Fisiología III
SUPERPOSICIÓN DE LA ACTIVIDAD MECÁNICA, ELÉCTRICA Y ACÚSTICA DEL CORAZÓN
Manuel Antonio Garrote Álvarez
Introducción
El corazón proyecta externamente mucha información. Como toda máquina, su actividad, desarrollada en forma de movimiento contráctil rítmico, trasciende al exterior de varias maneras. La más evidente es el ruido que produce, los latidos que se perciben. También lo es la vibración mecánica que ese movimiento proyecta hacia la caja torácica.
Otra evidencia, para cuya observación precisamos de aparatos, es el registro de la actividad eléctrica que actúa impulsando los movimientos de contracción y relajación.
El corazón, una bomba aspirante/impelente, es único y toda la información que suministra corresponde a lo que se denomina un ciclo cardiaco que se repite sucesivamente. Sobre este ciclo se superpone toda la información que se proyecta, sea en forma de ondas eléctricas o mecánicas.
Nuestro interés es comparar, de forma somera, toda esta actividad, tanto eléctrica, como mecánica o acústica para poder apreciar cómo se solapan en el tiempo cada de ellas y sus fases respectivas. Con ello y de forma simplificada podremos hacernos una idea de conjunto de qué sucede realmente tras cada latido cardiaco.
Electrocardiograma
El electrocardiograma es una simplificación "legible" de toda la complejidad eléctrica del corazón. El sumatorio de todos los potenciales parciales celulares que se suceden en el corazón en cada momento.
Como la "red eléctrica" que recorre el corazón se distribuye por toda su superficie, la información que nos proporciona se refiere a todas y cada una las áreas cardiacas.
Para el estudio, debemos partir de un electrocardiograma tipo o normal. Aunque no existe uno que pueda llamarse con propiedad "normal", sino que existen diferentes patrones de normalidad, en función de la edad, raza, sexo, etc.
En principio, un trazado típico de un electrocardiograma –en ritmo sinusal- es de este tipo:
Donde se distinguen tres ondas elementales, que ya nos hablan de los fenómenos eléctricos de los que derivan:
Ondas P: despolarización de las aurículas.
Complejo QRS, en especial el pico de la onda R: despolarización de los ventrículos.
Onda T: Repolarización de las aurículas.
Como el trabajo eléctrico es esencialmente despolarización/repolarización continua, vemos que falta la "información" correspondiente a la repolarización de las aurículas.
Si observamos en la gráfica anterior la separación temporal entre R y T, que corresponde a la despolarización/repolarización ventricular, podríamos tomar aproximadamente esa separación para situar el punto faltante de la repolarización auricular a partir de P.
Esto nos situaría la repolarización auricular sobre el complejo QRS que, efectivamente es el que enmascara la onda "perdida" ya que, además, es de poca intensidad y no aparece si no es en el caso patológico de una "disociación auriculoventricular".
Hay que tener en cuenta que los impulsos eléctricos se desplazan en oleadas a partir del nodo sinusal (SA). La superposición de este desplazamiento con el registro es la que se muestra en el esquema siguiente.
Esto nos proporciona una idea bastante aproximada de cómo los potenciales parciales son capaces, al sumarse, de generar la típica onda de salida del electrocardiograma.
También nos ofrece una idea del camino que sigue el impulso eléctrico a partir del nodo SA:
A nivel auricular: aurícula derecha, siguiendo el tracto internodal posterior, luego el tabique interauricular, por el tracto internodal intermedio y, a través del tracto internodal anterior, llega a la aurícula izquierda. El tiempo empleado en este recorrido, 100 ms, que coincide aproximadamente con el intervalo PR (110 ms de media), se desglosa así:
Aurícula derecha: 40 ms.
Tabique interauricular: 20 ms.
Aurícula izquierda: 40 ms.
A nivel ventricular, cuando se rebasa el nodo auriculo-ventricular (AV), que acumula un retraso de 0,1 s respecto al nodo AS. Este retraso permite varias cosas, fundamentalmente la despolarización completa de los ventrículos y que las aurículas tengan tiempo de enviar sangre a los ventrículos.
Actividad acústica del corazón
Los sonidos procedentes del corazón nos hablan de los acontecimientos mecánicos que suceden en su interior y que derivan de dos circunstancias principalmente. Por un lado de que la actividad que se está llevando a cabo es un bombeo de líquido, que tiene unas características propias. Por otro lado, que está formado por cavidades que se gobiernan a través de válvulas.
En principio, son los cierres valvulares, al interrumpir el flujo sanguíneo, los que producen los principales sonidos cardiacos y nos informan, por tanto, del funcionamiento de las válvulas cardiacas. Normalmente las aperturas valvulares son silenciosas.
Existen, sin embargo, otros dos sonidos menos intensos producidos por las vibraciones de las paredes ventriculares al percutir en ellas la ola de sangre que penetra tras la apertura de las válvulas auriculo-ventriculares y por la contracción final auricular al proyectar el volumen residual final.
En esta gráfica se reflejan los tonos cardiacos y se detalla las válvulas que actúan y el movimiento que realiza. Suele aplicarse el término "tonos" al sonido cardiaco normal, mientras que "ruidos" o "soplos" se suele referir a los sonidos patológicos.
El siguiente esquema detalla la duración total del ciclo, para una frecuencia de 75 min.
El esquema temporal de tonos cardiacos, partiendo de la onda P, ya que la despolarización del nódulo sinusal AS tiene unos potenciales tan bajos que no dejan constancia en el registro. Por lo que el cronograma desde P sería:
53 ms (+53 ms): cierre de la válvula Mitral. Componente 1º del primer tono.
55 ms (+2 ms): cierre de la Tricúspide. Componente 2º del primer tono.
87 ms (+32 ms): apertura de la Pulmonar. Componente 3º del primer tono.
96 ms (+ 9 ms): apertura de la Aórtica. Componente 4º del primer tono.
466 ms (+370 ms): Cierre de la Aórtica: Componente 1º del segundo tono.
486 ms (+20 ms): cierre de la Pulmonar. Componente 2º del segundo tono.
586 ms (+100 ms): Llenado rápido al final de la diástole. 3º tono.
El cuarto tono es patológico y se sitúa antes del primero, entre P y el inicio de QRS.
El silencio que aparece entre el tono 1º y 2º se denomina "pequeño silencio" y cualquier ruido en esa zona es sistólico. Al silencio siguiente, entre el 2º y el 1º del siguiente se denomina "gran silencio".
En cuanto a su sincronía con los movimientos del corazón:
El primer ruido (IR) coincide con el principio de la contracción ventricular.
El segundo (IIR) coincide con el principio de la relajación ventricular.
El tercero (IIIR) coincide con la fase de llenado ventricular rápido. Probablemente por la vibración de la pared ventricular con la entrada de sangre al principio de la diástole. Se escucha mejor en el ápex. Es normal en niños y jóvenes, pero patológico en adultos.
El cuarto (IVR) con la contracción auricular. Se produce en diástole tardía, durante la contracción auricular, y es casi siempre patológico. Se ausculta mejor en el ápex en decúbito dorsal o lateral izquierdo.
Actividad mecánica del corazón
Ya dijimos que, mecánicamente, el corazón es una bomba muy simple, aunque duplicada, de dos tiempos: aspirante e impelente. La duplicación equivale a dos bombas del mismo tipo actuando en serie, lo que resulta imprescindible ya que en el circuito que alimenta existen dos tramos con mayor resistencia: los sistemas capilares pulmonares y sistémicos, entre los que se intercala estratégicamente cada bomba.
Gracias a las válvulas, la circulación se realiza en un solo sentido, evitando el retroceso y proporcionando apoyo a la presión sistólica.
Las aurículas actúan como bombas de cebado. Por ellas fluye la sangre directamente a los ventrículos en un 80 % y sólo el 20 % restante procede de la contracción auricular. Eso aumenta la eficacia del bombeo ventricular.
El ciclo cardiaco dura unos 0,8 s que se reparten de la siguiente forma:
Sístole auricular: 0,1 s.
Sístole ventricular: 0,3 s.
Diástole: 0,4 s.
Los dos movimientos básicos del corazón, sístole y diástole, que son los responsables del incremento de presión y la depresión subsecuente, realizan las siguientes funciones:
Sístole: Comienza en el ECG con QRS y termina con T, y produce:
Contracción ventricular isovolumétrica.
Eyección ventricular.
Relajación isovolumétrica del ventrículo.
Diástole: Relajación de las cámaras y llenado pasivo de ventrículos. Los eventos tempranos siguen la onda T y los tardíos se acercan a QRS.
Superposición
El esquema siguiente, uno de los más conocidos, es muy ilustrativo del cúmulo de secuencias y sucesos que acontecen, unos de forma simultánea y otros de forma sucesiva.
Es muy interesante comprobar el mayor acúmulo de sucesos que se observa en los espacios de "contracción isovolumétrica" y "relajación isovolumétrica", cuando los ventrículos quedan herméticos y se disponen para la contracción o la relajación. En esos momentos coinciden las mayores manifestaciones cardiacas: el incremento o decremento de la presión ventricular, la mayor amplitud de la señal eléctrica y los dos tonos cardiacos importantes.
Conclusiones
Disponer de varios parámetros de información simultáneamente añade capacidad diagnóstica. En general, las enfermedades cardiacas afectan a las diversas señales que el corazón emite, por tanto, tener en un solo registro toda esa información representa una ventaja añadida en la búsqueda de una patología concreta.
Hoy los monitores electrónicos son capaces de ofrecer una amplísima información sobre el funcionamiento cardiaco y disponen de una gran variedad de sondas para añadir inputs a las señales básicas.
Esto abre nuevas posibilidades de estudio sobre el corazón. Por un lado, el estudio de los registros conjuntos que ofrece una perspectiva que no es posible observar con cada uno por separado. Por otro, con toda la información a la vista, se pueden establecer correlaciones entre las distintas medidas y diseñar patrones en este sentido.
La Laguna, mayo de 2014
Manuel Antonio Garrote Álvarez
