Un vistazo a la Circulación: Una Bomba en Circuito Cerrado

La sangre en el ser humano fluye a través de un circuito cerrado constituido por arterias, arteriolas, capilares, vénulas, venas, junto con una bomba… “el corazón”, que permite la circulación de este fluido compuesto por el plasma y elemento corpusculares. En consecuencia, el adecuado accionar del circuito permite que se efectúen funciones de transporte (oxígeno, nutrientes, hormonas, calor y sustancias de desechos), mantenimiento de pH, temperatura corporal y presión osmótica; además, de contribuir con la defensa del organismo, la protección por medio de mecanismos de coagulación, homeostasis de líquidos corporales y balance hídrico.

En relación al correr de la sangre por el sistema cardiovascular, este es descrito como el volumen de sangre que circula por un segmento de la tubería vascular durante un determinado lapso de tiempo (mL/min). La toma de pulso en las arterias, es un valor de monitoreo y rutinario para los atletas, antes y después de un esfuerzo físico. No obstante, para la comprensión adecuada de este circuito, es necesario estudiar el trabajo de esta bomba y determinación de ondas de pulso. A continuación, se plantean los objetivos del presente post.

Objetivos

Describir el papel del corazón como bomba mecánica en el circuito cerrado de la circulación (sistémica y pulmonar).
Asociar las ondas de pulso con la fisiología del sistema cardiovascular.
Debatir sobre recursos ilustrativos y estrategias para la contextualización de contenidos a participantes.

Un Bombeo Acompasado

El corazón actúa como una bomba mecánica, debe realizar un trabajo sobre el sistema (sangre) para lograr desplazar un cierto volumen de este fluido por la aorta, en caso del ventrículo izquierdo. Este bombeo sigue un ciclo, el cual incluye los fenómenos asociados con los latidos. De este modo, se distinguen dos movimientos: la diástole, lapso en el cual la sangre ingresa a cámaras cardíacas; y la sístole, en que es eyectada desde las cámaras hacia los vasos sanguíneos conectados.

Si se considera un valor promedio de 72 latidos por minuto (lat/min), en estado de reposo, y un gasto cardíaco de 5200 mL/min. En atención a: GC = FC x VS, donde GC atiende al gasto cardíaco (mL/min), FC frecuencia cardíaca (lat/min) y VS (mL/lat). Se obtiene un volumen sistólico de 72,22 mL/lat. En bibliografía consultada puede encontrarse en torno a los 70 mL/lat a 80 mL/lat aproximadamente.

En un ciclo cardíaco existe una alternancia entre movimientos. Cuando sucede la sístole auricular (envío de la sangre desde las aurículas hacia los ventrículos), hay diástole ventricular (recepción de la sangre procedente de las aurículas), y viceversa, mientras ocurre relajación auricular (recibimiento de la sangre que ingresa a las aurículas), hay contracción ventricular (eyección de la sangre hacia la aorta y arterias pulmonares, en relación a ventrículos izquierdo y derecho respectivamente).

Estos movimientos determinan el recorrido de la sangre por una intricada red de tuberías, de distintos diámetros, dentro de los cuales se distinguen: arterias, arteriolas, capilares, vénulas y venas. De manera ejemplificativa y simplificada, comenzaremos el recorrido desde la recepción de la aurícula derecha de sangre desoxigenada, procedente de las venas cavas superior e inferior, y del seno coronario (diástole auricular). Luego, la aurícula derechase contrae (sístole auricular), la válvula auriculoventricular derecha o tricúspide se abre y permite el paso de la sangre hacia el ventrículo derecho (diástole ventricular).

Posteriormente, el ventrículo derecho se contrae (sístole ventricular) impulsando la sangre a través de la válvula semilunar pulmonar hacia el tronco pulmonar, cuyas arterias pulmonares, conducen la sangre hacia los pulmones (circulación pulmonar). En los pulmones, el oxígeno se difunde hacia los capilares que revisten los alveolos, y el dióxido de carbono pasa desde los capilares hacia los alveolos pulmonares. El oxígeno al combinarse con la hemoglobina, forma oxihemoglobina, reacción de genera un color rojo intenso. Es importante, en este punto indicarle a los estudiantes de media general que por ese motivo en los atlas anatómicos se visualizan las arterias de color rojo (puesto que llevan sangre oxigenada a los tejidos) y las venas de color azul (más opacas, porque conducen sangre desoxigenada de retorno al corazón). Asimismo, se les recuerda la excepción en el caso de las arterias y venas pulmonares, las cuales transportan sangre desoxigenada y oxigenada, respectivamente.

Las venas pulmonares conducen la sangre oxigenada a la aurícula izquierda (diástole auricular). Después, mediante sístole auricular, la válvula auriculoventricular izquierda (bicúspide o mitral) se abre, lo que permite el paso de la sangre al ventrículo izquierdo (diástole ventricular). Luego, al contraerse el ventrículo izquierdo, la sangre oxigenada es impulsada a través de la válvula semilunar aórtica, hacia la aorta hasta distintos tejidos del cuerpo (circulación sistémica).

Pulso y su nexo con la Fisiología Cardiovascular

Para la toma de pulso, se emplea la arteria radial, situando la yema de los dedos índice y medio en el canal radial, el cual se ubica en atención al pulgar. Resulta propicio recordar a los participantes que, el hueso radio del antebrazo recibe dicho nombre, porque se localiza en la región lateral, es decir, del lado del pulgar, en consecuencia, éste dedo sería la antena del radio.

En este momento, el atleta percibe y cuenta cada golpe u onda de presión provocada por el bombeo de la sangre, dichos golpes deberían tener similitud en intensidad y estar distanciados por intervalos de tiempo iguales. Cabe señalar que, la onda de pulso es percibida por el participante primero que la sangre llegue a dicha zona, debido a que la onda de pulso se propaga con mayor rapidez. Este dato es de gran importancia debido a que el atleta lo toma como indicador de su condición física.

Igualmente, detrás de las pulsaciones existe un fundamento fisiológico que no se puede dejar de lado. La sístole del ventrículo izquierdo posibilita la expulsión de un volumen sistólico (anteriormente determinado en torno a 72 mL/lat, aproximadamente) hacia la aorta, lo que incide en un aumento de presión en la misma. Puesto que, la contracción de una cámara cardíaca aumenta la presión de la sangre contenida. En este caso, el ventrículo izquierdo, cuyo miocardio es de mayor grosor, determina un considerable aumento de presión en el cayado aórtico, provocando la expansión en las paredes arteriales y generando las ondas de presión.

Como se mencionó, el corazón cumple con un ciclo cardíaco y alternancia acompasada de movimientos, lo cual es percibido al colocar la yema de sus dedos en la muñeca, debajo del pulgar (canal radial). Un atleta de competencia, durante su entrenamiento puede lograr eyectar un mayor volumen sistólico por minuto, que una persona promedio. Si se analiza el planteamiento: GC/VS = FC, al impulsar un mayor volumen sistólico, la frecuencia cardíaca disminuye. En consecuencia, al tomarse el pulso antes y después de la actividad física, los latidos por minuto de un atleta entrenado serán menores en comparación a una persona promedio al ejecutar dichas actividades. Del mismo modo, el poder de recuperación de un atleta será más rápido, para ello, se emplean tablas de monitoreo, para que el atleta vea su progreso.

Es importante destacar que la bradicardia en reposo es común en un atleta, y el hecho de aumentar el volumen sistólico, permite suplir con facilidad la demanda de oxígeno a sus células. Por ejemplo, un maratonista, por su tipo de entrenamiento aeróbico, presenta un organismo adecuado para satisfacer los requerimientos de oxígeno de sus tejidos, durante el periodo que trote, donde sus células requerirán de energía (ATP), lo cual aseguran con un mayor volumen sistólico eyectado.

Síntesis

Se describió el papel del corazón como bomba mecánica en el circuito cerrado de la circulación humana, debido a la conexión entre la circulación menor (o pulmonar) que posibilita la oxigenación de la sangre, y la circulación mayor (o sistémica) que permite suplir la demanda de oxígeno de los distintos tejidos del organismo.

Al asociar las ondas de pulso con la fisiología del sistema cardiovascular, se evidenció que el trabajo eficiente del corazón en el bombeo de un determinado volumen sistólico, que genera un aumento de presión hacia las paredes de arterias, que determina su expansión, y en consecuencia se perciben golpes u ondas de presión, que permiten monitorear al atleta en su desempeño.

Es necesario el debate sobre recursos ilustrativos y estrategias para la contextualización de la temática a los participantes. Captar la atención hacia las ciencias biológicas, aprovechando el vínculo con actividades deportivas y de su cotidianidad. Del mismo modo, producir recursos didácticos que faciliten mediar los contenidos. Igualmente, las prácticas de laboratorio son de menester, tal como se muestran en imágenes presentadas (la disección de un corazón de res) puesto que constituye una experiencia de consolidación y comprobación de lo teórico con lo observado en el material orgánico.

FUENTES: Las imágenes presentadas son inéditas capturadas y procesadas por la autora @carmincortez, mediante el programa Power Point para convertirlas en JPG

Referencias

Ganong, W. (1998). Fisiología médica. Manual Moderno 16ª Edición: México, D.F.
Maron, S. y Prutton, C. (1995). Fundamentos de Fisicoquímica. Editorial Limusa: México.
Tortora, G. y Derrickson, B. (2013). Principios de anatomía y fisiología. Editorial Panamericana