Mecanismos de la contracción cardíaca

La tensión desarrollada por una fibra muscular al contraerse está en relación directa con la longitud inicial de la fibra, hasta llegar a un límite a partir del cual aumentos de la longitud inicial de la fibra no conseguirán aumentar la fuerza contráctil de la misma, sino disminuirla. Esta relación longitud-tensión es la ley de Frank-Starling. De otra forma, esta ley relaciona la precarga (longitud) con el volumen de eyección (MIR 97-98F, 168). Para una determinada longitud inicial de la fibra, el calcio, las catecolaminas y los fármacos inotrópicos aumentan la contractilidad miocárdica, y por lo tanto modifican la posición de las curvas longitud-tensión.
El volumen sistólico de eyección del VI por lo tanto depende de:
1) precarga o longitud del músculo al comienzo de la contracción,
2) capacidad contráctil de corazón, 3) postcarga o tensión que el músculo tiene que desarrollar durante la contracción. La relación es directa con los dos primeros factores, e inversa con la postcarga.
1) La precarga equivale al volumen telediastólico del ventrículo, y está directamente relacionado con la volemia total, el retorno venoso al corazón y la contracción auricular. El retorno venoso disminuye con el aumento de la presión intratorácica e intrapericárdica y aumenta con el decúbito, con la actividad muscular y con el aumento del tono venoso (ejercicio muscular, respiración profunda, etc.). En reposo, el 40% del volumen sanguíneo se encuentra en pequeñas venas de la circulación sistémica. La contribución de la aurícula al llenado ventricular disminuye en la fibrilación auricular, disociación auriculoventricular, disminución de la capacidad contráctil de la aurícula, etc.
2) La contractilidad miocárdica aumenta con la estimulación de inotrópicos positivos (digitálicos, catecolaminas, simpatico-miméticos, teofilinas, calcio, cafeína, etc.) y a veces en el latido que sigue a las extrasístoles ventriculares. Por el contrario, se encuentra disminuida cuando hay hipoxia, hipercapnia, acidosis, fármacos inotrópicos negativos (antagonistas del calcio, betabloqueantes, algunos antiarrítmicos, barbitúricos, alcohol, etc.) y en patologías miocárdicas.
3) La postcarga cardíaca equivale a la tensión de la pared de VI durante la expulsión. Según la ley de Laplace, la tensión parietal es directamente proporcional a la presión intraventricular y al radio de la cavidad, e inversa al grosor de la pared. La presión intraventricular está directamente relacionada con la presión aórtica y las resistencias arteriales periféricas. El VI ha de vencer la presión aórtica para su eyección, mucho mayor que la de la arteria pulmonar, por lo que realiza un mayor trabajo que el VD.
La fracción de eyección (FE) es el porcentaje de volumen que el VI consigue bombear del total que contiene al final de la diástole. En condiciones normales debe encontrarse en el 50%.
El gasto cardíaco (GC) o volumen minuto cardíaco es el volumen de sangre que el VI bombea en un minuto, y es igual al volumen sistólico del VI multiplicado por la frecuencia cardíaca ( equivale a unos 5 l/min).
GC=VS x FC
El índice cardíaco es el gasto cardíaco por cada m2 de superficie corporal (para hacerlo estándar), y sus valores normales se encuentran entre 2,5 y 3,5 l/min/m2 aproximadamente.
La presión arterial (PA) resulta del producto del GC por las resistencias periféricas:
PA = GC x RVP
De esta fórmula se deduce que el flujo sanguíneo a través de los vasos (GC) depende tanto de las cifras de tensión arterial como del grado de vasodilatación vascular. La presión arterial aumenta al incrementarse las resistencias vasculares periféricas; por ejemplo, un estímulo simpático fuerte puede contraer tanto los vasos, que el flujo sanguíneo se reduzca hasta cero durante períodos cortos, a pesar de una presión arterial elevada.