Guía de Trabajos Prácticos

Guía de Trabajos Prácticos Cardiorrespiratorio 2013
Modulo 1 Fisiología Cardiovascular
Teórico I
ELECTROFISIOLOGIA CARDIACA
Objetivos generales:
1) Dibujar la curva típica de un potencial de acción de respuesta rápida y una de respuesta lenta,
etiquetando correctamente los ejes de voltaje y tiempo. Rotular sobre las curvas las 4 fases de dichos
potenciales.
2) Describir los canales iónicos que contribuyen a producir cada fase del potencial de acción. Explicar
cómo las diferentes poblaciones de canales influencian la forma de los potenciales de acción en los
miocitos nodales, atriales, de Purkinje y ventriculares.
3) Explicar las bases de la duración prolongada de los potenciales de acción y los resultantes períodos
refractarios largos. Explicar la ventaja de una meseta prolongada en el potencial de acción de respuesta
rápida y su relación con los períodos refractarios.
4) Comenzando en el nodo sinoatrial, haga un diagrama de la secuencia normal de activación cardiaca
(despolarización) y el papel que desempeñan las células especializadas. En base a ese diagrama
prediga las consecuencias de las alteraciones de conducción del impulso a través de estas áreas.
5) Explicar los mecanismos iónicos de las propiedades de automaticidad de las células marcapasos e
identificar las diferentes células cardiacas con dichas propiedades y su ritmo de descarga espontánea.
Identificar factores humorales y neurales que influencian dicha frecuencia.
6) Describir como las alteraciones o el daño miocárdico, que producen un potencial de membrana menos
negativo, altera los sucesos iónicos de la despolarización y repolarización.
7) Definir conducción decremental, reentrada y movimiento circular.
Objetivos específicos:
8) Explicar el concepto de gradiente electroquímico y potencial de equilibrio electroquímico.
+ +
9) Explicar el papel de la bomba Na /K ATPasa en el mantenimiento de la diferencia de potencial de
membrana.
10) Diferenciar el concepto de estado de equilibrio del de estado estacionario.
11) Comprender el concepto de excitabilidad y el de período refractario.
12) Comprender los fundamentos iónicos de los períodos refractarios absoluto, relativo y efectivo.
2
Trabajo Práctico I
ELECTROFISIOLOGIA CARDIACA
1) En un modelo celular hipotético nos encontramos con la siguiente distribución iónica:
Sodio
Potasio
Cloro
Calcio
Proteinatos
(presentan carga neta
negativa a este pH)
•
Compartimiento
intracelular
Compartimiento
extracelular
15 mEq/l
150 mEq/l
5 mEq/l
10 -7 mEq/l
145 mEq/l
4,5 mEq/l
103 mEq/l
2 mEq/l
Mayor concentración
Menor concentración
¿Cómo espera que sean entre sí las cargas positivas y negativas totales en cada uno de los
compartimientos intra y extracelular?
•
¿Por qué aparece una diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de la célula?

2) Supongamos que esta célula es sólo permeable al potasio:
• ¿Por qué aparece una diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior de la célula?
•¿Cómo será la polaridad de la membrana al alcanzar el equilibrio electroquímico?
3) Explique qué significa que un ión esté en equilibrio electroquímico.
4) Supongamos ahora que la célula es sólo permeable al potasio y al sodio pero diez veces más al
primero que al segundo:
• ¿Qué sucede con el potencial de membrana? Explique
• ¿Podría aproximar el valor del mismo sin utilizar una fórmula preestablecida?
5) En la situación de la pregunta anterior, si la diferencia de potencial transmembrana está estable
• ¿Cómo son entre sí las corrientes netas de sodio y potasio?
• ¿Qué pasaría con las concentraciones de estos iones en los compartimientos intra y extracelular de
mantenerse esta situación durante mucho tiempo?
6) Explique en qué se diferencia una situación de equilibrio (por ejemplo de equilibrio electroquímico para
un ión) de una situación de estado estacionario.
7) Partiendo de la situación anterior:
2
• ¿Qué sucede con el potencial transmembrana si bruscamente aumenta la permeabilidad para el sodio
hasta hacerse diez veces la del potasio?
• ¿Hay algún hecho fisiológico donde ocurra algo similar?
8) Si comparamos la morfología de un potencial de acción generado en una motoneurona con la del
desarrollado en una célula muscular cardíaca ordinaria encontramos una notable diferencia.
• ¿Hay algún ión cuyo rol sea decisivo para explicarla? Fundamente.
9) Describa las principales diferencias entre los potenciales de acción de una célula cardíaca de tipo
marcapaso respecto de la de una célula ventricular no especializada.
10) ¿Qué importancia fisiológica tiene el hecho de que algunas células del corazón tengan una fase de
despolarización diastólica espontánea
11) ¿Por qué durante la fase de meseta el potencial se mantiene constante durante algunas decenas de
milisegundos?
12) Si el potencial de membrana de una célula cardíaca en reposo coincide con el potencial de equilibrio
electroquímico para el ión Cloruro, ¿Por qué involucrar a iones como el Sodio y el Potasio en su
génesis? ¿No sería más fácil pensar que el Cloruro es el verdadero responsable del potencial de
reposo?
13) ¿Por qué el ión Calcio no se encuentra en equilibrio electroquímico en condiciones fisiológicas?
¿Qué importancia fisiológica tiene este hecho?
14) En el registro gráfico de la diferencia de potencial en función del tiempo de una célula miocárdica
ventricular ordinaria, indique las diferentes fases y explique las bases iónicas de cada una. Marque los
períodos refractarios absoluto, relativo y efectivo. ¿Cómo se explican?
15) Investigue: ¿Qué tipo de mecanismo de trasporte es el intercambiador Sodio/Calcio? ¿Cuál es su
ubicación en la célula miocárdica? ¿Es similar a la bomba Na+/K+ ATPasa?
2
16) Analice los potenciales de acción registrados en diferentes zonas del corazón


Destaque las diferencias más importantes, las bases iónicas y su importancia fisiológica.
• ¿Qué importancia fisiológica tiene el hecho de que algunas células del corazón tengan una fase de
despolarización diastólica espontánea?
• ¿Por qué en las células que muestran una notoria fase de meseta ,el potencial de membrana se
mantiene constante durante algunas decenas de milisegundos?
• ¿Por qué los potenciales de acción están desfasados en el tiempo?
• ¿Cómo se trasmite el frente de despolarización en la masa miocárdica?
17) Se presentan dos registros de potencial de acción característicos de las células del nodo
sinoauricular y del músculo ventricular ordinario
2
¿Cuál presenta automatismo? ¿Cómo muestran este hecho los gráficos?
• Señale cuál conduce más rápido, dé el fundamento electrofisiológico. ¿Y si las comparamos con una
célula de la red de Purkinje?
• Complete con el resto de las características electrofisiológicas que diferencian a una de la otra
.
18) ¿Cuál de los registros que se muestran corresponde al potencial de acción de una célula del nodo
sinusal y cuál al de una célula de la unión aurículo ventricular? Fundamente su respuesta.
Calcule aproximadamente la frecuencia de descarga de cada una de ellas.
2
Teórico II
ELECTROCARDIOGRAFIA
Objetivos generales:
1) Describir adecuadamente las ondas del ECG, su amplitud, duración y polaridad fisiológicas en
las diferentes derivaciones, así como los segmentos e intervalos que pueden establecerse.
2) Establecer a partir del análisis de un trazado electrocardiográfico la presencia o no de ritmo
sinusal, la frecuencia cardíaca, la orientación espacial de los principales vectores de la activación
auricular y ventricular.
3) Obtener la orientación en el plano frontal del vector que resume la despolarización ventricular,
conocido como eje eléctrico cardíaco.
Objetivos específicos:
4) Establecer la relación entre la actividad bioeléctrica celular y el registro electrocardiográfico
5) Comprender la aplicación de la teoría dipolar al registro extracelular y a distancia de la actividad
eléctrica cardíaca.
6) Asimilar la interpretación vectorial de los frentes de despolarización y repolarización en el
corazón.
7) Conocer el sistema de derivaciones del registro electrocardiográfico en los diferentes planos del
cuerpo.
8) Diferenciar los fundamentos del registro entre una derivación monopolar y una bipolar.
9) Entender los factores que determinan la polaridad, la amplitud y la duración de las ondas del
electrocardiograma.
10) Conocer los principales bucles del vectocardiograma normal y cómo se reflejan en las ondas de
las distintas derivaciones del ECG.
11) Conocer los principales vectores que resumen la despolarización y repolarización auricular y
ventricular.
Contenidos:
Fundamentos biofísicos: Dipolo eléctrico. Conductor volumétrico. Potencial eléctrico en el campo de un
dipolo. Registros uni y bipolares.
Contenidos Fisiológicos: Bases fisiológicas del electrocardiograma. Convenciones elementales de la
electrocardiografía. Triángulo de Einthoven; polaridades. Electrocardiograma normal. Las derivaciones
electrocardiográficas. Derivaciones bipolares. El sistema triaxial. Monopolares de los miembros. El
sistema hexaxial. Las derivaciones precordiales. Vectores de despolarización y repolarización auricular y
ventricular. Ejes eléctricos, concepto y determinación. El vectocardiograma. Las ondas
electrocardiográficas normales y los fenómenos que representan.
2
Trabajo Práctico II:
ELECTROCARDIOGRAFÍA
Ejercicio 1: El siguiente electrocardiograma corresponde a un adulto joven, sin antecedentes
clínicos de relevancia
* ¿Qué fenómenos fisiológicos tienen como expresión eléctrica la onda P, el complejo QRS y la onda T
del electrocardiograma?
* ¿Qué determina que una onda del electrocardiograma sea positiva o negativa en una derivación dada?
* Defina el ritmo cardíaco y calcule la frecuencia cardíaca.
*Determine la orientación del vector promedio de activación ventricular en el plano frontal.
*¿Por qué algunos fenómenos electrofisiológicos normales del corazón pueden ser interpretados a partir
de un modelo vectorial? ¿No es esto demasiado matemático para la medicina?
Ejercicio 2:
Un paciente de 60 años de edad, de sexo femenino, que consulta por mareos, presenta el registro
electrocardiográfico que se muestra a continuación:
2
* ¿Qué condiciones son necesarias para definir si el ritmo cardíaco es sinusal o no? ¿Por qué? Concluya
si el trazado anterior se corresponde con un ritmo cardíaco normal
Calcule la frecuencia cardíaca
* ¿Existe algún otro hallazgo a destacar en el trazado?
* ¿Por qué normalmente la onda T en las derivaciones precordiales tiene polaridad positiva? ¿Es una
cualidad importante a corroborar en el trazado electrocardiográfico?
Ejercicio 3:
Paciente de 70 años, que consulta por síncope (pérdida súbita de la conciencia y del tono postural, con
recuperación espontánea)
Determine el ritmo cardíaco
Calcule la frecuencia cardíaca. En este ejemplo, ¿da lo mismo calcular la FC a partir de la frecuencia de
ondas P que de la frecuencia de complejos QRS? ¿Qué hecho fisiopatológico estaría evidenciando este
trazado?
2
Concluya que representa el intervalo PR y describa sus características normales
En función de lo aprendido hasta ahora, ¿qué opinión le merece la activación ventricular en este caso?
Ejercicio 4:
Paciente de 65 años de edad, sexo masculino, que consulta por cuadro de dolor precordial opresivo, de
1 hora de evolución, asociado a mareos y disnea (“falta de aire”)
Determine ritmo cardíaco, frecuencia cardíaca y eje de activación ventricular
*El trazado electrocardiográfico muestra un marcado supradesnivel del segmento ST en las derivaciones
DII, DIII, aVF y V6 y, simultáneamente un infradesnivel de dicho segmento en las derivaciones aVR, aVL,
V2, V3 y V4. ¿Puede considerarse normal este hallazgo? ¿Qué estaría indicando?
2
Ejercicio 5:
El siguiente ECG corresponde a un adulto joven con historia de síncopes recurrentes y antecedentes
familiares de muerte súbita
I
V1
II
V2
III
aVR
aVL
aVF
V3
V4
V5
V6
Determine: ritmo cardíaco, frecuencia cardíaca y eje de activación ventricular
* ¿Qué opinión le merece la secuencia de activación ventricular? ¿Y la repolarización ventricular?
-----------------------------------------------------------------------------------------------Preguntas para reflexionar…
1. ¿Es lo mismo lo que registra una derivación monopolar y una bipolar?
2. ¿Por qué se dice que en la derivación bipolar DI, el hombro izquierdo es
positivo?
3. ¿La onda R en todas las derivaciones precordiales representa el mismo
fenómeno fisiológico espacio-temporal?
4. ¿El complejo " QRS " debe tener siempre una onda Q en todas las
derivaciones? Explique.
2
Teórico III
Parte I MECANISMO DE CONTRACCION DEL MUSCULO CARDIACO
Objetivos generales:
1) Describir los pasos del acoplamiento excitación – contracción en la fibra miocárdica. Definir la
secuencia de sucesos que ocurren entre el inicio del PA en la célula miocárdica contráctil y la
contracción y relajación subsiguiente.
2+
2) Interpretar el rol del Ca extracelular en los mecanismos de contracción y relajación de las
células cardíacas. Identificar otras fuentes de calcio que median el acoplamiento excitacióncontracción y explicar cómo la concentración intracelular de calcio modula la fuerza de
contracción del músculo cardíaco.
3) Comparar el musculo cardiaco con el esquelético con respecto a: tamaño celular, conexión entre
células, estructura de miofilamentos. Describa el rol de uniones de interconexión (nexo o gap) en
la conducción del impulso.
4) Dibujar y describir la relación longitud-tensión en una célula miocárdica aislada y correlacionar
longitud inicial, tensión y velocidad de acortamiento con los parámetros del ventrículo intacto de:
volumen de fin de diástole, presión y dP/dt.
5) Diferenciar la tensión activa de la pasiva
6) Diferenciar los conceptos de elasticidad y distensibilidad
7) Discriminar entre tensión y presión
8) Conocer los mecanismos reguladores de la contractilidad
Parte II Ciclo cardíaco
Objetivos generales
1) Dibujar, con la correcta relación temporal, las curvas de cambios de presión y volumen en las
cámaras cardíacas durante el ciclo cardíaco. Relacionar con el ECG y ubicar los ruidos
cardiacos.
2) Identificar las fases de contracción isovolúmica, eyección rápida, eyección reducida, relajación
isovolúmica, llenado ventricular rápido, diastasis y contracción o patada auricular.
3) Conocer la anatomía funcional básica de las valvulas atrioventriculares y sigmoideas y
explicar cómo funcionan.
4) Identificar los ruidos cardíacos y conocer su correlación con los eventos mecánicos del ciclo
cardíaco.
5) Contrastar las relaciones entre presión y flujo en el ventrículo izquierdo y derecho durante
cada fase del ciclo cardíaco.
6) Comprender la diferencia temporal de los sucesos entre el corazón izquierdo y derecho.
7) Describir los sonidos auscultatorios esperados en estenosis mitral, insuficiencia mitral,
estenosis e insuficiencia aórtica. Explique las posibles alteraciones mecánicas en dichas
patologías.
Contenidos:
Músculo cardíaco: mecanismo de acoplamiento excitación-contracción. Rol de las distintas proteínas
contráctiles y del calcio. Factores que modifican la concentración intracelular de calcio. . Fundamentos
biofísicos mecánicos e hidrostáticos: Fuerza. Tensión activa y pasiva. Presión. Principio de Pascal.
Formas de medir la presión. Distensibilidad. Elasticidad. Presión generada por una bomba. Trabajo
volumétrico. Ley de Laplace
2
Ciclo cardíaco: períodos de eyección, de llenado e isovolúmicos. El rol de las válvulas cardíacas, las
razones de su dinámica. Presiones intracavitarias derechas e izquierdas, sus fundamentos. Correlación
de los fenómenos mecánicos, eléctricos y acústicos.
Trabajo Práctico III
MECANISMO DE CONTRACCION DEL MUSCULO CARDIACO
CICLO CARDÍACO
1) Analice el mecanismo de la contracción cardíaca
a. ¿Por qué para el proceso de acoplamiento excitación-contracción en el músculo cardíaco es
indispensable la presencia de calcio extracelular mientras esto no es así en el músculo esquelético?
¿Cuál es el fundamento estructural de este hecho?
b. ¿Cuál es el papel del complejo troponina-tropomiosina?
c. ¿Por qué se considera a la miosina una “molécula motor”? ¿Qué rol cumple el ATP?
d. ¿Cuál es la base molecular de la relajación del músculo cardíaco?
e. ¿Por qué la inhibición de la bomba sodio potasio ATPasa, como la que producida por drogas como la
digoxina, termina siendo un estímulo inotrópico?
f. ¿Qué rol cumple es sistema simpático en el proceso contracción-relajación? ¿y el parasimpático?
g. ¿Qué consecuencias trae la inhibición de la fosfodiesterasa en el músculo cardíaco? Fundamente
2. Grafique esquemáticamente la correlación temporal de los siguientes fenómenos:
* Presión ventricular derecha e izquierda en función del tiempo
* Presión arterial aórtica y pulmonar en función del tiempo
* Presión auricular derecha e izquierda en función del tiempo
* Volumen ventricular derecho e izquierdo en función del tiempo
* Electrocardiograma
* Ruidos cardíacos
Coloque una escala aproximada de los valores normales de cada parámetro.
3. Sobre el gráfico anterior marque los períodos eyectivo, de llenado e isovolumicos. Indique la extensión
de la sístole y de la diástole.
4. En la curva de presión auricular derecha o izquierda destaque las ondas normales y explique los
fundamentos de su génesis.
5. ¿La velocidad de llenado de los ventrículos es constante durante toda la diástole? ¿Por qué?
6. ¿Por qué hay un punto en que los ventrículos dejan de llenarse? ¿Eso ocurre simultáneamente en
ambos? Explique.
7. ¿Qué parámetro define a qué nivel de presión se abren las válvulas sigmoideas aórtica y pulmonar?
¿Qué factores pueden modificar el valor del mismo?
8. ¿Cómo son entre sí los valores de las presiones sistólicas de ambos ventrículos? ¿Por qué?
2
9. ¿Por qué llega un momento en que la presión en la aorta y en la arteria pulmonar supera a la de sus
respectivos ventrículos? ¿Ocurre simultáneamente? ¿Hay algún fenómeno acústico vinculado a este
suceso?
10. ¿Con qué suceso del ciclo está relacionado el primer ruido cardíaco? ¿Es normal auscultar un tercer
y/o un cuarto ruido cardíaco?
11. ¿Qué relación hay entre el QRS y el primer ruido cardíaco?
12.El ecoDoppler cardíaco permite medir la velocidad de la sangre en distintos puntos del corazón y en
función del tiempo. De esta forma, en el tracto de entrada ventricular se describen fundamentalmente
una onda de velocidad llamada E que corresponde al llenado rápido y otra onda llamada A que es
ocasionada por la sístole auricular.
¿Por qué la onda E tiene mayor velocidad que la A? A qué corresponde la separación entre ambas
ondas?
¿Qué sucedería con la onda E si la relajación ventricular estuviera alterada?
2
Teórico IV
MECANICA CARDIACA. Determinantes del Volumen sistólico
Objetivos generales:
1) Definir precarga y explicar por qué la presión de fin de diástole ventricular, presión atrial y presión
venosa proveen estimados de la precarga ventricular. Explicar por qué la presión de fin de diástole
provee el estimado más confiable.
2) Definir poscarga y explicar cómo la presión arterial influencia a la misma. Describir alguna condición
donde la presión arterial no provee un buen estimado de la misma.
3) Definir contractilidad y explicar por qué la dP/dt es un estimado útil de la contractilidad.
4) Explicar la diferencia entre desempeño ventricular y contractilidad cardíaca. Describir el impacto de los
cambios en la precarga, poscarga y contractilidad en la función ventricular.
5) Explicar cómo la actividad simpática altera el trabajo ventricular, el metabolismo cardíaco, el consumo
de oxígeno y el gasto cardíaco.
6) Escribir la Ley de LaPlace-Young. Describir cómo se aplica a la función ventricular en un ventrículo
normal y uno con sobrecarga de volumen (insuficiencia cardíaca).
7) Dibujar un loop presión-volumen del ventrículo izquierdo y marcar sobre el mismo las fases del ciclo
cardíaco, los fenómenos valvulares, el punto de precarga, la curva de poscarga y contractilidad y la
relación con el ECG.
8) Interpretar las distintas ondas del pulso venoso correlacionadas con el ciclo cardiaco.
9) Diferenciar volumen sistólico de trabajo sistólico. Identificar ambos sobre un loop presion-volumen.
10) Definir fracción de eyección y ser capaz de calcularla a partir del volumen de fin de diástole, volumen
de fin de sístole y/o volumen sistólico. Predecir los cambios de a fracción eyección que resultan por
cambios en a) precarga, b) poscarga y c) contractilidad.
11) Dibujar los cambios en los loops presión-volumen que resultaran de cambios en a) precarga, B)
poscarga y c) Contractilidad para un ciclo y el nuevo estado estacionario que se alcanza luego de 20 o
más ciclos.
12) Fundamentar la utilización de la presión de enclavamiento pulmonar (wedge) como estimado de la
precarga.
Contenidos:
Contenidos fisiológicos: Ley de Laplace aplicada a las cámaras cardíacas. Presiones intracavitarias.
Loop presión-volumen. Ley de Frank y Starling. Determinantes del volumen sistólico: Precarga, poscarga
y contractilidad. Estado inotrópico. Regulación homeométrica y heterométrica. Trabajo cardíaco. Pulso
venoso. Presión Wedge.
2
Trabajo Práctico IV
MECANICA CARDIACA
Ejercicio n° 1:
Los cuadros I y II presentan los valores de presiones y volúmenes diastólicos del ventrículo izquierdo de
dos pacientes.
Cuadro 1
Volumen (mL)
50
70
90
110
Presión (mm Hg)
2
3
6
12
Cuadro 2
Volumen (mL)
50
70
90
110
Presión (mmHg)
3
6
10
18
a. Grafique la relación presión / volumen.
b. ¿Cuál es el origen de la presión? ¿Cómo fue posible medirla? ¿Hay aquí alguna expresión de la
presión hidrostática?
c. Compare la distensibilidad de ambos ventrículos.
d. Compare la elastancia.
e. ¿Hay un único valor de elastancia y distensibilidad para cada ventrículo?
f. ¿Qué influencia tiene la distensibilidad del ventrículo izquierdo en su función de bomba?
g. ¿Qué importancia clínica tiene el estudio de esta propiedad?
h. ¿Cómo podría calcular la tensión intramiocárdica?
Ejercicio n° 2:
El siguiente cuadro presenta una serie de volúmenes diastólicos ventriculares izquierdos con sus
presiones de llenado correspondientes y en otra columna presiones obtenidas al provocar contracciones
isovolumétricas máximas de dicho ventrículo a partir de cada uno de esos volúmenes.
Volumen diastólico
(mL)
Presión diastólica (mmHg)
Presión sistólica
Isovolumétrica
máxima (mmHg)
50
70
90
110
130
150
170
0,5
1
1,5
3
5
8
12
60
100
140
180
220
260
300
a. Grafique la relación entre volúmenes y presiones diastólicas.
b. Discuta que representa la tangente en cada punto de la curva obtenida.
c. Grafique la relación entre volúmenes diastólicos y presiones sistólicas isovolumicas máximas.
d. ¿Cómo piensa que se obtuvieron las presiones isovolumicas máximas? ¿Qué sentido tiene efectuar
dicho experimento en relación con evaluar el rendimiento mecánico ventricular?
e. ¿Qué particularidad tiene la función obtenida?
2
f. ¿Qué representa la tangente de dicha función?
g. ¿Qué importancia tiene este parámetro en la evaluación de la función ventricular?
h. ¿Depende este parámetro del valor del volumen y la presión diastólicas alcanzadas en cada punto?
¿Tiene influencia el nivel de estiramiento que alcanzan las fibras miocárdicas? ¿Hay otros factores que
puedan influenciarlo?
i. ¿Hay en éste ejemplo alguna evidencia de la ley de Starling del corazón?
j. ¿Cuál es la diferencia fundamental entre la elastancia activa o sistólica (llamada técnicamente E max) y
la elastancia que podríamos llamar pasiva o (mejor) diastólica?
Ejercicio n° 3:
A continuación se muestran los resultados obtenidos luego de tratar el mismo ventrículo del ejercicio
anterior con amrinona (una droga que inhibe a la fosfodiesterasa cardíaca)
Volumen diastólico
(mL)
Presión diastólica (mmHg)
Presión sistólica
Isovolumétrica
máxima (mmHg)
50
70
90
110
130
150
170
0,5
1
1,5
3
5
8
12
80
140
200
260
320
380
440
a. Grafique la relación entre volúmenes diastólicos y presiones sistólicas isovolumicas máximas
b. Compare los resultados obtenidos con los del ejercicio anterior ¿Qué diferencias observa entre ambas
condiciones experimentales?
c. ¿Qué particularidad tiene la función obtenida en ambos casos?
d. ¿Qué representa la tangente de dicha función?
e. ¿Qué importancia tiene este parámetro en la evaluación de la función ventricular?
f. ¿Depende este parámetro del valor del volumen y la presión diastólicos alcanzados en cada punto?
¿Tiene influencia el nivel de estiramiento que alcanzan las fibras miocárdicas? ¿Hay otros factores que
puedan influenciarlo?
Ejercicio n° 4:
Tomando como base los parámetros de función diastólica y sistólica del ejercicio nº 2, grafique un loop
de presión-volumen correspondiente a un ciclo cardíaco según los siguientes datos:
- presión de fin de diástole: 8 mmHg
- volumen de fin de sístole: 70 ml
- presión arterial diastólica: 80 mmHg
- presión arterial sistólica: 120 mmHg
a. Determine el volumen de fin de diástole.
b. Calcule el volumen sistólico y la fracción de eyección.
c. ¿Podría calcular el volumen minuto cardíaco?
d. Determine la presión al inicio de la sístole.
e. Determine la presión de fin de sístole.
f. Marque en el gráfico la sístole y la diástole ¿Cuáles son las fases isovolumétricas?
g. Calcule, aplicando la Ley de Laplace, la tensión de fin de diástole y de fin de sístole .Asimile la forma
3
geométrica del ventrículo izquierdo a la de una esfera (Volumen de la esfera: 4/3 π r ). Espesor medio de
fin de diástole 1 cm y de fin de sístole 1,5 cm. ¿Qué significado tienen estos dos parámetros?
h. Calcule el área limitada por el loop presión-volumen aproximándola a la de un rectángulo.
i. ¿Qué significado tiene dicha superficie? ¿Podría calcular la potencia desarrollada por el ventrículo
2
izquierdo?
j. Dada una curva de elastancia diastólica, ¿cuál es el determinante fundamental del valor del volumen
de fin de diástole alcanzado?
k. ¿De qué depende que el inicio del período eyectivo se produzca a un nivel de presión y no a otro
mayor o menor?
l. Dada una presión sistólica determinada, ¿cuál es el determinante fundamental del valor del volumen de
fin de sístole?
Ejercicio n°5:
a) Con el mismo ventrículo del ejercicio anterior, grafique dos loops de presión-volumen A y B, sin
cambiar la distensibilidad, la presión arterial diastólica, la presión sistólica máxima y el volumen de fin de
sístole, pero en el loop A con un volumen de fin de diástole de 130 ml y en el B de 170 ml.
a. ¿Cuál es la consecuencia más importante del cambio del volumen de fin de diástole? Analice los
cambios en la precarga, poscarga, contractilidad y la fracción de eyección.
b. En la clínica, ¿qué situaciones serían similares a estos ejemplos?
c. Concluya cuál es la influencia en el rendimiento mecánico que tiene la precarga.
d. ¿Hay en este ejemplo alguna evidencia de una ley fundamental de la fisiología cardíaca?
b) Grafique ahora dos loops C y D, con igual precarga y contractilidad que el ventrículo del ejercicio nº 3,
pero el C con una presión arterial diastólica de 50 mmHg y el D con una de 150 mmHg.
a. ¿Cuál es la consecuencia más importante del cambio de la presión arterial?
b. Analice los cambios en la poscarga, la fracción de eyección y el volumen residual.
c. En la clínica, ¿qué situaciones serían similares a estos ejemplos?
d. Concluya cuál es el rol de la poscarga en el rendimiento ventricular.
c) Grafique a partir del loop D, el cambio necesario de la precarga que restituiría el volumen sistólico al
valor original del ejercicio nº 3.
a. ¿Cómo podría lograr esto en la práctica?
b. Ahora en vez de variar la precarga, varíe la contractilidad hasta obtener el mismo efecto restaurador
del volumen sistólico.
c. ¿Cómo podría lograr esto en la práctica?
d. ¿Qué diferencia fundamental hay entre las dos compensaciones?
2
Teórico V
PRESION ARTERIAL Y DINAMICA DE LA CIRCULACION PERIFERICA
Objetivos generales:
1) Describir la organización del sistema circulatorio y explicar cómo se relacionan física y
fisiológicamente el circuito sistémico y pulmonar.
2) Definir presión arterial, y conocer sus valores normales.
3) Comprender el origen de la presión arterial y los factores que la modifican.
4) Describir la medición de la presión arterial mediante un catéter y transductor y explicar los
componentes de la curva de presión sanguínea. Contrastar con la información indirecta por
esfingomanómetro. Explicar cómo se obtiene el estimado de la presión sistólica y diastólica en
cada método.
5) Dadas la presión sistólica y diastólica, calcular la presión arterial media.
6) Construir una curva de función vascular.
7) Predecir cómo los cambios en la resistencia periférica total, volemia y tono venoso influencian
dicha curva.
Objetivos específicos
8)
9)
10)
11)
12)
13)
14)
15)
16)
17)
18)
19)
20)
21)
Discriminar los conceptos de presión lateral, frontal, cinética, hidrostática y gravitacional.
Comprender el concepto de resistencia vascular.
Comprender y aplicar la Ley de Poiseuille al aparato circulatorio.
Entender el concepto de viscosidad, su aplicación a la sangre circulante y los factores que la
modifican.
Entender el concepto de resistencia periférica, establecer el sitio del aparato circulatorio donde
se halla su mayor valor, comprender los factores que la regulan.
comprender los conceptos de resistencias en serie y en paralelo en el organismo humano.
Fundamentar la diferencia entre presión arterial sistémica y presión venosa sistémica.
Comprender las diferencias entre la presión arterial sistémica y la presión arterial pulmonar.
Discriminar entre flujo laminar y turbulento.
Conocer el Nº de Reynolds y los factores que lo determinan.
Fundamentar el comportamiento a lo largo del aparato circulatorio de la presión lateral, el caudal,
la velocidad y la resistencia.
Entender los efectos del campo gravitatorio sobre el aparato circulatorio.
Aplicar los conceptos básicos de la hemodinamia a situaciones clínicas concretas.
Comprender el concepto de pulso arterial y los factores que modifican sus características
Contenidos:
Fundamentos biofísicos hidrodinámicos: Mecánica de fluidos. Líquidos ideales y reales. Teorema de
Bernoulli. Presión lateral, frontal, cinética, hidrostática y gravitacional. Viscosidad. Resistencia periférica.
Resistencias en serie y paralelo. Ley de Poiseuille. Flujo laminar y turbulento, el Nº de Reynolds. Efectos
del campo gravitatorio sobre los circuitos hidrodinámicos.Presión arterial: origen, factores que la
determinan y métodos de medición. Resistencia periférica: la importancia del radio vascular. Viscosidad
sanguínea, influencia del hematocrito. Comportamiento de la presión y de la velocidad circulatoria a lo
largo de todo el circuito sistémico. Presión venosa: origen, factores que la determinan y métodos de
medición. Presión arterial pulmonar. Resistencia vascular pulmonar.
Efectos de la bipedestación sobre el caudal, la presión arterial y venosa.
Pulso arterial, factores que modifican su propagación y sus características.
2
Trabajo Práctico V
PRESION ARTERIAL Y DINAMICA DE LA CIRCULACION PERIFERICA
1) Si la presión arterial normal oscila en valores que van de 90 a 140 mmHg para la presión
sistólica y de 60 a 90 mmHg para la diastólica. ¿Por qué no se colapsan las arterias si la presión
atmosférica que soporta el cuerpo humano tiene valores alrededor de 760 mmHg? ¿y las
venas?
2) En el sistema de tubos que se muestra en la figura está circulando un líquido ideal. Indique cómo
serán entre sí las alturas de las columnas líquidas alcanzada en cada uno de los tubos
verticales. ¿Qué representan las alturas alcanzadas? ¿Cambia la relación de dichas alturas si el
líquido se mueve de izquierda a derecha o viceversa? ¿Qué ocurre si el líquido es real? ¿Hay
algún sector de nuestro aparato circulatorio que se asemeje a este ejemplo?
3) Volviendo a un líquido ideal que circula, indique como serán las alturas de las columnas líquidas en
cada uno de los tubos del esquema. ¿Importa la dirección del flujo? Fundamente.
4) En el arreglo de tubos que se esquematiza abajo está circulando un líquido ideal de izquierda a
derecha, partiendo de una altura arbitraria de la columna líquida en el primer tubo de la izquierda indique
2
las alturas alcanzadas en cada uno de los tubos fundamentando su respuesta. ¿Qué ocurre con el
caudal y la velocidad en los sectores A, B y C? Discuta que ocurriría de tratarse de un líquido real.
¿Imagina algún ejemplo en el campo de la salud que pudiera representarse de esta forma?
5) ¿Qué cambios le introduciría Ud. al esquema de la pregunta anterior para obtener un modelo que
represente al lecho circulatorio desde la raíz de la aorta hasta la aurícula derecha? ¿Qué ocurrirá
con el caudal, la presión y la velocidad, a lo largo del mismo? ¿Qué cambia si nuestro “esquema” se
pone de pie?
2
6) ¿Por qué el corazón debe efectuar trabajo? ¿Cómo puede estimar su valor? ¿Es igual el trabajo de
ambos ventrículos? ¿Cómo puede evaluar la potencia?
7) Cuando Ud. está tomando la presión por el difundido método de Korotkov, ¿qué sucede durante el
ciclo cardíaco con el calibre de la arteria humeral utilizada cuando la presión en el manguito está en
valores en el intervalo entre la presión sistólica y diastólica del paciente?
8)¿Por qué puedo decir que la presión arterial media es igual al producto del volumen minuto cardíaco
por la resistencia periférica total? ¿Cómo puedo averiguar en la práctica la resistencia periférica total? ¿Y
la resistencia pulmonar? ¿Cómo están esas dos resistencias asociadas entre sí? ¿Por qué?
9) ¿Por qué aumenta la presión arterial cuando se produce vasoconstricción en el territorio arteriolar
sistémico? ¿Qué sucede con el volumen minuto cardíaco?
10) En pacientes alérgicos a algún medicamento, alimento, picaduras de insectos, etc., el contacto con
los mismos desencadena una reacción que entre otras cosas produce la liberación de sustancias
vasodilatadoras. Este cuadro se denomina shock anafiláctico y es potencialmente mortal.¿Qué ocurriría
con la resistencia periférica total si el radio arteriolar promedio aumentara al triple? ¿Qué sucedería con
la presión arterial y el volumen minuto cardíaco?
11.La coartación de la Aorta es una enfermedad congénita en la cual hay una reducción del calibre de
dicho vaso (estenosis) en un corto segmento ubicado inmediatamente distal al nacimiento de la arteria
subclavia izquierda. La resistencia representada por esta estenosis, ¿está en serie o en paralelo con las
resistencias vasculares equivalentes del tronco y los miembros inferiores? ¿Por qué? Si el organismo
mantuviera el volumen minuto cardíaco constante, ¿qué efecto podría tener una coartación severa sobre
la presión arterial de la mitad inferior del cuerpo? ¿Y sobre la presión en la mitad superior? ¿Qué
ocurriría con el trabajo cardíaco?
12.¿Cómo están dispuestos entre sí los sistemas arteriales de ambos miembros superiores, en serie o
en paralelo? ¿Por qué?
13. Para someter a diálisis a los pacientes con enfermedad renal grave se suele anastomosar
quirúrgicamente una arteria como la radial en forma directa con una vena próxima como la cefálica
(fístula arterio-venosa) ¿Cómo es la resistencia de esta "vía" si se la compara con el paso normal de la
sangre desde esta arteria a dicha vena? ¿Por qué? ¿Hay algún cambio de la resistencia equivalente de
todo el miembro superior luego de efectuada la fístula? ¿Cómo son ahora comparativamente los
caudales de ambos miembros superiores entre sí? ¿Y el volumen minuto cardíaco?
14- Los pacientes con enfermedad bronquial crónica en sus fases más avanzadas y severas presentan
hipoxemia permanente (disminución de la presión parcial de oxígeno arterial). Esto representa un
estímulo para la hormona renal eritropoyetina que actúa sobre la médula ósea generando un aumento en
el número de glóbulos rojos. ¿Por qué esto puede obligar a los médicos a practicar hemodilución de la
sangre del paciente (una especie de sangría moderna)?
15- Un aneurisma es una dilatación segmentaria patológica de un sector del árbol circulatorio provocada
por diversas causas (debilidad congénita de la pared, enfermedades infecciosas, inflamatorias,
isquémico-necróticas, etc.).
Un paciente portador de una aneurisma de la Aorta abdominal es sometido a periódicas ecografías para
medir el diámetro del mismo. ¿Tiene algo que ver la Ley de Laplace con la preocupación que tienen los
médicos del paciente? ¿Qué sucede con la presión lateral, la presión cinética, la velocidad y el caudal si
se compara al aneurisma con un sector normal inmediatamente proximal y distal? ¿El comportamiento
de cuál de estos parámetros puede estar vinculado con la tendencia a formar peligrosos trombos en
estas dilataciones?
16- Un paciente que está de pie tiene una presión media en una arteria humeral medida a nivel del
corazón de 100 mmHg. ¿Cuál sería la presión media en una de las arterias tibiales posteriores a nivel
retromaleolar, ubicada 1,30 m más abajo, considerando que la pérdida viscosa y el cambio en la
velocidad son en realidad despreciables? ¿Cómo sería la presión gravitacional en esta arteria si se la
compara con la de la humeral? ¿Cómo hizo para medirla?
2
¿Por qué la presión lateral en una de las venas tibiales posteriores medida al mismo nivel es
considerablemente menor?
17 -La enfermedad ateroesclerótica se caracteriza, entre otras cosas, por provocar la reducción de la luz
de los vasos arteriales (estenosis). ¿Qué sucede con la presión lateral justo dentro de la estenosis? ¿Y
con la velocidad circulatoria? Si se compara esta estrechez con el sitio inmediatamente distal: ¿dónde
hay más posibilidades que se produzca turbulencia? ¿Por qué?
2
18- ¿Cómo se comportan la velocidad circulatoria, el caudal y la presión a lo largo de todo el circuito
sistémico? Fundamente.
2
19 ¿Qué es el pulso arterial? ¿Dónde puede percibirse? ¿La onda de pulso se
desplaza a la misma velocidad que el flujo sanguíneo? ¿Por qué en un individuo en posición horizontal la
presión máxima en una arteria femoral es mayor que la de la aorta torácica? ¿No es que la sangre
circula de mayor a menor presión?
2
Teórico VI
CONTROL DEL VOLUMEN MINUTO CARDIACO Y DE LA PRESION ARTERIAL
FUNCION VENTRICULAR
Objetivos generales:
1) Conocer los principios de la medición del gasto cardíaco utilizando el método de Fick, dilución
con colorante y termodilución.
2) Conocer como se generan las curvas de función de bomba (gasto cardíaco) y cómo los factores
que producen cambios en la contractilidad cardíaca pueden alterar la forma de las curvas de
función cardíaca.
3) Comprender el concepto de presión arterial media, sus valores normales y cómo diferentes
factores pueden alterar su valor.
4) Definir retorno venoso.
5) Construir una curva de función vascular. Predecir los cambios que la resistencia periférica total,
la volemia y el tono venoso influencia esta curva.
6) Explicar por qué el punto de intersección entre las curvas de función cardíaca y vascular
representan el estado estacionario entre volumen minuto o gasto cardíaco y presión venosa
central en las condiciones representadas en el gráfico.
7) Utilizar el punto de intersección de las curvas de función cardiaca y vascular para predecir cómo
se afectan el gasto cardíaco y la presión venosa central ante hemorragias, falla de bomba,
estimulación simpática y ejercicio muscular. Predecir cómo los cambios fisiológicos
compensatorios podrían alterar los cambios agudos.
8) Explicar la secuencia de sucesos mediados por receptores cardiopulmonares que ocurren luego
de un aumento o descenso agudo en la presión sanguínea. Incluir la respuesta del receptor, la
actividad nerviosa aferente, la integración en el SNC, la vía eferente al corazón, riñón,
hipotálamo y sistema vascular.
9) Contrastar la contribución relativa de los mecanismos neurales y renales sobre la presión
sanguínea y sobre la volemia.
10) Describir la liberación, los órganos blanco cardiovasculares y los mecanismos que median los
efectos cardiovasculares de la angiotensina, péptido atrial natriurético y óxido nítrico.
11) Describir el reflejo de Cushing y la respuesta presora ante la isquemia cerebral.
Objetivos específicos:
12) Ubicar en un esquema del SNC los centros que participan de la regulación de la presión arterial.
13) Discriminar y fundamentar la acción de Sistema Simpático y Parasimpático sobre la frecuencia
cardíaca, la descarga sistólica y la resistencia periférica.
14) Conocer los mecanismos y la cadena secuencial de eventos desencadenados a partir de la
activación refleja de los barorreceptores arteriales
15) Comprender la relación entre la regulación del volumen del compartimiento extracelular y del
intravascular en particular, con el del volumen minuto cardíaco y la presión arterial.
16) Precisar los distintos mecanismos neurohumorales involucrados en la regulación de la presión
arterial. 17) Conocer los distintos métodos para evaluar la función ventricular, el volumen minuto
cardíaco, las resistencias vasculares sistémica y pulmonar.
Contenidos:
Fundamentos biofísicos: estudios radioisotópicos: ventriculograma, perfusión miocárdica, SPECT y PET.
Ecodoppler cardíaco y vascular. TAC y RMN cardíacas y vasculares.
Contenidos fisiológicos: Centros bulbares de control e integración. Influencias suprabulbares. Papel del
Sistema nervioso autónomo simpático y parasimpático en el control de las propiedades cardíacas y del
sistema vascular periférico. El barorreflejo. Receptores periféricos de estiramiento, quimiorreceptores. El
sistema renina-angiotensina-aldosterona. Péptidos natriuréticos atriales.Función ventricular sistólica y
2
diastólica: fracción de eyección, dP/dt. El cateterismo cardíaco, el ventriculograma radioisotópico, el
ecodoppler cardíaco.
Trabajo Práctico VI
CONTROL DEL VOLUMEN MINUTO CARDIACO Y DE LA PRESION ARTERIAL
FUNCION VENTRICULAR
1.Una persona en buen estado de salud, al ponerse de pie bruscamente experimenta un pequeño mareo
provocado por hipotensión arterial. ¿Por qué puede haberle ocurrido esto? Describa los mecanismos que
se ponen en juego para volver la presión a la normalidad.
2) ¿Por qué los fármacos bloqueadores de los receptores beta 1 provocan típicamente bradicardia? ¿Por
qué los bloqueadores de los receptores alfa 1 son útiles en el tratamiento de la hipertensión arterial?
¿Por qué la bradicardia sintomática se trata con atropina?
3) ¿Qué ocurre con la frecuencia cardíaca si al mismo tiempo se bloquean los receptores beta 1 y
muscarínicos? ¿Por qué?
4) Un paciente de 25 años de edad al que se le ausculta un soplo a nivel abdominal, se le comprueba
por Ecodoppler un aumento muy importante en la velocidad de la sangre en un segmento de una de sus
arterias renales. Había sido derivado a este estudio por presentar cifras de presión arterial de 180/120.
¿Esta presión arterial es normal? ¿Qué relación puede tener esto con el soplo en el abdomen?
5) La visión actual de la insuficiencia cardíaca propone que, más allá de la causa primaria de la misma
(infarto agudo de miocardio, hipertensión arterial, valvulopatías, enfermedad de Chagas), el pronóstico
está marcado por el efecto descontrolado de algunos sistemas fisiológicos de compensación. Con esta
interpretación, bloqueando con fármacos dichos circuitos, la terapéutica moderna ha logrado disminuir
notoriamente la mortalidad y mejorar la calidad de vida de los pacientes que padecen esta grave
enfermedad. Ya que al principio son fisiológicos, ¿cuáles podrían ser a su entender esos mecanismos?
6) ¿Por qué la fracción de eyección se utiliza para medir la función ventricular? ¿Evalúa específicamente
la contractilidad? ¿Está influida por la pre y poscarga? ¿Qué métodos puede utilizar para calcularla?
7) Un paciente fumador de 55 años que había consultado por dolor de pecho es derivado para realizarle
un ventriculograma radioisotópico. El estudio muestra que en reposo la fracción de eyección del
ventrículo izquierdo es de 65 % y la del ventrículo derecho es de 55 %. ¿Son normales estos valores? Si
es así, ¿cómo son entre sí los volúmenes de fin de diástole de ambos ventrículos? Desde el punto de
vista fisiológico, ¿tendría sentido hacerle un ventriculograma de esfuerzo? ¿Y un estudio de perfusión
miocárdica? ¿Por qué?
8) Un paciente añoso que había sido derivado desde un geriátrico está siendo monitoreado en una
unidad de cuidados intensivos con un catéter de Swan-Ganz porque está hipotenso y no orina. La
presión de la aurícula derecha es de 2 mmHg, la presión media de la arteria pulmonar es de 17 mmHg,
la presión de enclavamiento pulmonar (presión wedge) es de 11 mmHg, la presión arterial sistémica
media es de 60 mmHg, la frecuencia cardíaca es de 100 latidos/minuto y volumen minuto calculado por
termodilución es de 2 litros/minuto. El médico a cargo interpreta la situación como de hipovolemia
(disminución del volumen del compartimiento intravascular) y "expande" con 200 ml de solución
fisiológica. Luego de esto, el paciente experimenta una sensación de falta de aire (disnea) y los datos del
catéter flotante son: presión de aurícula derecha 2 mmHg, presión media pulmonar 31 mmHg y la
presión wedge 25 mmHg; la presión arterial media, la frecuencia cardíaca y el volumen minuto no
experimentan cambios significativos.
2
El análisis de estos datos,
diferencia entre los dos ventrículos?
rga, la postcarga y la contractilidad derecha e izquierda? ¿y la función
diastólica?
co al expandir a este paciente?


2
Teórico VII
Microcirculación
Función endotelial
Circulación coronaria
Circulación fetal y neonatal
Objetivos:
1) Definir autorregulación del flujo sanguíneo. Distinguir entre respuestas autorregulatorias de
corto y largo plazo y sus mecanismos responsables.
2) Describir cómo la teoría de la regulación metabólica del flujo sanguíneo explica la hiperemia
activa y reactiva.
3) Describir la contribución del tono miogénico a la regulación de flujo sanguíneo.
4) Identificar el papel de la PO2, PCO2, adenosina y K+ en el control metabólico en diferentes
tejidos.
5) Conocer las funciones del endotelio y los mediadores que participan en ellas
6) Identificar los receptores de membrana y sistemas de segundos mensajeros que median la
contracción del musculo liso vascular por noradrenalina, angiotensina II y vasopresina.
7) Identificar los receptores de membrana y sistemas de segundos mensajeros que median la
relajación del musculo liso vascular por oxido nítrico, bradiquinina, prostaglandinas e histamina.
Incluir el papel del endotelio.
8) Diagramar la vía de síntesis del óxido nítrico incluyendo sustrato e interjuego entre endotelio y
músculo liso vascular.
9) Discutir la interacción de los mecanismos de control a) intrínsecos o locales, b) neurales y c)
humorales y su dominancia relativa sobre los lechos: encefálicos, coronarios, esplácnicos,
renal, cutáneo y musculo esquelético.
10) Describir el flujo fásico de sangre al miocardio ventricular durante el ciclo cardíaco. Contrastar
estos cambios cíclicos en el flujo miocárdico a) en las paredes del ventrículo derecho e izquierdo
y b) en el subendocardio y subepicardio del ventrículo izquierdo.
11) Explicar por qué la diferencia arterio-venosa de O2 y la extracción en el miocardio es única
comparada con otros órganos.
12) Explicar los mecanismos por los cuales el flujo sanguíneo miocárdico se acopla al trabajo
ventricular e identificar los estímulos que determinan el aumento de flujo coronario.
13) Describir la llamada reserva vascular coronaria y el papel de la circulación colateral. Discutir los
sucesos fisiológicos y patológicos que disminuyen la reserva coronaria.
14) Describir los mecanismos involucrados en el condicionamiento isquémico, el atontamiento y la
hibernación miocárdica.
15) Describir los cambios progresivos en la volemia, gasto cardíaco y resistencia periférica durante el
embarazo y el parto.
16) Contrastar el patrón de flujo sanguíneo fetal con la del neonato normal incluyendo la fuente de
sangre oxigenada.
17) Describir la función in utero del ductus venosus y arterialis y foramen oval. Explicar los
mecanismos de cierre al nacimiento.
2
Contenidos:
Fundamentos biofísicos: estudios radioisotópicos: ventriculograma, perfusión miocárdica, SPECT y PET.
Ecodoppler cardíaco y vascular. TAC y RMN cardíacas y vasculares.
Contenidos fisiológicos: Centros bulbares de control e integración. Influencias suprabulbares. Papel del
Sistema nervioso autónomo simpático y parasimpático en el control de las propiedades cardíacas y del
sistema vascular periférico. El barorreflejo. Receptores periféricos de estiramiento, quimiorreceptores. El
sistema renina-angiotensina-aldosterona.
Función endotelial. Características de las células endoteliales. Participación del endotelio en la
regulación del tono vascular. Sustancias de acción vasoconstrictora y vasodilatadora. Concepto de
disfunción endotelial.
Circulación coronaria: su relación con el consumo de oxígeno miocárdico. Determinantes del consumo
de oxígeno miocárdico. Flujo coronario durante el ciclo cardiaco. Compresión sistólica. Reserva
coronaria. Autorregulación de la circulación coronaria. Mecanismos nerviosos y humorales involucrados.
Condicionamiento isquémico
2
Trabajo Práctico VI
FUNCION ENDOTELIAL
CIRCULACIÓN CORONARIA
CIRCULACIONES ESPECIALES
1) Para valorar la función endotelial se somete a un paciente a la prueba de hiperemia braquial reactiva.
Se comprime con un esfigmomanómetro por encima de la presión sistólica durante 5 minutos. Se mide
por ecodoppler de la arteria humeral el diámetro de la misma y el flujo pre y post compresión.
Desde el punto de vista fisiológico:
* ¿Cuál es la respuesta esperada?
* ¿Por qué esta prueba sirve para evaluar la función endotelial?
* ¿Hay alguna sustancia liberada por el endotelio que se oponga a esta respuesta?
2. Dibuje la vía de síntesis de NO y el efecto sobre el musculo liso vascular.
Mencione los factores que aumentan la síntesis de NO.
3) Observe el siguiente gráfico, analícelo y explique qué representa.
a) ¿Cuál es el principal determinante del flujo sanguíneo coronario?
b) ¿Cómo es la extracción de oxígeno que realiza el miocardio y qué consecuencias tiene este hecho?
b) ¿Qué factores determinan el consumo de oxígeno miocárdico?
2
4.Analice el esquema y explique la razón de la caída de flujo coronario en la arteria coronaria izquierda.
2
Presión aórtica
Flujo sanguíneo
en la coronaria
izquierda
. ¿Sucede lo mismo en la arteria coronaria derecha?
. ¿Qué sucede con el flujo ante variaciones de la presión diastólica ?
. ¿Cómo afecta la taquicardia y la bradicardia al flujo sanguíneo coronario?
. ¿Qué entiende por autorregulación del flujo coronario?
2
6.Sobre el esquema anterior analice el flujo de sangre oxigenada y desoxigenada y marque los cambios
que se producen en el momento del parto (transicional) y en los primeros días de vida.
¿Cómo se encuentran asociados el circuito pulmonar y sistémico durante la vida fetal?
¿Cómo son entre sí las magnitudes de las resistencias pulmonar y sistémica durante este período de la
vida?
¿Cuáles son las funciones básicas de la placenta? ¿Tiene esto algo que ver con los órganos
“puenteados” en la circulación fetal?
¿Qué consecuencias imagina que tendría la persistencia de alguno de los “cortocircuitos” durante la vida
extrauterina?
7. Observe el siguiente esquema sobre la circulación cutánea.
¿Cuál es el sentido de la organización arciforme de los capiares subdérmicos?
¿Qué sucede si se abren las anastomosis arteriovenosas con el flujo subdérmico?
¿En qué circunstancias fisiológicas se abren dichas anastomosis?
2
8. Discuta con su grupo que sucede en los diferentes lechos vasculares y cuáles son los mecanismos
que los producen en un sujeto que acaba de comer un asado y sale a jugar al futbol a pleno sol.
Lecho
muscular esquelético
cerebral
cutáneo
miocárdico
esplácnico
renal
pulmonar
Flujo
Mediador/es
Tarea para el hogar
Realice una investigación bibliográfica con su grupo de manera que cada miembro analice el fenómeno
de autorregulación en un lecho vascular determinado (cerebral, renal, muscular esquelético, esplácnico,
cutáneo) y compárenlo con el lecho coronario.
2
Guía de Trabajos Prácticos Fisiología Respiratoria
Teórico I
VENTILACION PULMONAR Y ALVEOLAR. BIOFÍSICA APLICADA A LA FISIOLOGÍA
RESPIRATORIA
Objetivos generales:
1) Diferenciar los conceptos de respiración y ventilación
2) Diferenciar los conceptos de ventilación y hematosis.
3) Definir presión parcial y concentración fraccional y cómo se aplican a los gases atmosféricos.
Listar las concentraciones fraccionales y las presiones parciales normales a nivel del mar para el
O2, CO2 y N2.
4) Comprender los factores que determinan la presión parcial de un gas en una mezcla gaseosa.
5) Conocer la composición gaseosa de la atmósfera, del espacio muerto y del aire alveolar.
6) Comprender el rol del vapor de agua respecto de la presión parcial de los gases respiratorios.
7) Expresar los volúmenes respiratorios en las diferentes condiciones de estado utilizando
adecuadamente la ecuación general del estado gaseoso.
8) Entender la composición del aire alveolar a partir de un modelo de estado estacionario
9) Interpretar el estado ventilatorio de un individuo a partir de variables fisiológicas
10) Comprender el concepto de espacio muerto y su implicancia en la fisiología respiratoria
11) Contrastar el espacio muerto anatómico con el fisiológico.
12) Distinguir la ventilación alveolar de la pulmonar.
13) Definir ventilación desperdiciada (wasted) o ventilación de espacio muerto.
14) Definir y contrastar las relaciones entre ventilación alveolar y PCO 2 y PO2 arterial.
15) Estimar la PAO2 utilizando la fórmula simplificada de la ecuación del gas alveolar.
16) Definir hiper e hipoventilación, eupnea, hipopnea e hiperpnea.
Contenidos:
Fundamentos Biofísicos: Ecuación general del estado gaseoso. Ley de Boyle. Presión de vapor. Ley de
Dalton. Ley de Fick.
Contenidos Fisiológicos: Concepto de respiración. El oxígeno y su papel en el metabolismo celular.
Composición del aire atmosférico. Presión atmosférica. Ecuación del gas alveolar. La cascada del O2.
Concepto de ventilación pulmonar. Concepto de ventilación alveolar. Ecuación de Bohr. Espacio muerto.
Relación espacio muerto/ volumen corriente.
2
Trabajo Práctico I
VENTILACION PULMONAR Y ALVEOLAR. BIOFISICA APLICADA A LA FISIOLOGIA RESPIRATORIA
1¿Por qué debería transformar desde condiciones ATPD a BTPS un volumen de aire obtenido de la
espiración de un paciente? ¿Cómo podría hacerlo?
2- En 4 recipientes de un litro tenemos:
? N2 a una presión de 597 mmHg.
? O2 a una presión de 159 mmHg.
? CO2 a una presión de 0,3 mmHg.
? Vapor de agua a una presión de 3,7 mmHg respectivamente
¿Cuál será la presión total en mmHg, si los cuatro gases son mezclados en un único recipiente de 4 litros
a temperatura constante? ¿Y si el volumen total es de 1 litro? ¿Cuáles serán las presiones parciales del
O2 y del N2 en ambos casos?
3-¿Porqué para calcular la presión parcial alveolar de O2 (PAO2) a partir de la presión parcial de O2
inspirada (PIO2) debo de alguna manera "restar" la presión de vapor saturado a 37 ºC y la presión parcial
arterial de CO2 (Pa CO2) ? ¿No son sustancias que "suman" sus presiones parciales al aire inspirado
para obtener una presión total?
4- Siguiendo el razonamiento de la pregunta anterior, ¿cómo es la presión parcial inspirada de N 2 (PIN2)
comparada con la alveolar (PA N2)? ¿Por qué?
5- Si una persona realiza una maniobra de apnea (suspensión de la ventilación), ¿qué sucede con la
presión parcial alveolar de O2 (PAO2) y la CO2 (PA CO2)? ¿Y la presión parcial alveolar de N2 (PAN2)?
¿Por qué?
6- Si el N2 no participa en la respiración celular, ¿no sería mejor respirar O 2 puro?
7- Explique el concepto de Ventilación ¿Qué diferencia hay entre la ventilación pulmonar y la alveolar?
¿Cuál elegiría para saber respecto de la salud de su paciente? ¿Cómo se calculan?
8- Un paciente presenta una frecuencia respiratoria de 40 respiraciones por minuto, ¿Es normal?
¿Está hiperventilando?
9- ¿Por qué podemos decir que la ventilación alveolar es aproximadamente igual al volumen de CO 2
exhalado en la unidad de tiempo dividido por la concentración fraccional de CO 2 en el gas alveolar?
¿Tiene esta estimación alguna relación con algún principio que usted haya tenido que utilizar
recientemente?
10- ¿Por qué la presión parcial arterial de CO2 (PaCO2) es una medida fidedigna de la ventilación
alveolar
de un paciente y no la presión parcial arterial de O2 (PaO2)?
11- ¿Por qué la diferencia entre la presión parcial arterial de CO 2 (Pa CO2) y la presión parcial de CO2 en
el aire espirado (PECO2) tiene relación directa con el volumen del espacio muerto fisiológico? Al parecer
hay un principio que aparece en todos lados.
12- Un paciente internado en una Unidad de Cuidados Intensivos se encuentra cursando un cuadro de
Neumonía grave. Al examen físico se constata una frecuencia ventilatoria de 35 ciclos por minuto. Los
gases arteriales muestran los siguientes parámetros: PH 7,32, PaO2 60 mmHg, Saturación de
hemoglobina 90%, PaCO2: 48 mmHg.
Con estos datos, usted puede asegurar:
a- El paciente se encuentra hiperventilando ya que tiene aumentada la frecuencia ventilatoria
b- El paciente se encuentra hipoventilando porque presenta la PaO 2 disminuida
c- El paciente se encuentra hipoventilando porque tiene aumentada la PaCO 2
2
d- No se puede conocer el estado de la ventilación alveolar porque faltan datos que me permitan calcular
el volumen inspiratorio y el espacio muerto
13- A un individuo que en condiciones basales normales ventila a una frecuencia de 16 ciclos/minuto y
maneja un volumen inspiratorio de 600 ml se le pide que voluntariamente modifique su ritmo ventilatorio
haciendo inspiraciones más frecuentes y menos profundas. De tal manera, su frecuencia pasa a ser de
32 ciclos por minuto y su volumen inspiratorio de 300 ml. ¿Qué implicancias trajo este cambio en la
ventilación pulmonar? ¿Y en la alveolar? ¿Cómo espera encontrar la PaCO2 en un caso y en el otro? ¿Y
la relación Vm/Vt (Ventilación espacio muerto/ventilación total)?
14- ¿Qué diferencia hay entre la ventilación y la hematosis?
2
Teórico II
MECANICA VENTILATORIA. ESPIROMETRÍA
Objetivos generales:
1) Diagramar como cambian la presión intrapleural, la presión alveolar, el flujo de aire y el volumen
pulmonar durante una ventilación normal tranquila durante el ciclo ventilatorio. Describir cómo
actúa la diferencia de presión entre la atmosfera y los alvéolos para mover el aire hacia adentro y
afuera de los pulmones.
2) Comprender la importancia de la interrelación tórax-pulmón en la mecánica ventilatoria.
3) Describir las diferentes fuerzas que interactúan en los procesos de inspiración y espiración.
4) Dibujar una curva normal presión/volumen (curva de distensibilidad o compliance) desde
volumen residual hasta capacidad pulmonar total y de nuevo hasta VR, señalando las ramas de
inflado y desinflado. Explicar las causas y el significado de la histéresis en las curvas.
5) Identificar las fuerzas que generan la presión intrapleural negativa cuando el pulmón está en
Capacidad Residual Funcional y predecir la dirección en la que el pulmón y la pared torácica se
moverán si se introduce aire en la cavidad pleural (neumotórax).
6) Dibujar un espirograma estático normal señalando los cuatro volúmenes y cuatro capacidades.
Identificar qué volumen y/o capacidad no puede medirse en la espirometría convencional.
7) Definir los factores que determinan la capacidad pulmonar total, la capacidad residual funcional y
el volumen residual. Describir los mecanismos responsables por los cambios en estos
volúmenes en pacientes con enfisema y fibrosis pulmonar.
8) Definir tensión superficial y describir cómo se aplica a la mecánica ventilatoria incluyendo el
efecto del tamaño alveolar y el papel del surfactante o agente tensoactivo.
9) Describir el efecto del diámetro bronquial y del flujo turbulento en la resistencia de las vía aérea.
10) Describir cómo la resistencia de la vía aérea altera la compliance pulmonar dinámica.
11) Dibujar una espirometría forzada (F/t). Señalar la capacidad vital forzada (FVC), volumen
espiratorio forzado al primer segundo (FEV1) y el flujo espiratorio entre 25 y 75% (FEF25-75%).
12) Dibujar un loop flujo-volumen de una espirometría forzada señalando sobre la misma el área
esfuerzo dependiente y esfuerzo independiente. Utilizar el concepto de compresión dinámica de
la vía aérea para explicar por qué cada punto en la región de esfuerzo independiente depende
exclusivamente del volumen pulmonar. Describir cómo y por qué a forma de la curva flujovolumen se desplaza en la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).13) Diferenciar entre las dos categorías amplias de enfermedades restrictivas y obstructivas,
incluyendo las anomalías espirométricas asociadas a cada categoría.
Contenidos
Fundamentos biofísicos mecánicos, aerostáticos y aerodinámicos: Elasticidad. Compliance. Tensión
superficial. Ley de Laplace aplicada al alvéolo pulmonar. Ley de Poisseuille aplicada al flujo aéreo en
tubos. Resistencia.
Contenidos fisiológicos: Músculos respiratorios. Propiedades elásticas del pulmón. Tensión superficial,
surfactante pulmonar. Propiedades elásticas de la pared torácica. Resistencia de las vías aéreas.
Compresión dinámica. Presiones durante el ciclo respiratorio. Trabajo respiratorio. Volúmenes y
capacidades pulmonares. Distribución regional de la ventilación y perfusión pulmonares. Espirometría
2
Trabajo Práctico II
MECANICA VENTILATORIA. ESPIROMETRIA
1- ¿Cómo hace el organismo humano para desplazar aire hacia los alvéolos pulmonares? ¿Cuáles son las
fuerzas puestas en juego?
INSPIRACIÓN
ESPIRACIÓN
Coloque en el gráfico los valores de presión intrapleural e intraalevolar promedio, en ambos esquemas y
cómo estos determinan la dirección de flujo aéreo.
2- Un paciente ha sufrido una herida de arma blanca en el tórax que ha puesto en comunicación el
espacio pleural con el exterior ¿Puede esto ocasionar una alteración de la mecánica ventilatoria? ¿Por
qué?
3- Un preparado animal de pulmón aislado es insuflado en una ocasión con aire y en otra con solución
fisiológica hasta volúmenes iguales ¿En cuál de los dos experimentos habremos alcanzado mayor
presión? ¿Por qué? ¿Cuál de los dos tiene mayor compliance?
4- Las dos pompas de jabón que se esquematizan abajo, acaban de ser conectadas por un tubo ¿Se
vaciará una en la otra? De ser así ¿cuál en cuál? ¿Qué tiene que ver esto con la dificultad respiratoria
grave de los neonatos prematuros? ¿Y con la ley de Laplace?
5- ¿Cuáles son los alvéolos mejor ventilados en un individuo normal de pie? ¿Por qué?
6- ¿La inspiración es siempre un proceso activo? Como contrapartida: ¿la espiración es siempre un
2
proceso pasivo? Fundamente.
7- Cuando el aire fluye por el árbol respiratorio experimenta una disminución de la presión en la misma
dirección del flujo ¿Por qué? ¿Cómo se vincula esto con la compresión dinámica de las vías aéreas?
8- ¿En qué sitio anatómico del aparato respiratorio reside la mayor resistencia al flujo aéreo?
9- ¿Es constante la resistencia de las vías aéreas durante el ciclo respiratorio? Explique.
10- Defina conceptualmente: volumen corriente, volumen del espacio muerto, volumen residual,
capacidad pulmonar total, capacidad vital, capacidad residual funcional. En cada caso proponga un valor
medio que pueda considerarse normal.
11- Las siguientes curvas Volumen/Tiempo corresponden a: un paciente normal, un paciente con
patología obstructiva y un paciente con patología restrictiva.
2
2
* ¿Por qué la espirometría es un método que me sirve para evaluar si existe alguna alteración de tipo
obstructivo o restrictivo en el aparato respiratorio?
* Si en una espirometría un paciente tiene disminuido su volumen espiratorio forzado en el 1er segundo
(VEF1) para su edad, sexo y estatura, ¿Puedo distinguir entre un trastorno obstructivo de la vía aérea y
uno restrictivo? ¿Por qué?
* ¿Qué representa la tangente de la curva volumen tiempo?
12- Las siguientes curvas corresponden a 3 individuos diferentes y en todos los casos fueron realizadas
a máximo esfuerzo
¿Qué datos de la fisiología de estos pacientes aporta el análisis de los trazados?
¿Por qué una curva Flujo/Volumen me permite visualizar en forma directa si estoy frente a un trastorno
restrictivo u obstructivo?
2
13- ¿Puedo medir la capacidad residual funcional con un espirómetro respirando aire? ¿Por qué? ¿En
qué principio se basa la medición de la capacidad residual funcional con Helio? Explique (Esperamos
que finalmente hayan aprendido dicho principio)
2
Teórico III
DIFUSION ALVEOLO CAPILAR. CIRCULACION PULMONAR. TRANSPORTE DE
GASES
Objetivos generales:
1) Enumerar los factores que afectan la difusión del gas alveolar al lecho vascular pulmonar.
2) Describir la cinética de la transferencia de O2 desde el alvéolo hasta el capilar pulmonar y el
concepto de reserva de tiempo capilar.
3) Definir la capacidad difusiva del O2 y describir la lógica y la técnica del uso del CO para
determinar la DL50.
4) Contrastar las circulaciones sistémica y pulmonar con respecto a la presión, resistencia al flujo y
respuesta a la hipoxia.
5) Describir los cambios en la resistencia vascular pulmonar ante alteraciones del gasto cardíaco y
la presión arterial pulmonar. Explicar es términos de distensión y reclutamiento de vasos
pulmonares.
6) Describir las diferencias funcionales en el flujo sanguíneo pulmonar en una persona de pie.
Definir zonas de West con respecto a presión vascular pulmonar y presión alveolar.
7) Describir cómo cambia la resistencia vascular pulmonar ante variaciones de volumen pulmonar.
Explicar en términos de alteraciones de los vasos intra o extralaveolares.
8) Describir las consecuencias de la vasoconstricción pulmonar hipóxica en la distribución de flujo
sanguíneo.
9) Describir los efectos del NO inspirado en la resistencia vascular pulmonar y vasoconstricción
hipoxica.
10) Explicar el desarrollo de edema pulmonar por: a) aumento de presión hidrostática, B) aumento
de la permeabilidad, C) alteración del drenaje linfático o aumento de la presión venosa central y
d) hemodilución con solución fisiológica (resuscitación con expansión).
11) Describir las funciones de la circulación bronquial.
12) Definir presión parcial de O2, contenido de O2 (CaO2), y saturación de la hemoglobina.
13) Dibujar una curva de disociación de la hemoglobina mostrando las relaciones entre PO 2,
saturación de la Hb y Contenido arterial de O2.
14) Calcular el Contenido arterial de oxígeno.
15) Comparar las cantidades relativas de O2 transportado por la hemoglobina con la que circula en
forma disuelta.
16) Describir la forma de la curva de disociación de la hemoglobina y cómo influencia la extracción y
liberación de O2.
17) Definir P50.
18) Mostrar los cambios en la curva de disociación de la oxihemoglobina ante cambios de
temperatura, pH, PCO2 y 2-3BPG.
19) Enumerar las formas de transporte del CO2 en la sangre.
20) Describir el desplazamiento de cloruro en el transporte del CO2.
21) Dibujar la curva de disociación del CO2 para la oxi y desoxihemoglobina. Describir el interjuego
entre CO2 y O2 unido a la HB que determina el efecto Haldane.
2
Contenidos:
Fundamentos Biofísicos: Solubilidad de un gas en un líquido. Ley de Henry. Bases físicas de la difusión.
Ley de Fick de la difusión. Ley de Poiseuille. Presión hidrostática.
Contenidos Fisiológicos: Difusión pulmonar: concepto. Participación de la membrana alvéolo-capilar y del
factor sanguíneo. Gases membrano y perfusión dependientes. Capacidad de difusión. Evaluación de la
capacidad de difusión de la membrana alvéolo-capilar: DLCO.
Transporte de O2. Curva de saturación de O2 de la hemoglobina. Concepto de oferta distal de O2 y
diferencia arteriovenosa de O2. Consumo de O2. Concepto de hipoxem2ia y sus causas. Diferencia entre
hipoxia, hipoxemia y anemia. Transporte de CO2, sus diferencias con el transporte de O2. Interrelación
entre el transporte de CO2 y el de O2. Efecto Bohr. Efecto Haldane. Evaluación del transporte de gases
por la sangre: oximetría, capnografía y gasometría arterial. Papel del aparato respiratorio en la regulación
del medio interno.
Características de la circulación pulmonar. Diferencias con la circulación sistémica. Distribución del flujo
pulmonar en una persona en posición de pie y acostada.
2
Trabajo Práctico III
DIFUSION ALVEOLO-CAPILAR. CIRCULACION PULMONAR. TRANSPORTE DE
GASES
1.La presión parcial de un gas disuelto en la sangre, ¿es una medida de la cantidad total o de la
concentración? ¿Por qué utilizo una unidad de presión como el mm de Hg si la sustancia ya no está en
estado gaseoso? Si la presión parcial de O2 arterial normal está en el orden de 100 mmHg y la de CO2
en 40 mmHg ¿Significa esto que la cantidad de O2 disuelto es mayor que la de CO2?
2.Si el CO2 es obviamente más pesado que el O2, ¿por qué su capacidad de difusión es mayor que la
de éste? ¿Qué importancia tiene esto vinculado a los mecanismos de hipoxemia?
3.¿Qué tiene que ver la enorme cantidad de alvéolos que posee el pulmón con la ley de Fick?
4.¿Por qué se utiliza al monóxido de carbono para evaluar la capacidad de difusión pulmonar? ¿Hay
alguna ley biofísica que pueda ayudarme? ¿Por qué debo tener cuidado con la concentraciones
utilizadas?
5- Si el O2 tiene la capacidad de disolverse en la sangre ¿Porqué necesito a los glóbulos rojos para
transportarlo? ¿Cómo se calcula el contenido arterial de O2?
6- Si la presión parcial de O2 arterial (PaO2) representa el O2 disuelto y éste es sólo una pequeña parte
del contenido arterial del mismo, ¿por qué los médicos se obsesionan tanto con dicho parámetro?
7- Si una persona normal respira O2 al 100%, ¿aumenta mucho el contenido arterial de dicho gas? ¿Por
qué entonces a los pacientes severamente hipoxémicos se les administra mezclas con fracciones
inspiradas (FI O2) altas?
8- Mencione a los principales factores que desvían la curva de disociación de la Hemoglobina hacia la
derecha y explique la importancia que tienen en la entrega de O2 a nivel tisular.
9- Hay dos proteínas presentes en los glóbulos rojos que son decisivas para permitir el normal transporte
del dióxido de carbono desde los tejidos hasta el pulmón ¿Cuáles son?
10- ¿Qué otro parámetro necesito para calcular el consumo de O2 de un paciente si ya tengo la
diferencia arterio-venosa de dicho gas? ¿Por qué?
11- La diferencia arterio-venosa de O2, ¿es igual en los distintos órganos? ¿Puede cambiar en
situaciones fisiológicas?
12- ¿Por qué el sistema bicarbonato/ ácido carbónico es fundamental en la regulación del equilibrio
ácido-base? ¿Qué tiene que ver con esto el aparato respiratorio?
13- Normalmente, la presión media en la arteria pulmonar es significativamente menor que la presión
media en la aorta. Discuta cuáles de las siguientes afirmaciones son justificaciones válidas para este
hecho:
* La contractilidad del ventrículo derecho es significativamente menor que la del izquierdo debido a que
su espesor es menor
* La precarga del ventrículo derecho es significativamente menor que la del izquierdo
* La resistencia vascular pulmonar es significativamente menor que la resistencia vascular sistémica
* La constitución de la pared de la arteria pulmonar es significativamente menos elástica que la de la
aorta
* El caudal que maneja el circuito pulmonar es significativamente menor que el que maneja el circuito
2
sistémico
14- Como se distribuye la perfusión sanguínea en las diferentes zonas del pulmón en un individuo sano
de pie. ¿Y acostado?
15- En condiciones fisiológicas se puede estimar adecuadamente la presión arterial media a partir de la
siguiente ecuación: PAM = volumen minuto x resistencia vascular sistémica. Sin embargo, al extrapolar
este planteo a la circulación pulmonar planteando que: PAMP= volumen minuto x resistencia vascular
pulmonar, estamos cometiendo un error. Descúbralo
2
Teórico IV
RELACION VENTILACION PERFUSION (V/Q)
HIPOXEMIA
Objetivos generales:
1) Describir cómo la relación V/Q de una unidad alveolocapilar pulmonar determina la PO 2 y PCO2
de la sangre que emerge de dicha unidad.
2) Identificar la V/Q promedio en el pulmón normal. Explicar cómo la relación V/Q se modifica de
acuerdo a la distribución vertical de la ventilación y perfusión en un sujeto sano.
3) Describir las diferencias normales relativas entre el vértice y la base del pulmón en cuanto a la
PO2, PCO2, pH e intercambio entre O2 y CO2.
4) Predecir cómo la presencia de V/Q altas o bajas afectarán la PO 2 y PCO2.
5) Describir al menos dos causas de V/Q alterada.
6) Definir shunt derecha-izquierda, shunts anatómicos y fisiológicos y espacio muerto fisiológico.
Describir las consecuencia en el intercambio gasesoso.
7) Describir los mecanismos en la regulación de la vía aérea y vasos pulmonares que ayudan a
mantener una V/Q normal. Mencionar dos reflejos compensatorios para la alteración V/Q.
8) Calcular la diferencia alvéolo-arterial de O2 (A-aO2) y el PaFIO2. Conocer los valores normales y
el significado de su alteración.
9) Definir hipoxémia e insuficiencia respiratoria.
10) Nombrar cinco causas de hipoxemia.
11) Definir posibles mecanismos de hipoxemia analizando gases en sangre arterial.
Contenidos:
Contenidos fisiológicos: Relación V/Q: concepto. Alteración de la relación V/Q. Importancia en la práctica
clínica. Cortocircuito funcional o falso cortocircuito (zonas de baja V/Q). Hipoxemia. Insuficiencia
respiratoria. Pruebas de oxigenación (A-a, a/A, PAFIO2). Gases en sangre arterial.
Trabajo Práctico IV
RELACION VENTILACION PERFUSION
1- ¿Qué influencia tienen las diferencias existentes entre las curvas del contenido sanguíneo en función
de la presión parcial de O2 y CO2 sobre los efectos compensadores de la hiperventilación que se produce
frente a las alteraciones de la relación ventilación/perfusión?
2- Un paciente con diagnóstico reciente de trombosis venosa profunda experimenta en forma súbita
sensación de falta de aire (disnea) asociada a un dolor punzante en hemitórax derecho.
Al examen físico presenta:
Presión arterial: 90/60 mmHg
Frecuencia cardíaca: 110 latidos/minuto
Frecuencia ventilatoria: 35 ciclos/minuto
Regular perfusión periférica, pulsos periféricos disminuidos, ingurgitación yugular 3/3 sin colapso
inspiratorio.
Los ruidos cardíacos son hipofonéticos y la auscultación pulmonar evidencia buena entrada de aire
bilateral, sin evidencia de ruidos patológicos agregados.
2
La muestra de gases arteriales arroja:
pH: 7,45; PO2: 60 mmHg; PCO2: 22 mmHg, Saturación de O2: 90%, HCO3-:20 mEq/l
La radiografía de tórax evidencia un marcado hipoflujo en campo pulmonar derecho, sin evidencia de
infiltrados pulmonares patológicos.
Ante la sospecha de tromboembolismo pulmonar se le practica una angiotomografía de tórax que
documenta la oclusión, mediante un trombo, de la rama pulmonar derecha.
A partir de sus conocimientos de fisiología, responda:
? ¿Cómo está la ventilación alveolar de este paciente?
? ¿Cómo justifica la hipoxemia? ¿Cuáles son los mecanismos compensadores puestos en juego?
El paciente se encuentra hipotenso y taquicárdico, con signos de mala perfusión periférica.
? Discutir las repercusiones hemodinámicas que acarrea la embolia pulmonar masiva de este paciente
El Ecocardiograma Doppler muestra un ventrículo izquierdo de diámetros conservados y buena función
sistólica (Fey 70%), mientras que el ventrículo derecho se encuentra moderadamente dilatado con
hipokinesia severa global. La presión sistólica calculada en la arteria pulmonar es de 50 mmHg.
El paciente es derivado al laboratorio de hemodinamia donde se le practica una angiografía pulmonar,
con trombectomía e inyección selectiva de trombolíticos locales.
En las horas sucesivas el paciente experimenta una franja mejoría clínica.
3- ¿Qué entiende por admisión venosa? ¿Es un fenómeno fisiológico? Especifique.
4- ¿Qué es la vasoconstricción hipóxica? ¿Qué papel juega en las alteraciones de la relación V/Q?
2
Teorico V
REGULACION DE LA VENTILACION
HIPOBARIA. HIPERBARIA
REGULACION PULMONAR DEL pH
Objetivos generales:
1) Identificar las regiones del SNC que juegan un papel importante en la generación y control del
ciclo ventilatorio.
2) Mencionar tres ejemplos de reflejos que involucran receptores pulmonares que influencian la
frecuencia ventilatoria y el volumen corriente. Describir receptores y vías involucradas.
3) Describa la localización de los quimiorreceptores que participan en el control de la ventilación.
Identifique la importancia relativa de cada uno sensando alteraciones de los gases en sangre.
4) Describir cómo las alteraciones de la PaO2 y PaCO2 alteran la ventilación alveolar incluyendo el
efecto sinérgico cuando cambian juntos.
5) Describir el impulso ventilatorio en pacientes con EPOC y predecir los cambios cuando se
administra mezclas de O2 a dicho paciente.
6) Describir los mecanismos que ocurren en la ventilación alveolar en la altitud, durante el
aclimatamiento y en el descenso posterior.
7) Describir las bases fisiológicas del mal de las profundidades y de la descompresión en el buceo
con tanques.
8) Describir el significado del control anticipatorio de la ventilación durante el ejercicio y los efectos
del ejercicio sobre la PO2, PCO2 y PH arterial y venoso.
9) Describir las causas de la apnea de sueño obstructiva y central.
10) Describir la participación del control respiratorio en el mantenimiento del pH arterial.
Contenidos:
Generalidades sobre el control de la ventilación. Centros ventilatorios centrales. Control voluntario e
involuntario. Quimiorreceptores de ubicación central y periférica. Otros receptores. Reflejos respiratorios.
Control nervioso y humoral del tono bronquial. Variaciones fisiológicas en la ventilación en la altura.
Modificaciones cardio-respiratorias durante la aclimatación. Hiperbaria. Hipobaria. Apnea de sueño.
Regulación respiratoria del pH arterial.
1.¿Qué ocurre con la función ventilatoria si un paciente sufre una lesión equivalente a una sección
completa entre el bulbo y la médula espinal? ¿Y si se produce entre la protuberancia y los pedúnculos
cerebrales?
2.¿Cómo es la jerarquía fisiológica y la importancia vital de las estructuras del sistema nervioso central
que funcionan como "centro respiratorio" si se las compara con aquellas que en su conjunto constituyen
el centro de control cardiovascular? Fundamente.
3. ¿Utiliza el organismo la misma señal de control que los médicos para saber acerca del e
stado de la función ventilatoria?
4- Un montañista entrenado asciende en forma gradual hasta alcanzar una altura de 5500 metros sobre
el nivel del mar. A dicho nivel, la presión barométrica es de aproximadamente 380 mmHg.
- ¿Qué consecuencias fisiológicas trae aparejado el hecho de ventilar en una atmósfera hipobárica?
- ¿Cómo es la PO2 alveolar que espera en este individuo para estas condiciones? ¿Podría estimar su
valor?
2
- Ante esta situación, la respuesta fisiológica esperada es un aumento en la ventilación alveolar ¿Cuál es
el estímulo principal que condiciona este aumento? ¿Cuáles son sus efectos sobre la composición del
gas alveolar?
5- Una paciente diabética de 20 años de edad llega a la guardia con un cuadro de malestar general,
parámetros hemodinámicos relativamente normales y una frecuencia respiratoria de 39 respiraciones por
minuto. En la gasometría arterial la PO2 es de 99 mmHg, la PCO2 es de 28 mmHg. La glucemia es de
400 mg%, la urea es de 35 mg%, el hematocrito es de 44 % y el ionograma es normal.
? ¿Qué "pista" de la fisiología de esta paciente me indica el parámetro que debería investigar? ¿Por qué?
? ¿Cómo está la ventilación alveolar de la paciente?
6- Un paciente 60 años con enfermedad pulmonar obstructiva crónica de grado severo, presenta una
frecuencia respiratoria de 35 respiraciones por minuto y la siguiente gasometría arterial :
pH: 7,32 PaCO2: 50 mmHg PaO2: 63 mmHg CO3H-: 26 mEq/
? ¿Qué podemos decir de la ventilación alveolar de este paciente?
? ¿Cuáles son los estímulos más importantes que disparan la taquipnea que presenta y a qué nivel
actúan? ¿Cuál es el más rápido y cuál el más potente?
? ¿Encuentra algún trastorno en el equilibrio ácido-base?
7- Un paciente de 40 años con antecedentes de miocardiopatía dilatada de origen chagásico es traído al
hospital por presentar un cuadro de hipertensión arterial acompañado de disnea (sensación subjetiva de
dificultad respiratoria). Al examen físico tiene una presión arterial de 190/110 mmHg, una frecuencia
cardíaca de 100 latidos por minuto, y una frecuencia respiratoria de 40 respiraciones por minuto. La
gasometría arterial informa:
pH: 7,48 PaCO2: 28 mmHg PaO2: 68 mmHg CO3H-: 21 mEq/l
? ¿Cuál es el estímulo principal que dispara la frecuencia respiratoria?
? ¿Está hipoxémico? ¿Cómo está la ventilación alveolar? ¿Hay alguna alteración del equilibrio ácidobase?
8. ¿Por qué el gas nitrógeno que se encuentra en equilibrio entre nuestro cuerpo y el ambiente se
convierte en un gas peligroso en el buceo de gran profundidad con tanques de aire comprimido? ¿Qué
tiene que ver esto con la ley de Henry?
2
Módulo de Integración de Fisiología
Módulo de Integración de Fisiología Cardio- Respiratoria
El objetivo principal de esta actividad es que los alumnos sean capaces de reconocer
en una situación real de su futura actividad médica, un caso clínico, los conceptos
fisiológicos principales.
No se pretende en absoluto desarrollar una discusión acerca de la situación clínica
específica que se está tratando ya que esto no es adecuado a la etapa en la que el
alumno se encuentra.
Lo que se espera es que pueda encontrar y elaborar los parámetros necesarios para la
evaluación fisiológica del ser humano a partir de la información que el caso clínico le
presenta, esto además le permitirá comprender la trascendencia que tiene lo que está
estudiando en su futuro desempeño profesional. De esta manera, estará integrando
verdaderamente todo lo aprendido de una forma segmentaria, en un “todo” concreto, el
paciente.
CASO CLINICO PARA ANALIZAR DESDE UN PUNTO DE VISTA FISIOLOGICO
Ingresa a la guardia de un hospital general un paciente de sexo masculino, 55 años de
edad, con antecedentes de hipertensión arterial, tabaquismo e hipercolesterolemia
presentando un cuadro de disnea, y dolor precordial opresivo de 3 horas de evolución.
Se encuentra lúcido, con gran desasosiego, muestra palidez cutáneomucosa, piel fría y
sudorosa con livideces en las extremidades.
Presión arterial sistólica 70 mmHg
PAD: 40 mmHg,
Frecuencia cardíaca 110 pulsaciones por minuto,
Pulsos periféricos son apenas perceptibles y el relleno capilar está disminuido.
La ingurgitación yugular alcanza un tercio y no hay reflujo hepatoyugular.
La auscultación cardíaca es muy difícil por respiración ruidosa, alcanzándose a
escuchar un 1ro y 2do ruido hipofonéticos; un 3er ruido en la punta con cadencia de
galope y silencios libres.
La frecuencia respiratoria es de 32 respiraciones por minuto, con utilización de
músculos accesorios. La auscultación de los campos pulmonares muestra rales
crepitantes en campos basales y medios.
En el ECG tiene ritmo sinusal, frecuencia cardíaca de 120/minuto, onda P de 0,2 mV de
amplitud y 0,140 seg de duración; un PR de 0,180; QRS de 0,08 seg. de duración, con
eje en el plano frontal de + 50º, supradesnivel del segmento ST de 4 mm a 0,08 seg del
punto J en las derivaciones V1 a V6, D I y aVL, con infradesnivel de 2 mm en DII, DIII y
aVF.
2
Se le realiza una radiografía de tórax con un equipo portátil que muestra una silueta
cardíaca de tamaño inevaluable e infiltrado intersticio-alveolar en campos pulmonares
basales y medios bilaterales.
Se le extrae de la arteria radial una muestra de sangre para gasometría que arroja los
siguientes resultados:
pH: 7,46
PO2: 60 mmHg
PCO2: 30 mmHg
HCO3-: 21 mEq/l
Saturación de la hemoglobina: 88 %
Concentración de la Hemoglobina en sangre: 14 g %
De una muestra de sangre venosa se obtienen los siguientes valores enzimáticos:
Troponina T: positiva (cualitativa)
CPK total: aumentada CPK MB: > del 10 % del valor normal.
Cuestionario:
1.¿Cómo está la presión arterial sistólica y diastólica? Calcule aproximadamente la
presión arterial media. De acuerdo a lo que Ud. ha estudiado en Fisiología, ¿qué
parámetros podrían determinar este comportamiento de la presión arterial?
2) ¿Es normal la frecuencia cardíaca? ¿Qué estaría mostrando de la fisiología de este
paciente?
3) Aunque todavía no ha aprendido a auscultar, ¿puede decirnos algo respecto de los
ruidos cardíacos de este caso?
4) ¿La frecuencia respiratoria es normal? ¿y la utilización de la musculatura accesoria?
5) ¿El ECG es normal? Explique detalladamente.
6) ¿Qué volumen minuto cardíaco esperaría encontrar en este paciente? ¿Por qué?
7) ¿Cómo piensa que estará la contractilidad y la precarga del ventrículo izquierdo?
8) ¿El valor de los gases en sangre es normal?
9) Si considera que hay hipoxemia: ¿podría haber sido provocada en este caso por
hipoventilación? ¿Conoce algún otro mecanismo que pueda provocarla?
10) ¿Se anima a calcular aproximadamente la PO2 alveolar de este paciente
respirando aire ambiente? ¿Podría ayudar este cálculo a identificar una alteración en la
difusión o en la relación ventilación/perfusión? Justifique su respuesta.
11) Calcule el contenido arterial de O2. ¿Qué opina del resultado obtenido? ¿Cuál es la
importancia del mismo?
2
12) ¿Cómo está el pH? Si considera que hay alguna alteración del equilibrio ácidobase, clasifíquelo.
Investigue:
A) Qué es el balón de contrapulsación y cuál es su utilidad
B) Drogas inotrópicas
C) Catéter de Swan-Ganz
Continuando con la evolución del caso clínico: se traslada al paciente a una unidad de
cuidados intensivos, se le coloca un balón de contrapulsación para sostén
hemodinámico y se le indican inotrópicos.
Se le coloca a través de la vena subclavia un catéter de Swan-Ganz para monitoreo
hemodinámico que muestra los siguientes parámetros:
Volumen minuto cardíaco: 2 litros / minuto
Presión en aurícula derecha: 5 mmHg
Presión media en la arteria pulmonar: 30 mmHg
Presión de enclavamiento pulmonar (presión wedge): 25 mmHg
Saturación de la hemoglobina de la sangre venosa mezclada obtenida en la arteria
pulmonar : 48 %
Con un catéter dentro de la arteria radial derecha se mide una presión arterial media
de: 53 mmHg
13) Calcule: la resistencia periférica total y la resistencia pulmonar. ¿Qué ley
hidrodinámica utilizó para hacer este cálculo? ¿Podría haber hecho este cálculo sin los
datos aportados por el catéter de Swan-Ganz?
14) Teniendo en cuenta que el rango normal para la resistencia periférica total va de
1100 a 1500 dyn s cm -5 y el de la resistencia vascular pulmonar va de 120 a 250 dyn s
cm -5 ¿cómo son los valores obtenidos? Discuta los resultados.
15) ¿Por qué la presión tomada en una arteria radial sirve para efectuar un cálculo que
involucra a todo el circuito sistémico? ¿Puede haber alguna situación en la cual esto
sea erróneo?
16) Si quisiera calcular aproximadamente la tensión en la pared de la arteria radial
¿Podría hacerlo? ¿Necesitaría algún otro dato? ¿Cómo sería la tensión parietal en la
aorta? ¿Y la presión?
17) De acuerdo a los datos del Swan-Ganz y los cálculos efectuados por Ud. a partir de
ellos ¿puede emitir una opinión respecto de la precarga y postcarga del ventrículo
derecho e izquierdo?
18) ¿Hubiera sido correcto administrar solución fisiológica o alguna otra solución
expansora del volumen intravascular para aumentar la presión arterial de este
paciente?
¿Por qué?
2
19) Calcule el volumen sistólico de cada ventrículo. ¿Cómo explica los resultados
obtenidos?
20) Si el volumen minuto está disminuido y la resistencia pulmonar está en rango
normal.
¿Cómo explica que la presión pulmonar media esté aumentada? ¿Contradice esto a la
ley de Poisseuille?
21) Calcule el transporte arterial de O2 ¿es normal el resultado? ¿Qué importancia
tiene el mismo?
22) ¿Puede calcular el consumo de O2? Explique cómo.
23) ¿Por qué se obtiene una muestra de sangre en la arteria pulmonar y no
simplemente en una vena más accesible?
24) Calcule en porcentaje la extracción periférica de O2 ¿cómo podría explicar el
resultado obtenido?
Se le efectúa un ecocardiograma junto a la cama del paciente que muestra un
ventrículo izquierdo levemente dilatado con deterioro severo de la fracción de
acortamiento con akinesia de los segmentos septales anteriores, apicales y
anterolaterales e hiperkinesia de los segmentos septales posteriores e inferiores. Las
cavidades derechas son normales, no hay alteraciones valvulares y no hay derrame
pericárdico.
25) ¿Cuál ha sido el aporte de este ecocardiograma?
Se traslada en forma urgente al paciente a la sala de hemodinamia, se le efectúa una
cinecoronariografía que muestra una arteria descendente anterior ocluida 100 % en su
tercio proximal, con el tronco de la coronaria izquierda, circunfleja y coronaria derechas
sin lesiones significativas.
26) ¿Es coherente este resultado con el cuadro clínico y hemodinámico? ¿Por qué?
Se le realiza una angioplastia con colocación de stent en la arteria afectada.
La interpretación final del cuadro es la de un infarto agudo de miocardio anterolateral
por oclusión trombótica aguda de la arteria descendente anterior que provoco falla
contráctil del ventrículo izquierdo con shock cardiogénico.
Lentamente en los días subsiguientes el paciente va mejorando su estado clínico y
hemodinámico
2