biologia basica del aparato cardiovascular

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UNIVERSIDAD VERACRUZANA Facultad de Medicina Campus Poza Rica - Tuxpan BIOLOGIA BASICA DEL APARATO CARDIOVASCULAR Catedrático Dr. López Miro Espinosa Flavio Arturo Alumno Jesus Tolentino Garcia Grupo: 1001 Cardiología

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Page 1: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

UNIVERSIDAD VERACRUZANAFacultad de Medicina

Campus Poza Rica - Tuxpan

BIOLOGIA BASICA DEL APARATO

CARDIOVASCULAR

CatedráticoDr. López Miro Espinosa

Flavio ArturoAlumno

Jesus Tolentino Garcia

Grupo:1001 Cardiología

Page 2: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

Los vasos sanguíneos contribuyen en HOMEOSTASIS y

contribuyen en muchas fisiopatologías

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ESTRUCTURA VASCULAREl tono de las arteriolas regula la presión y flujo arterial a través de lechos vasculares•Capilares. Consta de Células endoteliales y pericitos•Venas y Arterias. Estructura trilaminar

Íntima. Células endotelialesTúnica media. Células Músculo LisoAdventicia. Matriz Extracelular + Fibroblastos +

Mastocitos + NerviosVasa vasorum. Arterias de mayor calibre

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Page 5: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

ORIGEN EMBRIONARIO.CÉLULAS VASCULARES

•Células de Músculo Liso de …• Parte superior del cuerpo derivan de CRESTA NEURAL• Parte inferior del cuerpo de estructuras MESODÉRMICAS contiguas• Arterias Coronarias derivan del ÓRGANO PROEPICÁRDICO

•La MEDULA ÓSEA origina tanto células endoteliales vasculares como de músculo liso (Reparación o Formación de lesiones vasculares)

SALUD VASCULAR

Page 6: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

BIOLOGÍA. CÉLULA ENDOTELIAL

•Actúa como: Interfaz entre tejidos y compartimiento sanguíneo Barrera permeable

•Regulación del calibre y flujo sanguíneo VASODILATADORES FISIOLÓGICOS. Prostaciclina, Factor hiperpolarizante, NO y Peróxido de Hidrógeno

VASOCONSTRICTOR. Endotelina

Page 7: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

BIOLOGÍA. CÉLULA ENDOTELIAL

•Contribuye en los procesos inflamatorios•Capaz de reclutar leucocitos mediante moléculas de adhesión y quimiocinas en procesos inflamatorios agudos/crónicos.

• Regulan la Trombosis y Hemostasis•NO y Prostaciclina. Limitan la activación/agregación plaquetaria•Trombomodulina/Vía Proteína C•Glucosaminoglucanos de sulfato de heparán aportan una capa antitrombina endógena vascular

Page 8: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

BIOLOGÍA. CÉLULA ENDOTELIAL

•Interactúa en procesos autoinmunes•Lisis celular mediada por complemento en aloinjertos de órganos sólidos

• Regula crecimiento de células musculares adyacentes•Factor de crecimiento derivado de plaquetas favorece la migración y proliferación celular

Page 9: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

BIOLOGIA DE LA CELULA ENDOTELIA. Funciones en estados de salud y enfermedad

Page 10: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

TÉCNICAS PARA VALORACIÓN CLÍNICA

•Con penetración corporal•Mide el cambio del diámetro coronario como respuesta a infusión de Acetilcolina o Metacolina

•Sin penetración corporal•Mediante oclusión del flujo sanguíneo en la arteria braquial•NO y Adenosina•Aumento del 10% de diámetro vascular

Page 11: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

CÉLULA DE MUSCULO LISO VASCULAR• La contracción/relajación controla:

→Presión arterial→Flujo sanguíneo regional

→Poscarga (arteria)/precarga (vena)• Latencia proliferativa se modifica en lesiones/activación inflamatoria• FENOTIPO: Células secretan la mayor parte de la matriz extracelular vascular• Producción anómala de colágeno y glucosaminoglucanos contribuye a alteraciones biomecánicas (Hipertensión/Ateroesclerosis)

Page 12: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

CONTRACCIÓN• Entrada de Ca + Reservas de Ca

1)Regulado por bombas Na+,K+ATPasa y K+ sensible a Calcio

2)Conductos de Ca voltaje dependiente tipo L3)Cambios locales intracelulares de Calcio4)Complejo Ca–Calmodulina5)Activación de la cinasa de la cadena ligera de

la Miosina

A)Participación química de agonistas y antagonistas que actúan en la fosforilación de la cadena ligera de miosina

B)La fosfasa disminuye la contracción

FUNCIONES DE LA CÉLULA DE MÚSCULO

LISO VASCULAR

Page 13: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

2 1

a3

b

c

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Page 14: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

•Neuronas autónomas (Capa media) modulan el tono vascular: Barorreceptores, Quimiorreceptores, Termorreceptores, Impulsos sensoriales, Estímulos emocionales• Simpáticos. Noradrenalina-1 (Arterias grandes) y 2 (Arterias

pequeñas y arteriolas), Adrenalina • Parasimpáticos. Receptores Muscarínicos• No adrenérgicos/NoColinérgicos

•Mediadores circulantes (Noradrenalina/Adrenalina, Vasopresina, Angiotensina II, Bradicina y péptidos natriuréticos)

CONTROL DEL TONO DE LA CÉLULA DE MÚSCULO

LISO VASCULAR

Page 15: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

REGENERACIÓN VASCULAR•ANGIOGÉNESIS

En respuesta a Hipoxia crónica o isquemia de tejidos

Factores de crecimiento que estimulan la proliferación endotelial y formación de la estructura tubular•VEGF•FGF

Page 16: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

LA ULTRAESTRUCTURA CARDIACA

Page 17: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

EL PROCESO CONTRÁCTIL

Page 18: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

Forman los puentes entre las moléculas de miosina y actina y son el sitio de la

actividad de la ATPasa

300 moléculas de miosina dispuestas

en forma longitudinal

Cada filamento consta de una hélice doble de 2 cadenas de

moléculas envueltas por

la TROPOMIOSINA

Conecta a la MIOSINA con la

línea Z, contribuye con la

elasticidad del corazón

EL PROCESO CONTRÁCTIL

Page 19: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

EL PROCESO CONTRÁCTIL

CICLO DE FORMACIÓN DE PUENTES

Activacion del miosito

El Ca2+ se adhiere a uno de los tres componentes de troponina C

Cambio en la configuración de la proteína reguladora tropomiosina

Interaccion repetitiva entre las cabezas de miosina y los filamentos de actina a actina

Page 20: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular
Page 21: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

SISTEMAS DE SEÑALES QUE INTERVIENEN EN LOS EFECTOS POSITIVOS

INOTRÓPICOS Y LUSITROPICOS DE LA

ESTIMULACION ADRENERGICA β

Page 22: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

ESTADO INACTIVO:•La célula cardiaca se encuentra eléctricamente polarizada, con potencial transmembrana de -80 a -100mV•El sarcolema es impermeable al Na y cuenta con una bomba estimuladora de Na y K

ACTIVACIÓN CARDIACA

Page 23: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

ESTADO ACTIVO

ACTIVACIÓN CARDIACA

Page 24: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

cardiacos

La magnitud del acortamiento del músculo cardiaco y el volumen sistólico del ventrículo del corazón depende de:

1.La longitud del músculo al inicio de la contracción (PRECARGA)

2.La tensión que debe generar el músculo durante la contracción (POSCARGA)

3.La CONTRACTILIDAD del músculo

CONTROL DEL FUNCIONAMIENTO Y EL GASTO CARDIACO

Page 25: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

FACTORES QUE DETERMINANEL VOLUMEN SISTÓLICO

Page 26: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

•Determina la longitud de las sarcómeras al inicio de la contracción (2.2 μm)• La longitud de la sarcómera también regula la magnitud de la activación del sistema contráctil (sensibilidad al Ca2+)• LEY DE STARLING:

Dentro de ciertos limites la fuerza de contracción ventricular depende de la longitud telediastólica del musculo cardiaco en el corazón ileso que mas tarde se relaciona con el volumen telediastólico ventricular

IMPORTANCIA DE LA LONGITUD MUSCULAR

Page 27: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

• La presión telediastólica ventricular/volumen telediastólico• En los preparados de corazón y cardiopulmonares, el volumen sistólico varía directamente de acuerdo con la longitud telediastólica de la fibra (precarga) e inversamente con la resistencia arterial (poscarga) y a medida que se torna insuficiente el corazón• La relación entre la presión telediastólica ventricular y el trabajo sistólico del ventrículo proporciona una definición útil del nivel de contractilidad del corazón en el organismo ileso

FUNCIONAMIENTO CARDIACO

Page 28: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

• La relación entre la presión telediastólica ventricular y el trabajo sistólico del ventrículo (la curva de función ventricular) proporciona una defi nición útil del nivel de contractilidad del corazón en el organismo ileso.• El incremento en la contractilidad se acompaña de un desplazamiento en la curva de la función ventricular hacia arriba y a la izquierda, en tanto que un desplazamiento hacia abajo y a la derecha caracteriza a la depresión de la contractilidad

FUNCIONAMIENTO CARDIACO

Page 29: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

Las interrelaciones entre las influencias sobre el volumen

telediastólico ventricular

Page 30: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

• En el corazón ileso, la poscarga se define como la tensión desarrollada en la pared ventricular durante la expulsión• La POSCARGA es determinada por la presión aórtica y también por el volumen y el espesor de la cavidad ventricular.• LEY DE LAPLACE:

la tensión de la fibra miocárdica es una función del producto de la presión ventricular intracavitaria y el radio ventricular divididos entre el espesor de la pared

POSCARGA VENTRICULAR

Page 31: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

POSCARGA VENTRICULAR

Page 32: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

VALORACIÓN DE LA FUNCIÓN CARDIACA

• TÉCNICAS SIN PENETRACIÓN CORPORAL• Ecocardiografía, gammagrafía & la MRI

cardiaca• Gran utilidad en la valoración clínica de la

función miocárdica• Permiten determinar

Volúmenes telesistólico & telediastólico

Fracción de expulsión Tasa de acortamiento sistólico Llenado ventricular al igual que la

contracción y relajación regional

Page 33: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

FUNCIÓN DIASTÓLICA

• AFECTADO por la magnitud y velocidad de relajación miocárdica

• DETERMINADO por la tasa de captación de calcio

• INTENSIFICADO por la activación adrenérgica

• REDUCIDO por la isquemia• La rigidez de la pared ventricular también

impide el llenado.• AUMENTADA con la hipertrofia y con

trastornos que infiltran el ventrículo

Page 34: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

Bombeo

Regular los desplazamientos de iones intracelulares y

transarcolémicos y gradientes de concentración

Desarrollo de tensíón

Frecuencia de contracción

Nivel de contractilidad miocárdica

Principales factores que determinan las

necesidades energéticas del

corazón

METABOLISMO CARDÍACO

Page 35: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

Ácidos grasos libres• Derivan del plasma• Se generan por la

lipólisis• Convertidos en acil-

coenzima A en el citoplasma

• Convertidos en acetil-coenzima A en la mitocondria

Glucosa• Se obtiene del plasma

& glucogenólisis• Se degrada en el

citoplasma hasta piruvato, que ingresa a las mitocondrias

• Se metaboliza hasta acetil-coA y se oxida

METABOLISMO CARDÍACO

Page 36: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

METABOLISMO CARDÍACO

En estado de reposo, en ayuno, las concentraciones de ácidos grasos libres en la circulación sanguínea y su captación por el miocardio son elevadas y constituyen la principal fuente de acetil coenzima A (70%)En el estado de alimentación, con elevaciones de la glucemia y la insulina, aumenta la oxidación de la glucosa y disminuye la oxidación de ácidos grasos libres

Page 37: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

METABOLISMO CARDÍACO

El aumento del trabajo cardiaco, la administración de inotrópicos, la hipoxia

y la isquemia leve son factores que intensifican la captación y producción de

glucosa como resultado de la glucogenólisis y la glucólisisEn cambio, la ESTIMULACIÓN

ADRENÉRGICA BETA, aumenta las concentraciones circulantes y el

metabolismo de los ácidos grasos libres

Page 38: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

METABOLISMO CARDÍACO

• La GLUCÓLISIS ANAERÓBICA produce mucho menos ATP que el metabolismo aeróbico de la glucosa• La energía miocárdica se almacena en forma de FOSFATO DE CREATINA que se encuentra en equilibrio con el ATP (Fuente inmediata de energía)• La hipertrofia, fibrosis, taquicardia, aumento en la tensión de la pared como resultado de la dilatación ventricular y el incremento en los iones de calcio intracitoplásmicos contribuyen al aumento en las necesidades energéticas del miocardio

Page 39: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

El corazón es el primer órgano en formarse durante la

embriogénesis y debe hacer circular la sangre, nutrientes y oxígeno a los otros órganos en

desarrollo, al mismo tiempo que continúa su desarrollo

BIOLOGÍA DEL DESARROLLO DEL APARATO CARDIOVASCULAR

Page 40: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

• Los precursores cardiacos tempranos = Dos tubos cardiacos bilaterales• Después se forma un tubo cardiaco medial único• La región caudal de entrada del tubo cardiaco adopta una

posición final más rostral y representa el ANÁGENO AURICULAR, mientras que la porción rostral de salida del tubo forma el tronco arterioso• Entre estos extremos se encuentran los precursores

estructurales de los VENTRÍCULOS• El tubo cardiaco lineal experimenta un proceso en el que

se forman asas asimétricas

BIOLOGÍA DEL DESARROLLO DEL APARATO CARDIOVASCULAR

Page 41: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

TABICACIÓN: separan las aurículas de los ventrículos y forman la aorta y la arteria pulmonar a partir del tronco arterioso

FORMACION DE VALVULAS CARDIACAS• PRECURSORES: Células miocárdicas secreta la “jalea

cardiaca” que se acumula dentro de los cojinetes endocardicos

• FORMACIÓN DE VALVAS MADURAS: Señales de células miocárdicas & TGF-β inician la

migración, invasión y cambios fenotípicos de las células endocardicas, que experimentan trasformación epitelial-mesenquimatica e invaden la jalea cardiaca para poblar con células los cojinetes

Por ultimo estos componentes mesenquimatosos proliferan y se remodelan

BIOLOGÍA DEL DESARROLLO DEL APARATO CARDIOVASCULAR

Page 42: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

cardiovascularBIOLOGÍA DEL DESARROLLO DEL APARATO CARDIOVASCULARGRANDES VASOS• Forman una serie de arcos arteriales simétricos

bilaterales que experimentan remodelación asimétrica

• Células de la cresta neural se convierten en células musculares lisas de la túnica media del cayado aórtico, conducto arterioso y las arterias carótidas

FORMACIÓN DE LA ARTERIA CORONARIA• Células proepicardicas contribuyen a las células

de musculo liso de las arterias coronarias

Page 43: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

EL SISTEMA DE CONDUCCIÓN CARDIACA 1. Se desarrolla a partir de precursores

multipotentes Los precursores dentro del seno

venoso dan origen al seno SA Los que están dentro del conducto

AV maduran en los tipos celulares heterogéneos que conforman el nudo AV

2. Las células miocárdicas se transdiferencian en fibras de Purkinje Estos tipos celulares se caracterizan

por la expresión de distintas proteínas (conexinas & conductos iónicos) en la unión comunicante

Page 44: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

TEJIDO CARDIACO EN REGENERACIÓN

Se han identificado células pluripotenciales derivadas de

la MEDULA ÓSEA, ofrecen la posibilidad para reconstruir un

ventrículo infartado o insuficiente

Page 45: Biologia Basica del Aparato Cardiovascular

BIBLIOGRAFÍA

Harrison, Principios de Medicina Interna.

(18va Edición)