Esta organización tiene la ventaja de permitir a la vasculatura pulmonar tener una presión mucho más baja que la de la circulación sistémica, permitiendo a los alvéolos una estructura sumamente delicada realizar el intercambio gaseoso. Sin embargo, debido a que se encuentra en el medio del tórax y los requerimientos de flujo sanguíneo pasan del corazón derecho al izquierdo a través de los pulmones que se insuflan y desinsuflan, el corazón esta sujeto a las fuerzas mecánicas que insuflan al pulmón:
- Cambios en la presión pleural
- Cambios en la presión a través de los pulmones, llamese la presión transpulmonar
Durante la respiracion espontánea la caída en la presión pleural domina la interacción. Los cambios en el ambiente del corazón en relación a la presión atmósferica altera el ingreso de sangre al corazón desde las grandes venas y su salida fuera del corazón desde la aorta.
El segundo factor, es el incremento en la presión transpulmonar con la insuflación pulmonar y este componente es el mismo tanto en la respiración espontánea (presión negativa) y ventilación mecánica (presión positiva). El incremento en la presión transpulmonar puede afectar tanto el vaciamiento del corazón derecho asi como el llenado del corazón izquierdo.
El análisis de Guyton sobre la interacción entre el llenado del corazón (retorno venoso) y gasto cardíaco es muy útil para entender el cambio de las relaciones entre el corazón y el resto del cuerpo.
Regulación del Gasto Cardíaco en estado de equilibrio
Dos funciones afectan el gasto cardáico, por un lado el retorno venoso al corazón y el otro, que tan bien el corazón maneja el retorno venoso?
La vasculatura consiste en una serie de cámaras elásticas y la propiedad de estas cámaras determina el flujo de sangre alrededor del circuito constituyendo la circulación.
El llenado del sistema circulatorio estira las paredes elásticas de todos sus componentes.
Aun cuando no haya flujo, este volumen crea una presión que es igual en todos los compartimentos vasculares, llamada Presión Media de Llenado Circulatorio (PMLC).
Se produce flujo entre los compartimentos cuando existe diferencia de presión entre ellos.
Si una vena importante es seccionada, aun cuando no hay contracción cardíaca, el flujo de sangre drenará desde la circulación hacia fuera (presión atmosférica) hasta que no haya mas volumen estresado o estiramiento de las paredes vasculares.
Los determinantes del flujo en esta situación son el volumen que estira las paredes de todos los compartimentos vasculares, resistencia al drenaje del sistema propuesta por la presión atmosférica y la compliance de las paredes vasculares o estiramiento de las mismas.
La mayor proporción de volumen sanguíneo vascular esta en las vénulas y pequeñas venas y por lo tanto esta región domina las fuerzas elásticas del retorno sanguíneo al corazón.
Debido a la importancia del llenado del corazón recibe un nombre distintivo, la Presión Sistémica Media de Llenado (PSM),
El rol de corazón en este modelo conceptual es descender la presión en la AD. Esto permite que el volumen venoso drene hacia el corazón.
En la mayoría de las circunstancias la presión en la AD es equivalente a la presión venosa central (PVC).
La compliance de las estructuras vasculares es relativamente constante, mientras que el volumen vascular que estira los vasos puede cambiar asi como las resistencias que conectan cada región elástica. La excepción a esto, son las cámaras cadíacas.
La compliance de las paredes cardíacas puede cambiar cíclicamente durante el ciclo cardíaco.
EL transitorio incremento de la elastancia durante la sístole eleva la presión de los volúmenes contenidos en los ventrículos. Esta elevación de las presiones ventriculares en relación a los tractos de salida de ambos ventrículos (arteria pulmonar y arteria aórtica) dirige el flujo sanguíneo hacia una dirección debido a la presencia de las válvulas cardíacas. Cada ciclo produce un volumen sistólico que se desplaza a través de la vasculatura debido a la presencia de diferencia de presión que se produce en cada compartimento comparado con el próximo compartimento.
En estado de equilibrio, el volumen sanguíneo retorna al corazón derecho es el mismo volumen eyectado por el corazón izquierdo. Solamente el equivalente al volumen sistémico se mueve alrededor de cada ciclo cardíaco.
Función Cardíaca
Las cámaras cardíacas sufren los cambios cíclicos en su elastancia durante el ciclo cardíaco. Descrito por la relación Frank-Starling, la presión inicial en los ventrículos, justo antes del comienzo de la sístole, es un determinante crítico para el volumen eyectado en cada latido.
Esta presión es denominada precarga cardíaca y esta determinada por el volumen en los ventículos al final de la diástole y la elastancia diastólica ventricular.
La precarga determina el estiramiento final de los sarcómeros cardíacos antes del comienzo de la sístole.
La relación entre gasto cardíaco y precarga es denominada curva de función cardíaca definida por Starling.
Otros factores que determinan el volumen eyectado por latido son las cargas que el corazón enfrenta, llamada poscarga y la velocidad y extensión del incremento transitorio en la elastancia de los ventrículos durante el ciclo cardíaco, llamada contractilidad.
El determinante final de cuánto eyecta el corazón por minuto es el numero de veces por minuto que el corazón eyecta un volumen sistólico, es decir, la frecuencia cardíaca.
Un incremento en la contractilidad, descenso de la poscarga o incremento en la frecuencia cardíaca desvía la curva hacia arriba y a la izquierda.
Un incremento en la función cardíaca es por lo tanto definido como un incremento en el gasto cardíaco (GC) para una misma precarga.
Un incremento en la función cardíaca debe ser distinguida de un incremento en el GC.
La función es definida en lo que hace el corazón de acuerdo a sus presiones de llenado, mientras que el GC indica el “volumen abandonando el corazón”.
Gasto Cardíaco
El GC es determinado por la interacción de la función del retorno venoso, el cual determina por un lado la “sangre que vuelve al corazón” y la curva de función cardíaca, la cual determina a su vez, como el corazón “eyecta la sangre que le fue retornada”.
Figura 1. Interacción del retorno venoso y función cardíaca. A la izquierda y abajo se observa como el reservorio venoso drena sangre mediante una resistencia del corazón (rojo) la cual bombea sangre hacia atrás, al reservorio venoso. El recuadro azul representa la caja torácica. La doble flecha vertical indica la diferencia de presión para el retorno venoso (dVR). Arriba y a la izquierda muestra las funciones del retorno venoso y función cardíaca. Pra : Presión en la Ad (aurícula derecha) y Q = GC. Ptm = es la presión de llenado transmural del VD (ventrículo derecho). A la derecha se observa que sucede con la reducción de la Ppl. El corazón esta mas abajo en relación con el reservorio venoso (doble flecha vertical incrementada). La curva de la función cardíaca es desviada hacia la izquierda (línea punteada). La Ptm se incrementa y por lo tanto Q.
Guyton coloco en el eje de las X a la presión en la AD Pad argumentando que es la variable mas importante reguladora del retorno venoso al corazón. La Pad al final de la diástole, también es la precarga, la cual es la principal variable en la curva de función cardíaca a una poscarga fija, frecuencia y contractilidad.
El análisis de Guyton es especialmente útil para interpretar la interacción entre el corazón y el retorno venoso durante el ciclo respiratorio.
