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Capitulo 53: Anatomía, fisiología y patología cardiaca y grandes vasos


Autores:

  • Raúl Roberto Borrego Domínguez

    •  Correo: MICOMIX@terra.es

    •  Titulación académica: Licenciado en Medicina. Especialista en Pediatría

    •  Centro de Trabajo: Unidad de Cuidados Intensivos de Pediatría. Hospital Virgen de la Salud. Toledo. España


Resumen:

   Para entender la cardiología pediátrica es básico conocer bien la anatomía del corazón y la relación con los grandes vasos que entran y salen de él. Veremos algunos esquemas que nos muestren dichas relaciones.

    Asimismo describiremos el paso de la circulación fetal a la circulación neonatal estableciendo las diferencias entre ambas.

    Dentro de la fisiología cardiaca conoceremos los factores que intervienen en el funcionamiento cardiaco desarrollando los conceptos de precarga, contractilidad y postcarga.

    Veremos los distintos tipos de presiones vasculares mostrando las curvas características.

    Y, con respecto a la patología cardiaca, haremos hincapié en las cardiopatías congénitas mostrando una clasificación sencilla.

    Abordaremos de manera puntual otras patologías: arritmias, hipertensión arterial e hipertensión pulmonar.


Anatomía, fisiología y patología cardiaca y grandes vasos

Introducción

    El corazón es un órgano muscular hueco en forma de pirámide triangular que está situado en la parte media del tórax, dentro del mediastino. Es el órgano principal del sistema cardiovascular, que también lo integran los distintos vasos sanguíneos: arterias, venas y capilares.

    Su función es la de bombear la sangre a los distintos lugares del organismo. Por una parte impulsa la sangre hacia los pulmones para oxigenarse, para posteriormente tras un nuevo paso por sus cavidades bombear la sangre oxigenada al resto del organismo.

    Dentro de este tema describiremos la anatomía del corazón, así como la fisiología básica de su funcionamiento. Veremos su relación con los grandes vasos sanguíneos que salen y llegan a él. Presentaremos un esquema de las distintas cardiopatías congénitas.

 

Objetivos

  1. Conoceremos la anatomía cardiaca y las relaciones con los grandes vasos.

  2. Comprenderemos la circulación fetal y los cambios que se producen al nacimiento.

  3. Iniciación en la fisiología cardiovascular. Conceptos de: precarga, postcarga, contractilidad. Veremos las curvas de presión vascular características.

  4. Conoceremos una clasificación de las cardiopatías congénitas.

Antecedentes

    El conocimiento de la anatomía y la fisiología del sistema cardiovascular ha recibido un importante empuje a lo largo de las últimas décadas debido al gran avance tecnológico. Así con técnicas como la ecografía cardiaca, el doppler cardiaco y, la angiografía se ha podido visualizar de forma más perfecta las distintas estructuras cardiacas y la relación con los vasos sanguíneos que confluyen en el corazón.

 

    Comenzamos por anatomía cardiaca describiendo las partes del corazón. Es un órgano hueco compuesto por cuatro cavidades: dos aurículas y dos ventrículos (FIGURA 1). Presenta cuatro válvulas encargadas de regular el paso sanguíneo de unas cavidades a otras: tricúspide y mitral (circulación entre aurículas y ventrículos) y, pulmonar y aórtica (circulación de la sangre hacia fuera del corazón) (FIGURA 2). Es un órgano muscular de consistencia firme y de coloración rojiza. Su peso aumenta gradualmente con la edad alcanzando el promedio de 260-270 gramos en la edad adulta.

FIGURA 1: Anatomía cardiaca y relación con los grandes vasos.

 

FIGURA 2: Válvulas cardiacas.

    La sangre llega al corazón a través de las venas cavas y entra directamente en la aurícula derecha. La vena cava superior recoge la sangre de la cabeza y extremidades superiores, y la vena cava inferior del abdomen y extremidades inferiores. También llega a la aurícula derecha la sangre que llega de la circulación coronaria a través del seno coronario.

    De la aurícula derecha la sangre pasa a través de la válvula tricúspide al ventrículo derecho del que es impulsada a través de la válvula pulmonar a las arterias pulmonares. La sangre llega a los pulmones para después dirigirse al corazón nuevamente. Entra por las venas pulmonares que convergen en la aurícula izquierda. Esto constituye la circulación menor.

     De la aurícula izquierda se dirige la sangre hacia el ventrículo izquierdo a través de la válvula mitral. Una vez en el ventrículo izquierdo la sangre es propulsada a través de la válvula aórtica a la arteria aorta dirigiéndose a todo el organismo. Posteriormente la sangre vuelve al corazón a la aurícula derecha a través de las venas cavas cerrando el círculo y constituyendo la circulación mayor (FIGURA 3).

FIGURA 3: Circulación sanguínea.

    Dentro de la fisiología cardiaca y del sistema cardiovascular en la edad pediátrica es muy importante conocer las bases de la circulación fetal y los cambios que se producen en el nacimiento para comprender mucha de la patología que puede surgir en el periodo neonatal.

    En el feto los ventrículos constituyen un circuito en paralelo a diferencia del circuito en serie del recién nacido (FIGURA 4). La sangre oxigenada llega al corazón desde la placenta a través de la vena umbilical que desemboca en la vena cava inferior a través del conducto venoso. Desde la cava inferior la sangre alcanza la aurícula derecha dirigiéndose casi en su totalidad hacia la aurícula izquierda a través del foramen oval. De la aurícula izquierda pasa al ventrículo izquierdo y a la arteria aorta que lleva la sangre a todos los órganos del feto. Es recogida y devuelta a la placenta a través de las arterias iliacas desde donde salen las dos arterias umbilicales.

FIGURA 4: Circulación fetal.

    La sangre que procede de la cava superior pasa a través de la válvula tricúspide al ventrículo derecho para desde aquí ser expulsada del corazón a través de las arterias pulmonares. Esta sangre no llega a los pulmones pues están en situación de vasoconstricción; pasa a través del conducto arterioso a la arteria aorta descendente.

    Al nacimiento lo primero que ocurre es la disminución de las presiones pulmonares debidas a la expansión mecánica de los pulmones y a la elevación arterial de la presión parcial de oxígeno como consecuencia de la respiración del recién nacido. Al clampar el cordón umbilical se elimina la circulación placentaria de baja presión con lo que aumentan las resistencias vasculares sistémicas. La sangre de la aurícula derecha fluye hacia el ventrículo derecho y los pulmones pues se encuentra con menor resistencia a este nivel. Con todo este proceso durante los primeros días de vida se cierran los vasos y orificios propios de la circulación fetal: conducto venoso, foramen oval y conducto arterioso.

    Dentro de la fisiología cardiaca abordaremos los conceptos básicos que rigen el funcionamiento del sistema cardiovascular.

    La principal función del aparato cardiovascular es el aporte de oxígeno y nutrientes a todas las células del organismo de una forma adecuada para garantizar la actividad metabólica de las mismas.

El gasto cardiaco está compuesto por dos factores: el volumen de eyección (volumen que el corazón expulsa en cada latido) y la frecuencia cardiaca (número de contracciones por minuto del corazón). La multiplicación de ambos factores nos expresa el volumen minuto cardiaco o gasto cardiaco.

    Clásicamente se identifican tres componentes básicos en el funcionamiento ventricular: la precarga, la contractilidad y la postcarga. Estos tres componentes son los que influyen de manera directa en el volumen de eyección o volumen latido.

     La precarga cardiaca está directamente relacionada con el volumen de llenado ventricular. Sigue la ley de Starling (1918): la contractilidad cardiaca es proporcional de forma exponencial al llenado ventricular hasta un nivel en el que mayores incrementos de volumen no se acompañaran de aumentos del gasto cardiaco.

    Los factores que influyen sobre la precarga son: la volemia y su distribución por el organismo, las presiones intratorácica e intrapericárdica, la contribución auricular al llenado ventricular y, la función del propio ventrículo.

    La contractilidad cardiaca es representada por la fuerza de contracción ventricular y el factor más importante que influye en la misma es la longitud de la fibra muscular y su relación con la fuerza de contracción siguiendo la ley de Starling.

   La postcarga viene definida por las presiones que tiene que vencer el corazón para expulsar la sangre fuera de él. Los dos factores más importantes que definen a la misma son: la tensión de la pared ventricular que tiene como fundamento la Ley de Laplace (la tensión está influenciada por la presión ventricular y el radio), y la presión a la salida del ventrículo (tensión arterial y obstrucciones del tracto de salida).

    Es importante reconocer la morfología de las presiones arterial y venosa y por tanto vamos a dar unas nociones básicas de ambas.

    En la onda de pulso arterial (FIGURA 5) se observa un pico inicial redondeado que desciende suavemente hasta una depresión aguda (incisura dícrota) que sucede como consecuencia del cierre brusco de la válvula aórtica. Posteriormente desciende hasta ha diástole.

FIGURA 5: Onda de pulso arterial. FIGURA 6: Alteraciones de la onda de pulso arterial.

Las alteraciones más frecuentes que afectan a la onda de pulso arterial son (FIGURA 6):

  • Pulso anácroto: en la estenosis aórtica.

  • Pulso celer: en estadíos circulatorios hiperquinéticos, ductus arterioso e insuficiencia cardiaca.

  • Pulso digitiforme: en la miocardiopatía obstructiva, estadios circulatorios hiperquinéticos y situaciones de shock.

  • Pulso alternante: en insuficiencias cardiacas avanzadas.

  • Pulso paradójico: corresponde a la acentuación de un fenómeno que normalmente ocurre durante la inspiración. Se ve en tamponamiento cardíaco, pericarditis constrictiva, enfisema importante, embolías pulmonares masivas.

   La onda de pulso venoso (FIGURA 7) se desglosa en tres ondas y dos senos. Las ondas corresponden a la contracción auricular (a), contracción ventricular (c) y el llenado de la aurícula (v).

Las alteraciones más frecuentes que afectan a la onda de pulso venoso son (FIGURA 8):

FIGURA 7: Curva de presión venosa. FIGURA 8: Alteraciones de la onda de pulso venosa.
  • Onda “a” gigante: en estenosis tricúspide o pulmonar, hipertensión pulmonar o fallo de ventrículo derecho.

  • Onda “v” gigante: en insuficiencia tricuspídea.

  • Seno “y” profundo: en miocardiopatías y pericarditis constrictivas.

    Una clasificación de las cardiopatías congénitas sencilla y útil es la que se basa en criterios clínico-fisiológicos. En ella, realizamos un diagnóstico diferencial basándonos en datos clínicos y exploraciones complementarias sencillas y de fácil accesibilidad (existencia de cianosis y vascularización pulmonar en la radiografía de tórax, por ejemplo):

 

1.- CARDIOPATÍAS SIN CIANOSIS:

  1. Con aumento del flujo pulmonar (cortocircuito izquierda-derecha predominante):

    • Comunicación interauricular.

    • Comunicación interventricular.

    • Defecto de septo atrioventricular.

    • Ductus arterioso.

    • Ventana aorto-pulmonar.

    • Drenaje venoso pulmonar anómalo parcial.

  2. Sin aumento de flujo pulmonar (sin cortocircuitos):

    • Con afectación del corazón izquierdo:

    • Estenosis aórtica.

    • Coartación aórtica.

    • Estenosis e insuficiencia mitral.

    • Cor triatriatum.

    • Con afectación del corazón derecho:

    • Estenosis pulmonar.

    • Enfermedad de Ebstein.

2.- CARDIOPATÍAS CON CIANOSIS:

  1. Con disminución del flujo pulmonar (cortocircuito derecha-izquierda predominante)

    • Tetralogía de Fallot.

    • Atresia tricuspídea.

    • Atresia pulmonar con septo interventricular integro.

    • Ventrículo único con estenosis pulmonar.

    • Transposición de grandes arterias con estenosis pulmonar.

    • Ventrículo derecho de doble salida con estenosis pulmonar.

  2. Con aumento del flujo pulmonar:

    • Cortocircuitos mixtos:

    • Ventrículo único.

    • Truncus arterioso.

    • Drenaje venoso pulmonar anómalo total.

    • Corazón izquierdo hipoplásico.

    • Atresia tricúspide con flujo pulmonar aumentado.

    • Circuitos “en paralelo”:

      • Transposición de grandes arterias.

      • Ventrículo derecho de doble salida con malposición de grandes arterias.

    En cuanto a otras patologías que afectan al corazón y que no constituyen meros defectos anatómicos nos encontramos fundamentalmente con: las arritmias cardiacas, la hipertensión arterial y la hipertensión pulmonar.

    Como hemos veremos en los capítulos siguientes las arritmias cardiacas se diagnostican básicamente mediante el estudio del electrocardiograma (capítulo 56).

    Para la hipertensión arterial es fundamental la utilización del esfingomanómetro o, en cuidados intensivos podemos disponer de la monitorización de la presión arterial mediante métodos invasivos disponiendo de la misma de una forma continua (capítulo 54).

    En cuanto a la hipertensión pulmonar, aparece en una gran variedad de cardiopatías congénitas: cortocircuitos izquierda-derecha, en cardiopatías asociadas a aumento de la presión venosa, en la pericarditis constrictiva; también en el cor pulmonale producido por estados de hipoxia alveolar crónica (fibrosis quística, displasia broncopulmonar, obstrucción crónica de vías aéreas), tromboembolismo crónico, enfermedad venooclusiva pulmonar, enfermedades del tejido conectivo o la hipertensión pulmonar primaria. El tratamiento de la misma en UCIP se realiza inicialmente con óxido nítrico inhalado (capítulo 86).

 

Pensamiento crítico y observaciones

  • Para un manejo correcto de la patología cardiovascular es esencial en conocimiento de la anatomía y las bases fisiológicas que asientan el funcionamiento del mismo.

  • Es muy difícil desarrollar en un único capítulo la cantidad de bases fisiológicas del sistema cardiovascular descritas en tratados enteros sobre el tema, pero lo fundamental es tener unos mínimos conocimientos de forma sólida.

  • En cuanto a la patología cardiaca he hecho hincapié en las cardiopatías congénitas por ser las entidades más frecuentes y características de la infancia.

Bibliografía

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  • Bernsteid D. La transición entre la circulación fetal y la neonatal. En: Behrman, R., Kliegman, R., Jenson, H. Nelson, Tratado de Pediatría. 16ª edición. Madrid: McGraw Hill-Interamericana; 2000. P. 1467-1469.

  • Bernsteid D. Cardiopatías congénitas. En: Behrman, R., Kliegman, R., Jenson, H. Nelson, Tratado de Pediatría. 16ª edición. Madrid: McGraw Hill-Interamericana; 2000. P. 1490-1546.

  • Park, M.K. Evaluación cardiaca habitual en niños. En: Park, MK, Cardiología Pediátrica. Serie de manuales prácticos de cardiología pediátrica. 3ª edición. Barcelona: Elsevier; 2003. P. 1-53.

  • Ruza, F, Correa, M. Fisiología aplicada. En: Ruza F, Tratado de cuidados intensivos pediátricos. 3ª edición. Madrid: Ediciones Norma-Capitel; 2003. P. 205-217.

  • León, MC, Ruza, F. Monitorización de la macrocirculación. En: Ruza F, Tratado de cuidados intensivos pediátricos. 3ª edición. Madrid: Ediciones Norma-Capitel; 2003. P. 219-230.

   

Os invito a que participéis activamente en este capítulo, dejando vuestras aportaciones en la

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ISSN: 1885-7124

Este sitio se actualizó por última vez el 26/02/2014