BANDA MIOCARDICA HELICOIDAL EN EL CORAZON FETAL A. Sosa Olavarría, G. Pérez-Canto CH. Universidad de Carabobo. CEUSP. Valencia. Venezuela "No existe sabio que no prefiera la mentira inventada por él que la verdad descubierta por otro” Jean-Jacques Rousseau (1712-1778) Estamos acostumbrados a enseñar que el corazón tiene cuatro cavidades, dos aurículas y dos ventrículos, lo cual es cierto, pero de no ser por los trabajos de Torrent-Guasp, no pudiésemos entender que ambos ventrículos están constituidos por una sola banda de miocardio con doble hélice, un asa o bucle basal que se inicia desde la base de la arteria pulmonar y se continúa con otra asa apical de doble hélice que termina en la aorta. Cada asa tiene dos segmentos: La basal, los segmentos derecho e izquierdo, y la apical, segmentos descendente y ascendente. La arquitectura del miocardio descrito por Torrent-Guasp consolida los aspectos funcionales del corazón como bomba de succión y expulsión, tal y como lo definiera Erasistrato de Alejandría en el año 300 a.C. La contracción de dicha banda sería la responsable del movimiento de torsión descrito por Harvey en 1628, y la causa de la compresión-eyección, con el desplazamiento de la unión aurículo-ventricular hacia la punta del corazón, como lo señalara Da Vinci en 1478, las cavidades atriales aumentan de volumen y son blanco de una poderosa fuerza de succión, es decir que la unión AV ejerce un efecto de pistón con fuerzas de succión y compresión que cambian de dirección con el desplazamiento de dicha unión. En las aurículas, la fuerza de succión se refleja especialmente en la aurícula izquierda, donde la onda de velocidad de flujo manifiesta, en condiciones normales y a excepción de la vena cava inferior (VCI), dirección de flujos siempre anterógrados. Esta misma fuerza de succión se genera dentro de los ventrículos al tiempo en que la unión atrio ventricular regresa a su posición inicial, contribuyendo al llenado de estos. En otras palabras, el desplazamiento de dicha unión hacia la punta genera en cavidades atriales una succión y en los ventrículos la compresión y eyección, mientras que el retorno a la posición inicial cambia la dirección de las fuerzas predominando la succión hacia las cavidades ventriculares. Por otra parte, la contracción del segmento ascendente del asa apical genera un estiramiento (efecto similar al de los músculos agonistas-antagonistas) en el resto de la banda especialmente en el segmento descendente, resultando en un flujo inicial de llenado ventricular, que tendría su origen en la contracción de la banda y no la relajación como se pensaba anteriormente. La contracción de la banda, da lugar a tres fenómenos hemodinámicos importantes, el primero se deriva del desplazamiento apical de la unión aurículo-ventricular, el segundo es el movimiento de giro o de torsión del miocardio (el asa apical en sentido de las agujas del reloj y el asa basal en el sentido contrario) y el tercero es que la contracción del segmento ascendente del asa apical da lugar a un estiramiento del segmento descendente que garantiza la continuidad de la columna sanguínea en las cámaras. Resulta importante destacar que el numero de capas de fibras y dirección de estas en ambos ventrículos es diferente, arquitectura que lleva a considerarla como una banda elástica anisotrópica, es decir con magnitud de propiedades disímiles en todas las direcciones. Otro concepto introducido por Torrent-Guasp es el de “hemoesqueleto” que considera a la sangre como una interfase que por sus propiedades como fluido viscoso, proporciona 1 apoyo a la banda para cumplir más fácilmente como bomba expelente y dar origen al flujo axial (columna de sangre en movimiento) y el flujo radial (onda de pulso). La contracción del asa basal (segmento derecho) conduce al vaciamiento del ventrículo derecho (VD), mientras que el segmento izquierdo actúa como una carcasa sobre la cual se apoya el asa apical cuando se contrae, esto y conduce hacia abajo la unión atrioventricular ocurriendo así la expulsión del volumen adquirido por el ventrículo izquierdo (VI), que comienza a llenarse cuando el segmento descendente se estira debido a la contracción del asa ascendente. A la luz de los conocimientos actuales, podemos decir que la funcionalidad del corazón del feto puede evaluarse midiendo el tiempo de succión de la banda y cuanto aporta al llenado total, esto se puede establecer tanto en las venas pulmonares como en la onda de flujo a través de la válvula Mitral, en la magnitud del desplazamiento de la unión aurículo-ventricular hacia la punta y del estrechamiento radial de ambos ventrículos por separado. Como quiera que el corazón fetal trabaja en paralelo y ambos ventrículos poseen un gasto individual y representan redes de distribución con diferentes características, el estudio del rendimiento cardíaco en el feto se debe complementar con el de las ondas del ductus venoso y del istmo de la aorta. En nuestro laboratorio hemos disecado cincuenta corazones normales de fetos muertos por diversas causas, mediante la técnica de Torrent-Guasp modificada y en todos ellos hemos podido desplegar la banda helicoidal miocárdica descrita por este investigador. En las siguientes imágenes y vídeo demostramos los resultados. Figura N º 1: A: Corazones fetales de diferentes edades gestacionales, B: Detalle de la disección, C: corazón sin el epicardio y sin las aurículas, destaca surco interventricular anterior, D: Dirección de las fibras en el ventrículo derecho, E: segmento basal derecha desplegado, F: Vista posterior del corazón en el que se observa el surco interventricular posterior y la vista superior de los anillos de las válvulas AV con el tronco de los grandes vasos, G: Banda de Torrent-Guasp desplegada, la disposición de las fibras en el segmento ascendente hacia la aorta puede ser fácilmente identificado. 2 Figura N º 2: Las asas y segmentos de la banda miocárdica helicoidal. Nótese la dirección de las fibras en cada uno de los segmentos. Figura N º 3. Segmentos de la banda de miocardio, se hace hincapié en la disposición de asa apical en forma helicoidal enrollada sobre la sonda, Ao: Aorta, A y B: Asa basal en su segmento izquierdo, C: segmento descendente del asa apical, y D: Segmento ascendente del asa apical. 3 Figura N º 4: A,B,C,D: Detalles de la disposición de las fibras alrededor del anillo de la válvula y la orientación de las fibras en diferentes capas del asa apical. Nótese la disposición de las fibras que delimitan el anillo valvular, muy semejantes a la de una cuerda, mas profundamente las del segmento descendente con una disposición diferente. E: Disposición de las fibras en el segmento ascendente del asa apical. Ao: Aorta. Flujometría Doppler y Banda Miocárdica Helicoidal El análisis espectral de las ondas de flujo Doppler cardiacas y vasculares en el feto continúa siendo sometida a un análisis intenso por parte de los investigadores, dicho análisis se fundamenta en la correlación de los eventos eléctricos, mecánicos y de flujo, valiéndose para ello de la concepción clásica del ciclo cardíaco con sus diversos componentes tanto en la sístole como en la diástole. Si aceptamos como válidos los argumentos de Torrent-Guasp, el ciclo cardiaco involucraría a fenómenos secuenciales de Compresión-Eyección-Succión-Diastasis-Relajación, en el que la primera fase de llenado ventricular seria ocasionado por la contracción de uno de los segmentos de la banda miocárdica helicoidal; correspondiéndole a la Sístole la secuencia C-E-S y a la Diástole la D-R. De ser así resulta indispensable repensar los mecanismos que tratan de explicar el comportamiento de las ondas de flujo en especial el de las cavidades ventriculares de cuyo llenado “pasivo” y “activo”, en especial del segundo, se ha responsabilizado a la actividad contráctil de los atrios. Por otra parte surge la necesidad de encontrar una métrica en flujometría que permita evaluar la capacidad de trabajo o rendimiento de la Banda Miocárdica Helicoidal de Torrent-Guasp (BMHTG) y nuestra propuesta, en tal sentido, la formulamos a continuación en figuras con detallada descripción. 4 Figura No. 5: Ciclo Cardiaco, concepto clásico y su relación con la propuesta de Torrent-Guasp: Correlación electro-flujométrica, entre el EKG y las ondas de velocidad de flujo de Válvula Mitral y Aorta. EKG: Onda P despolarización atrial, se corresponde con segunda fase de llenado ventricular (Onda A), QRS despolarización ventricular que coincide con el tiempo de contracción isovolumétrica (TCI) y compresión y precede a la onda de Ao (Aorta) que tiene un tiempo de eyección (TE). Entre el final del TE de la Aorta y el inicio de la primera fase de llenado del ventrículo (Onda E), se ubica el tiempo de relajación isovolumétrica (TRI). De acuerdo a la hipótesis de Torrent-Guasp tanto el TRI como la onda E dependen de la contracción del segmento ascendería del asa apical y su efecto de alargamiento sobre el segmento descendente de dicha asa. Figura No. 6: Correlación de ondas atrio-ventricular (Ondas E y A, en línea continua), de vena cava inferior (Smax, Smin, E y A en trazado de puntos) y onda de la Aorta (Ao). Nótese que durante la onda E ventricular ocurre el Smin venoso y la segunda fase de llenado Atrial (onda E venosa). Smax (llenado de inicial del atrio se corresponde al efecto de succión que se produce al desplazarse la unión atrio ventricular hacia la punta del corazón. La onda A representa la segunda fase de llenado del ventrículo, cuando la posición de la unión atrio-ventricular retorna a la posición inicial y termina de relajarse la banda en su totalidad, con lo que la aurícula reduce los diámetros y la presión en su interior aumenta al contraerse. Estos cambios de presión intra auriculares producen en la conexión veno-atrial derecha (VCI) flujo retrógrado (onda A venosa). La onda de eyección de la Aorta (Ao) se superpone con la Smax de la vena. En consecuencia la Smax y Smin son expresión del llenado bifásico del atrio y la onda A consecuencia de la contracción atrial y del pleno llenado del ventrículo. La onda E y A ventricular son fenómenos activos, el primero es consecuencia de la contracción-alargamiento respectiva de los segmentos ascendente y descendente del asa apical (onda E) mientras que la onda A responde a la Diastasis y relajación activa de la banda. En el feto el índice E/A menos a la unidad revela una capacidad limitada de la banda que va mejorando a medida que avanza el embarazo. 5 Figura No. 7: En el tope OVF de venas centrales (VCS, VCI), la de la VCI posee un componente en reversa u onda A y mientras que la VCS tiene todos sus componentes positivos al igual que la vena pulmonar, pero destaca el hecho que el inicio de la onda A en la vena pulmonar se encuentra a mayor distancia del inicio de la eyección arterial si se compara con los que ocurre cuando insonamos simultáneamente Aorta y VCS. Este tiempo desde el inicio de la onda A venosa hasta el tiempo de la eyección arterial se corresponde con la succión que se produce por el efecto agonista-antagonista entre los segmentos ascendente y descendente del asa apical. En consecuencia se propone utilizar la insonación simultánea de vena pulmonar y arteria pulmonar periférica para evaluar la eficiencia del asa apical de la banda miocárdica. Figura No. 8: Registro simultaneo de ondas de flujo en arteria y vena pulmonares. La fracción porcentual (%) de succión de la Banda Miocárdica puede ser calculada dividiendo el Tiempo de Succión (TS) entre el Tiempo de Llenado (TLL) y multiplicando por 100. El valor obtenido en nuestros estudios es de 23% en promedio con rango entre 18 a 31%. Valores independientes de la edad gestacional. Otra alternativa sería la que se muestra a continuación. 6 Figura No. 9: OVF de Válvula Mitral, donde se muestran diferentes tiempos de sus componentes (T1,T2 y T/T) respectivamente equivalentes al Tiempo de Relajación Isovolumétrica, (48 ms), Tiempo de Llenado (157 ms) y fracción porcentual del TRI (30%). Luego T3 o tiempo de succión (primera fase de llenado: TRI + Final de Onda E) con valor de 124 ms, y T5 o tiempo de llenado total (TTLLV) de ventrículo en 217 ms, con Fracción de Succión % en el llenado de ventrículo (T3/T5) de 57%. Este valor representaría el aporte de la banda miocárdica al llenado ventricular. Conclusiones Ya en 1478 Leonardo da Vinci señaló que el corazón durante la contracción mostraba un movimiento desde la base hacia la punta, mientras tanto, William Harvey en 1628 describió la torsión ventricular. Sólo con las técnicas de disección desarrolladas por Francisco Torrent Guasp y publicadas en 1980, se demostró la arquitectura de miocardio que permite comprender los diferentes movimientos del corazón durante el ciclo cardiaco. Esta Banda Miocárdica Helicoidal ha sido considerada como una banda elástica anisotrópica, permite explicar que el ventrículo derecho posee ante todo una función de acortamiento longitudinal, mientras que el ventrículo izquierdo además de la torsión, su función de acortamiento es predominantemente radial. En consecuencia, la fase de llenado inicial ventricular deriva de la contracción miocárdica (ascendente de la banda apical), garantizando este fenómeno la continuidad de la columna hemática en las cámaras cardíacas en el que, por razones operativas, no puede estar nunca completamente vacía. Las teorías de Torrent-Guasp modifican los conceptos clásicos del ciclo cardíaco (funciones sistólica y diastólica con sus componentes) para agruparlos bajo los conceptos, de compresión-eyección-succión-diastasis-relajación pasando la actividad auricular a un plano coadyuvante al llenado de los ventrículos. Torsión, acortamiento y alargamiento son los tres principales movimientos de la banda cardiaca y la actividad atrial es tan solo un complemento de la eficiencia de la bomba. Los resultados proporcionados por Torrent-Guasp, los hemos visto en el corazón del feto y las teorías de llenado ventricular, nos han permitido intentar descifrar algunos de los jeroglíficos del Doppler cardíaco fetal. 7 Bibliografía 1: Ballester-Rodés M, Flotats A, Torrent-Guasp F, Ballester-Alomar M, Carreras F,Ferreira A, Narula J. Base-to-apex ventricular activation: Fourier studies in 29 normal individuals. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2005 Dec;32(12):1481-3. 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