben rea l i zarse en los ú l t imos 30 segundos de la carga .

Una vez conoc idos los va lo res de f se puede ca lcu lar la PWC170 por med io de la fó rmu la propuesta por V .L . Karpman.

E jemplo: Valor de las cargas Valor de la frecuencia En Kgm/minuto cardíaca en pulsaciones/min


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N1= 600 f1= 130 N2= 1100 f2= 160

PWC170 por la fórmula de Karpman: 170 – f1

PWC170= N1+[ (N2 - N1) . _________ ] F2 – f1

PWC170= 600 + 500 x 1.33 = 1.265 Kgm/minuto. Una vez ob ten ido e l va lo r de l PWC170 podemos predec i r e l lVO2 máx imo med iante la u t i l i zac ión de las s igu ien tes fó rmu las de regres ión l inea l que , para su je tos de poca ca l i f i cac ión depor t i va es (V .L . Karpman) : VO2 máximo = 1,7 . PWC170 + 1.240 Con e l e jemp lo an ter io r ob tendremos los s igu ientes va lo res: VO2 máximo = 1.7 x 1.265 + 1.240 = 3.391 ml/minuto. Prueba de Ruffier-Dickson. Es ta es una de las p ruebas usada en e l examen card iovascu la r para ver i f i ca r la ap t i tud para rea l i zar e je rc ic ios f í s i cos. Es una prueba de esfuerzo y recuperac ión de la f recuenc ia card íaca a l f i na l y a l m inu to de l es fuerzo. TRABAJO PRÁCTICO. Un a lumno debe e fec tuar 30 f lex iones p ro fundas sobre los miembros in fer io res en 45 segundos . Ot ro a lumno deberá reg is t rar la f recuenc ia card íaca an tes de l e je rc ic io (P) con e l a lumno de p ie , i nmed ia tamente después de te rminado e l e je rc ic io (P ’ ) y por te rcera vez pasado un minu to de la te rminac ión (P ’ ’ ) en pos tura o r tos tá t i ca , tomando s iempre f recuenc ias sobre 15 segundos . (La f recuenc ia card íaca puede reg is t rarse med ian te la auscu l tac ión to rác ica de los ru idos card íacos o más s imp lemente med iante la toma de l pu lso rad ia l ) .E l es tud io compara t i vo de P , P ’ y P ’ ’ resu l ta ta l vez mas in teresante que e l índ ice ca lcu lado . (va lo res promed io : 70/120 /80 ; depor t i s ta res is ten te : 60 /100 /64 .

Si P es normal o alta, P’ poco elevada y P’’ igual a P, la pruebas es normal.

Si P es normal, P’’ poco elevada y P’ muy elevada se trata de una persona neurotónica, poco entrenada o poco apta. Si P es normal o elevada, P poco elevada y P’’ bastante elevada, la recuperación parcial representa un signo de fatiga o de mala adaptación cardíaca al ejercicio. Si P es bastante elevada, P’ y P’’ se muestran elevadas, el resultado indica sobreentrenamiento, competición o fatiga importante precedente a la prueba, o bien falta de aptitud para el ejercicio. E l índ ice de Ruf f ie r -D ikson se ca lcu la de la s igu iente forma: (P-70) + 2 (P’’- P) I = 10 Los resu l tados ob ten idos se comparan con un baremo de s i tuac iones. De 0 a 2,9 = bueno De 3 a 6 = mediano > de 6 = mediocre Ex is te una p rueba s im i la r que es la de Pachón-Mar t ine t , en la cua l además de la f recuenc ia card íaca se reg is t ra la e levac ión de la pres ión ar ter ia l y su re torno a los va lo res de reposo . CLASIFICACION GENERAL DEL

EJERCICO FISICO SEGÚN DEL VOLUMEN DE LA MASA MUSCULAR

↓ ↓ ↓ Local Regional Global SEGÚN EL TIPO DE CONTRACCION

↓ ↓ Dinámicos Estáticos

SEGÚN FUERZA Y POTENCIA ↓ ↓ ↓ Fuerza Velocidad-fuerza Duración SEGÚN COSTOS FUNCIONALES ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ Ligero Mediano Pesado Muy pesado Agotador Los e jerc ic ios f í s i cos ag lu t inan una forma mul t i va lora t iva de l mov imien to y pueden ser rea l i zados con carác ter genera l , con e l f i n de desar ro l la r d i fe ren tes acc iones motoras o con carác ter compet i t i vo con v is tas a l logro de l máx imo resu l tado pos ib le .


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Ex is ten d i fe rentes c las i f i cac iones, acordes con e l c r i te r io ten ido en cuenta para c las i f i car lo . Aquí u t i l i za remos a lgunos c r i te r ios descr ip tos por VC Far fe l l en 1960, as í como también cr i te r ios más ac tua les p ropuestos por A .M. Ko tz (1986) . En la c las i f icac ión genera l de los e jerc ic ios f í s icos se u t i l i zan cua t ro c r i te r ios de los cua les los t res p r imeros son los más impor tan tes , y que son: A) Volumen de la masa muscu la r que

par t i c ipa en e l e jerc ic io . B) El t ipo de con t racc ión muscu lar que

p redomina. C) Fuerza y po tenc ia de la con t racc ión

muscu la r . D) In tens idad con la cua l se rea l i za e l

e je rc ic io . A – Según la masa muscu la r que par t i c ipa ac t i vamente , se d iv ide a l e je rc ic io muscu lar en : a) Locales: donde par t i c ipan en t re 1 /3 y ½

de la masa muscu la r . b) Regionales: donde par t ic ipa más de la

m i tad de la masa muscu la r to ta l . Es tos p rovocan cons iderab les cambios en e l o rgan ismo en su con jun to , y se acompañan de un a l to g rado de ac t i vac ión de l s is tema card ior resp i ra tor io .

B - Según e l t ipo de cont racc ión : los e je rc ic ios se d iv iden en estáticos y dinámicos. Se l l aman e je r c i c i os es tá t i cos a aque l l os en que p redominan l as c on t racc iones i s omé t r i c as . Los e je r c i c i os d i nám ic os , son l os e j e r c i c ios más f r ec uen tes en l a ac t i v i dad depo r t i v a . En e l l os p redominan l as c on t racc iones i s o tón ic as y t i enen ma y o r impo r tanc ia l os c amb ios en l os apa ra tos c i r c u la to r i o y r es p i r a to r i o . . . C – Ejercicios de: fuerza, de velocidad fuerza y de duración o resistencia.. Es tos e je rc ic ios se caracter izan por p resentar d i fe ren tes re lac iones ent re la ap l i cac ión de la fuerza en func ión de la ve loc idad de l mov imiento y de su durac ión

Cuando mayor es la res is tenc ia externa a la e jecuc ión de l mov imien to , mayor deberá ser e l desar ro l lo de la fuerza para superar lo y menor será la ve loc idad de l mov imien to . Además, en la med ida en que es mayor la ap l i cac ión de la fuerza , es menor e l t i empo en que és ta puede permanecer sosten ida . Los e je rc ic io de fuerza, son los que se e fec túan con t ra una gran res is tenc ia ex terna a l mov imien to . Son de poca ve loc idad y de una gran tens ión muscu la r .

Duran unos pocos segundos y pueden ser es tá t i cos o d inámicos poco ve loces .

Los e jerc ic ios de ve loc idad fuerza en genera l son d inámicos y en e l los se combinan la ap l i cac ión de una gran fuerza y una a l ta ve loc idad de cont racc ión muscu la r . . Duran de 1 a 2 minu tos y se e fec túan en cond ic iones anaerób icas .

Los e je rc ic ios de durac ión o res is tenc ia son aque l los en los que no se ex ige una gran ap l i cac ión de la fuerza muscu la r , n i una g ran ve loc idad de l mov imien to .

PREGUNTAS DE AUTOEVALUACION PREGUNTA Nº 1 : La fase de en t rada ( in ic io ) de l e je rc ic io se caracter i za por ser eminen temente aerób ica . VERDADERO FALSO PREGUNTA Nº 2 : La resín tes is de ATP por la fos focreat ina se e fec túa a l f ina l i za r e l e je rc ic io , y produce aumento de ác ido lác t i co sanguíneo . VERDADERO FALSO PORQUE: a) La fos focrea t ina actúa en forma

ins tantánea a l in ic io de l e je rc ic io b) La res ín tes is de l ATP por v ía anaerób ica

es tá a cargo de la g lucó l i s i s . c) La fos focreat ina ac túa en la fase de

en t rada y no p roduce ác ido lác t i co . PREGUNTA Nº 3 : Con re fe renc ia a los e je rc ic ios i somét r i cos: 1. El aumento de l vo lumen minuto se

p roduce a expensas de l aumento de l vo lumen s is tó l i co

2. Hay un p ronunc iado aumento de poscarga.


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3. Los n ive les de pres ión ar ter ia l son mayores que en los e je rc ic ios i so tón icos .

4. El aumento de l tamaño card íaco se logra med ian te la h iper t ro f ia de l m iocard io .

5. A es te t ipo de e jerc ic ios se los sue le l l amar es tá t icos .

Respues ta : a) Sólo 3 ,4 y 5 son cor rectas b) Sólo 1 ,3 y 5 son cor rectas c) Sólo 2 ,3 ,4 , y 5 son cor rectas d) Sólo 3 y 4 son cor rec tas CUESTIONARIO A DESARROLLAR DURANTE LA AUTOINSTRUCCION. 1. Describa las vías energéticas utilizadas en la

contracción muscular. 2. Identifique cuales son las fases de la adaptación

aguda al ejercicio físico y sus causas. 3. Explique los cambios cardiocirculatorios producidos

durante el ejercicio físico. 4. Explique los cambios de presión arterial operados

durante el ejercicio isotónico e isométrico y sus causas.

BIBLIOGRAFÍA BEST Y TAYLOR - Bases Fisiológicas de la práctica médica. . - 2003 GUYTON - Tratado de Fisiología Médica - 11a edición. 2005 CINGOLANI, HOUSSAY - Fisiología Humana. Edición año 2000. GANONG - Fisiología Médica – Edición año 2001. SCHMIDT RF - Fisiología Humana 24º edición - 1993 TRESGUERRRES JAF - Fisiología Humana 2a Edición - 1999 BERNE R LEVY M - Fisiología 3a edición - 2001 MCKENNA BR - Fisiología Ilustrada - 1993 CORDOBA A - Compendio de Fisiología 1a edición - 1994 HARRISON - Principios de Medicina Interna 13a edición - 1994 BULLOCK – Physiology. 1997 BRAUNWALD E ( ed. ) : Heart Disease , 5th ed.1996 FUNCIÓN CARDIOVASCULAR : Dr. Miguel del Río , Dr. Juan C. Romero 1992 ANNUAL REVIEW OF PHYSIOLOGY

guia de estudio cardio respiratorio

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