Sistema circulatorio II (ciclo cardíaco, ruidos cardíacos, vasos sanguíneos, presión y pulso arterial)

Definición y relación entre sístole y diástole

El ciclo cardiaco es la secuencia de acontecimientos eléctricos, mecánicos, hemodinámicos y acústicos que ocurren desde el inicio de un latido hasta el inicio del siguiente. En términos simples, es el conjunto de contracción y relajación de las cavidades del corazón.

Hay dos conceptos centrales:

• Sístole: periodo de contracción del músculo cardiaco. La sístole ventricular es la que impulsa la sangre hacia las arterias. También existe sístole auricular, que contribuye al llenado ventricular.
• Diástole: periodo de relajación del músculo cardiaco. La diástole ventricular es fundamental para el llenado de los ventrículos.

El ciclo se describe habitualmente a partir de la diástole ventricular, es decir, del momento en que los ventrículos están relajados y comienzan a llenarse. Si el ciclo dura en promedio $0,9 \, \text{s}$, la frecuencia cardiaca en reposo será aproximadamente:

$$F_c = \frac{60 \, \text{s}}{0,9 \, \text{s/ciclo}} \approx 67 \, \text{latidos por minuto}$$

Esta duración de $0,9 \, \text{s}$ es un valor referencial que puede variar con la edad, el estado físico y la estimulación nerviosa.

Las cuatro fases del ciclo cardiaco

Para entender cada fase hay que seguir un principio fundamental: la sangre se mueve siempre desde una zona de mayor presión hacia una zona de menor presión, y las válvulas se abren o se cierran según el gradiente de presión entre las cavidades.

El ciclo se divide clásicamente en cuatro fases, que se presentan en orden:

A continuación se explica cada fase con su mecanismo.

1. Llenado ventricular (0,5 s)

Durante esta fase los ventrículos están en diástole (relajados). Al estar relajados, su presión interna es baja. Las aurículas, que han recibido sangre de las venas cavas y pulmonares, tienen una presión mayor que la de los ventrículos. Por ello, las válvulas auriculoventriculares (mitral y tricúspide) están abiertas y la sangre fluye de las aurículas a los ventrículos.

Al mismo tiempo, las válvulas sigmoideas (aórtica y pulmonar) están cerradas, porque la presión en las grandes arterias es mayor que la ventricular.

El llenado ventricular tiene dos momentos:

• Llenado rápido inicial: ocurre apenas se abren las válvulas AV; la sangre entra rápidamente por gravedad y succión ventricular.
• Llenado por sístole auricular: al final del llenado ventricular, las aurículas se contraen y eyectan la última porción de sangre hacia los ventrículos. Esta sístole auricular aporta aproximadamente el 20-30 % del llenado ventricular.

Al final del llenado ventricular, cada ventrículo contiene aproximadamente 120 ml de sangre. Este volumen se denomina volumen telediastólico o volumen final de diástole.

2. Contracción isovolumétrica (0,1 s)

Al iniciarse la sístole ventricular, los ventrículos comienzan a contraerse. Su presión aumenta rápidamente y supera la presión de las aurículas. Este cambio invierte el gradiente: ahora la presión ventricular es mayor que la auricular, por lo que las válvulas AV se cierran.

El cierre de las válvulas AV produce el primer ruido cardiaco.

En este breve intervalo, las válvulas sigmoideas todavía están cerradas, porque la presión ventricular aún no ha superado la presión existente en la aorta y en la arteria pulmonar. El corazón se contrae con volumen constante, es decir, sin que entre ni salga sangre de los ventrículos; de allí el nombre de contracción isovolumétrica (isos = igual; volumen = volumen).

3. Eyección (0,2 s)

Cuando la presión ventricular se eleva lo suficiente y supera la presión de las arterias correspondientes, las válvulas sigmoideas se abren. Entonces la sangre sale expulsada del ventrículo derecho hacia la arteria pulmonar y del ventrículo izquierdo hacia la aorta.

Durante la eyección, las válvulas AV permanecen cerradas para evitar el retroceso hacia las aurículas.

En cada sístole ventricular, cada ventrículo expulsa aproximadamente 70 ml de sangre. Este valor se conoce como volumen sistólico o volumen de eyección. Si el ventrículo contenía 120 ml antes de la sístole y expulsa 70 ml, quedan aproximadamente 50 ml dentro del ventrículo, que constituyen el volumen residual.

4. Relajación isovolumétrica (0,1 s)

Al terminar la sístole ventricular, los ventrículos se relajan; su presión cae bruscamente. La presión dentro de la aorta y de la arteria pulmonar se vuelve mayor que la presión ventricular. Este gradiente inverso provoca que las válvulas sigmoideas se cierren, lo que impide el reflujo de sangre desde las arterias hacia los ventrículos.

El cierre de las válvulas sigmoideas produce el segundo ruido cardiaco.

En esta fase, las válvulas AV aún están cerradas, porque la presión ventricular no ha descendido lo suficiente como para que la aurícula la supere. Al no poder entrar ni salir sangre, la relajación es isovolumétrica.

Cuando la presión ventricular sigue disminuyendo y se hace menor que la auricular, las válvulas AV se abren nuevamente y comienza otro ciclo con el llenado ventricular.

Qué son y cómo se producen

Los ruidos cardiacos son fenómenos acústicos normales provocados por el cierre brusco de las válvulas del corazón. No se deben a la contracción del miocardio, como a veces se cree erróneamente, sino al movimiento de las valvas y al flujo de sangre que se detiene bruscamente.

Normalmente se distinguen dos ruidos:

• Primer ruido cardiaco (R1): corresponde al cierre de las válvulas auriculoventriculares, es decir, de la mitral y tricúspide. Se escucha al inicio de la sístole ventricular, justo en la fase de contracción isovolumétrica. Es un ruido más prolongado y bajo porque las AV tienen mayor superficie y se cierran con más tejido.
• Segundo ruido cardiaco (R2): corresponde al cierre de las válvulas sigmoideas o semilunares, es decir, de la aórtica y pulmonar. Se escucha al final de la sístole ventricular, en el inicio de la relajación isovolumétrica. Es más corto y seco.

Los ruidos y las fases del ciclo

El primer ruido indica que el ventrículo ha comenzado su contracción y que las válvulas AV se cerraron. El segundo ruido indica que la eyección terminó y que las válvulas sigmoideas se cerraron para evitar el reflujo.

Los vasos sanguíneos son los conductos por los que circula la sangre. Se clasifican en arterias, venas y capilares. Aunque todos comparten una capa interna de endotelio, difieren notablemente en su estructura y en su función.

Arterias

Las arterias son los vasos que conducen la sangre desde el corazón hacia los tejidos. Como reciben la sangre directamente del bombeo ventricular, deben soportar presiones elevadas. Por eso, sus paredes son gruesas, elásticas y musculosas.

Las arterias grandes, como la aorta y la arteria pulmonar, presentan una túnica media con abundante tejido conectivo elástico y fibras musculares lisas. Esta elasticidad les permite:

• Distenderse durante la sístole ventricular, cuando la sangre entra con gran presión.
• Retroceder y recuperar su diámetro durante la diástole, lo que ayuda a mantener un flujo continuo hacia los órganos.

La aorta y la arteria pulmonar se denominan arterias elásticas, mientras que las arterias de mediano calibre, como la femoral o la renal, tienen una proporción mayor de músculo liso y se llaman arterias musculares.

Excepción: la arteria pulmonar

Es un error común decir que todas las arterias transportan sangre oxigenada. La arteria pulmonar lleva sangre desoxigenada desde el ventrículo derecho hacia los pulmones, donde será oxigenada. Por tanto, la clasificación de un vaso como arteria no depende del contenido de oxígeno de la sangre que transporta, sino de la dirección del flujo: del corazón hacia los tejidos.

Las arteriolas son vasos de menor calibre que resultan de la ramificación de las arterias. Presentan una capa muscular lisa importante y regulan la resistencia periférica: si se contraen (vasoconstricción), aumenta la presión; si se relajan (vasodilatación), disminuye.

Venas

Las venas son los vasos que conducen la sangre desde los tejidos hacia el corazón. Como la sangre llega con poca presión, sus paredes son más delgadas, menos elásticas y con menos músculo liso que las arteriales.

Muchas venas, especialmente las de las extremidades inferiores, tienen válvulas venosas en su interior. Estas válvulas son repliegues del endotelio que impiden el retroceso de la sangre y favorecen el retorno venoso hacia el corazón.

El retorno venoso no depende de una bomba potente, sino de mecanismos auxiliares:

• Contracción de los músculos esqueléticos de las piernas, que comprime las venas y empuja la sangre hacia el corazón. Las válvulas impiden que la sangre descienda.
• Movimientos respiratorios, que modifican la presión intratorácica y favorecen la aspiración de sangre hacia las venas centrales.
• Bombeo de las arterias vecinas, que transmiten una onda de presión a las venas adyacentes.

Las vénulas son los vasos que resultan de la unión de los capilares y se van ensanchando hasta formar las venas.

Capilares

Los capilares son los vasos más pequeños y abundantes. Conectan las arteriolas con las vénulas y constituyen el sitio de intercambio de nutrientes, gases, hormonas y desechos entre la sangre y los tejidos.

Su pared está formada únicamente por una capa de endotelio y una membrana basal. Esta estructura tan delgada permite que las sustancias difundan fácilmente: a menor distancia de difusión, mayor eficiencia de intercambio.

Es fundamental entender que los capilares no presentan músculo liso ni tejido elástico, a diferencia de arterias y venas grandes.

Tabla comparativa de vasos sanguíneos

Concepto de presión arterial

La presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre contra la pared interna de las arterias mientras circula. Se expresa en milímetros de mercurio (mmHg). Es el resultado de dos factores principales:

$$\text{Presión arterial} = \text{Gasto cardiaco} \times \text{Resistencia periférica}$$

El gasto cardiaco es la cantidad de sangre que bombea cada ventrículo en un minuto:

$$Gasto\ cardiaco = Volumen\ sistólico \times Frecuencia\ cardiaca$$

En reposo, un adulto normal suele tener una presión arterial alrededor de 120/80 mmHg. La cifra mayor corresponde a la presión sistólica, generada durante la sístole ventricular cuando el ventrículo eyecta sangre a la aorta. La cifra menor corresponde a la presión diastólica, registrada cuando el corazón se relaja y las arterias retornan elásticamente.

El pulso arterial

Cuando el ventrículo izquierdo eyecta sangre hacia la aorta, se produce una onda de presión que se propaga por las paredes de las arterias. Esa onda se percibe como una expansión rítmica de la arteria: es el pulso arterial.

El pulso se palpa en arterias superficiales que cruzan sobre un plano duro, como:

• Arteria radial, en la muñeca.
• Arteria carótida, en el cuello.
• Arteria femoral, en la ingle.

La frecuencia del pulso coincide con la frecuencia cardiaca. En reposo suele estar entre 60 y 100 pulsaciones por minuto.

Hipertensión y factores de riesgo

Cuando la presión arterial se eleva por encima de los valores normales se produce hipertensión arterial. Es una enfermedad silenciosa que daña progresivamente los vasos sanguíneos y órganos como el riñón, el corazón y el cerebro.

Entre los factores de riesgo destaca el consumo excesivo de sal. La sal, al aumentar la concentración de sodio en el organismo, favorece la retención de agua y aumenta el volumen sanguíneo, lo que eleva la presión.

Relación con el sistema nervioso autónomo

La presión arterial también está regulada por el sistema nervioso autónomo:

• El sistema simpático produce vasoconstricción, aumenta la frecuencia cardiaca y eleva la presión arterial.
• El sistema parasimpático disminuye la frecuencia cardiaca y favorece la vasodilatación en algunos lechos vasculares.

Esta regulación permite adaptar el flujo sanguíneo a las necesidades del organismo durante el ejercicio, el reposo o el estrés.

Para cerrar, es útil integrar los conceptos.

• Durante la contracción isovolumétrica, el ventrículo se contrae sin vaciarse, las válvulas AV se cierran y se escucha el primer ruido.
• Durante la eyección, el ventrículo expulsa sangre hacia la aorta y la arteria pulmonar. La salida de sangre genera la presión sistólica y, en las arterias, una onda que se propaga y se palpa como pulso.
• Al final de la sístole, las válvulas sigmoideas se cierran, se produce el segundo ruido y comienza la relajación isovolumétrica. La presión arterial desciende hasta el valor diastólico.
• Luego, durante la diástole ventricular, las válvulas AV se abren, los ventrículos se llenan y el ciclo se reinicia.

Definición y relación entre sístole y diástole

El ciclo cardiaco es la secuencia de acontecimientos eléctricos, mecánicos, hemodinámicos y acústicos que ocurren desde el inicio de un latido hasta el inicio del siguiente. En términos simples, es el conjunto de contracción y relajación de las cavidades del corazón.

Hay dos conceptos centrales:

• Sístole: periodo de contracción del músculo cardiaco. La sístole ventricular es la que impulsa la sangre hacia las arterias. También existe sístole auricular, que contribuye al llenado ventricular.
• Diástole: periodo de relajación del músculo cardiaco. La diástole ventricular es fundamental para el llenado de los ventrículos.

El ciclo se describe habitualmente a partir de la diástole ventricular, es decir, del momento en que los ventrículos están relajados y comienzan a llenarse. Si el ciclo dura en promedio $0,9 \, \text{s}$, la frecuencia cardiaca en reposo será aproximadamente:

$$F_c = \frac{60 \, \text{s}}{0,9 \, \text{s/ciclo}} \approx 67 \, \text{latidos por minuto}$$

Esta duración de $0,9 \, \text{s}$ es un valor referencial que puede variar con la edad, el estado físico y la estimulación nerviosa.

Las cuatro fases del ciclo cardiaco

Para entender cada fase hay que seguir un principio fundamental: la sangre se mueve siempre desde una zona de mayor presión hacia una zona de menor presión, y las válvulas se abren o se cierran según el gradiente de presión entre las cavidades.

El ciclo se divide clásicamente en cuatro fases, que se presentan en orden:

A continuación se explica cada fase con su mecanismo.

1. Llenado ventricular (0,5 s)

Durante esta fase los ventrículos están en diástole (relajados). Al estar relajados, su presión interna es baja. Las aurículas, que han recibido sangre de las venas cavas y pulmonares, tienen una presión mayor que la de los ventrículos. Por ello, las válvulas auriculoventriculares (mitral y tricúspide) están abiertas y la sangre fluye de las aurículas a los ventrículos.

Al mismo tiempo, las válvulas sigmoideas (aórtica y pulmonar) están cerradas, porque la presión en las grandes arterias es mayor que la ventricular.

El llenado ventricular tiene dos momentos:

• Llenado rápido inicial: ocurre apenas se abren las válvulas AV; la sangre entra rápidamente por gravedad y succión ventricular.
• Llenado por sístole auricular: al final del llenado ventricular, las aurículas se contraen y eyectan la última porción de sangre hacia los ventrículos. Esta sístole auricular aporta aproximadamente el 20-30 % del llenado ventricular.

Al final del llenado ventricular, cada ventrículo contiene aproximadamente 120 ml de sangre. Este volumen se denomina volumen telediastólico o volumen final de diástole.

2. Contracción isovolumétrica (0,1 s)

Al iniciarse la sístole ventricular, los ventrículos comienzan a contraerse. Su presión aumenta rápidamente y supera la presión de las aurículas. Este cambio invierte el gradiente: ahora la presión ventricular es mayor que la auricular, por lo que las válvulas AV se cierran.

El cierre de las válvulas AV produce el primer ruido cardiaco.

En este breve intervalo, las válvulas sigmoideas todavía están cerradas, porque la presión ventricular aún no ha superado la presión existente en la aorta y en la arteria pulmonar. El corazón se contrae con volumen constante, es decir, sin que entre ni salga sangre de los ventrículos; de allí el nombre de contracción isovolumétrica (isos = igual; volumen = volumen).

3. Eyección (0,2 s)

Cuando la presión ventricular se eleva lo suficiente y supera la presión de las arterias correspondientes, las válvulas sigmoideas se abren. Entonces la sangre sale expulsada del ventrículo derecho hacia la arteria pulmonar y del ventrículo izquierdo hacia la aorta.

Durante la eyección, las válvulas AV permanecen cerradas para evitar el retroceso hacia las aurículas.

En cada sístole ventricular, cada ventrículo expulsa aproximadamente 70 ml de sangre. Este valor se conoce como volumen sistólico o volumen de eyección. Si el ventrículo contenía 120 ml antes de la sístole y expulsa 70 ml, quedan aproximadamente 50 ml dentro del ventrículo, que constituyen el volumen residual.

4. Relajación isovolumétrica (0,1 s)

Al terminar la sístole ventricular, los ventrículos se relajan; su presión cae bruscamente. La presión dentro de la aorta y de la arteria pulmonar se vuelve mayor que la presión ventricular. Este gradiente inverso provoca que las válvulas sigmoideas se cierren, lo que impide el reflujo de sangre desde las arterias hacia los ventrículos.

El cierre de las válvulas sigmoideas produce el segundo ruido cardiaco.

En esta fase, las válvulas AV aún están cerradas, porque la presión ventricular no ha descendido lo suficiente como para que la aurícula la supere. Al no poder entrar ni salir sangre, la relajación es isovolumétrica.

Cuando la presión ventricular sigue disminuyendo y se hace menor que la auricular, las válvulas AV se abren nuevamente y comienza otro ciclo con el llenado ventricular.

Qué son y cómo se producen

Los ruidos cardiacos son fenómenos acústicos normales provocados por el cierre brusco de las válvulas del corazón. No se deben a la contracción del miocardio, como a veces se cree erróneamente, sino al movimiento de las valvas y al flujo de sangre que se detiene bruscamente.

Normalmente se distinguen dos ruidos:

• Primer ruido cardiaco (R1): corresponde al cierre de las válvulas auriculoventriculares, es decir, de la mitral y tricúspide. Se escucha al inicio de la sístole ventricular, justo en la fase de contracción isovolumétrica. Es un ruido más prolongado y bajo porque las AV tienen mayor superficie y se cierran con más tejido.
• Segundo ruido cardiaco (R2): corresponde al cierre de las válvulas sigmoideas o semilunares, es decir, de la aórtica y pulmonar. Se escucha al final de la sístole ventricular, en el inicio de la relajación isovolumétrica. Es más corto y seco.

Los ruidos y las fases del ciclo

El primer ruido indica que el ventrículo ha comenzado su contracción y que las válvulas AV se cerraron. El segundo ruido indica que la eyección terminó y que las válvulas sigmoideas se cerraron para evitar el reflujo.

Los vasos sanguíneos son los conductos por los que circula la sangre. Se clasifican en arterias, venas y capilares. Aunque todos comparten una capa interna de endotelio, difieren notablemente en su estructura y en su función.

Arterias

Las arterias son los vasos que conducen la sangre desde el corazón hacia los tejidos. Como reciben la sangre directamente del bombeo ventricular, deben soportar presiones elevadas. Por eso, sus paredes son gruesas, elásticas y musculosas.

Las arterias grandes, como la aorta y la arteria pulmonar, presentan una túnica media con abundante tejido conectivo elástico y fibras musculares lisas. Esta elasticidad les permite:

• Distenderse durante la sístole ventricular, cuando la sangre entra con gran presión.
• Retroceder y recuperar su diámetro durante la diástole, lo que ayuda a mantener un flujo continuo hacia los órganos.

La aorta y la arteria pulmonar se denominan arterias elásticas, mientras que las arterias de mediano calibre, como la femoral o la renal, tienen una proporción mayor de músculo liso y se llaman arterias musculares.

Excepción: la arteria pulmonar

Es un error común decir que todas las arterias transportan sangre oxigenada. La arteria pulmonar lleva sangre desoxigenada desde el ventrículo derecho hacia los pulmones, donde será oxigenada. Por tanto, la clasificación de un vaso como arteria no depende del contenido de oxígeno de la sangre que transporta, sino de la dirección del flujo: del corazón hacia los tejidos.

Las arteriolas son vasos de menor calibre que resultan de la ramificación de las arterias. Presentan una capa muscular lisa importante y regulan la resistencia periférica: si se contraen (vasoconstricción), aumenta la presión; si se relajan (vasodilatación), disminuye.

Venas

Las venas son los vasos que conducen la sangre desde los tejidos hacia el corazón. Como la sangre llega con poca presión, sus paredes son más delgadas, menos elásticas y con menos músculo liso que las arteriales.

Muchas venas, especialmente las de las extremidades inferiores, tienen válvulas venosas en su interior. Estas válvulas son repliegues del endotelio que impiden el retroceso de la sangre y favorecen el retorno venoso hacia el corazón.

El retorno venoso no depende de una bomba potente, sino de mecanismos auxiliares:

• Contracción de los músculos esqueléticos de las piernas, que comprime las venas y empuja la sangre hacia el corazón. Las válvulas impiden que la sangre descienda.
• Movimientos respiratorios, que modifican la presión intratorácica y favorecen la aspiración de sangre hacia las venas centrales.
• Bombeo de las arterias vecinas, que transmiten una onda de presión a las venas adyacentes.

Las vénulas son los vasos que resultan de la unión de los capilares y se van ensanchando hasta formar las venas.

Capilares

Los capilares son los vasos más pequeños y abundantes. Conectan las arteriolas con las vénulas y constituyen el sitio de intercambio de nutrientes, gases, hormonas y desechos entre la sangre y los tejidos.

Su pared está formada únicamente por una capa de endotelio y una membrana basal. Esta estructura tan delgada permite que las sustancias difundan fácilmente: a menor distancia de difusión, mayor eficiencia de intercambio.

Es fundamental entender que los capilares no presentan músculo liso ni tejido elástico, a diferencia de arterias y venas grandes.

Tabla comparativa de vasos sanguíneos

Concepto de presión arterial

La presión arterial es la fuerza que ejerce la sangre contra la pared interna de las arterias mientras circula. Se expresa en milímetros de mercurio (mmHg). Es el resultado de dos factores principales:

$$\text{Presión arterial} = \text{Gasto cardiaco} \times \text{Resistencia periférica}$$

El gasto cardiaco es la cantidad de sangre que bombea cada ventrículo en un minuto:

$$Gasto\ cardiaco = Volumen\ sistólico \times Frecuencia\ cardiaca$$

En reposo, un adulto normal suele tener una presión arterial alrededor de 120/80 mmHg. La cifra mayor corresponde a la presión sistólica, generada durante la sístole ventricular cuando el ventrículo eyecta sangre a la aorta. La cifra menor corresponde a la presión diastólica, registrada cuando el corazón se relaja y las arterias retornan elásticamente.

El pulso arterial

Cuando el ventrículo izquierdo eyecta sangre hacia la aorta, se produce una onda de presión que se propaga por las paredes de las arterias. Esa onda se percibe como una expansión rítmica de la arteria: es el pulso arterial.

El pulso se palpa en arterias superficiales que cruzan sobre un plano duro, como:

• Arteria radial, en la muñeca.
• Arteria carótida, en el cuello.
• Arteria femoral, en la ingle.

La frecuencia del pulso coincide con la frecuencia cardiaca. En reposo suele estar entre 60 y 100 pulsaciones por minuto.

Hipertensión y factores de riesgo

Cuando la presión arterial se eleva por encima de los valores normales se produce hipertensión arterial. Es una enfermedad silenciosa que daña progresivamente los vasos sanguíneos y órganos como el riñón, el corazón y el cerebro.

Entre los factores de riesgo destaca el consumo excesivo de sal. La sal, al aumentar la concentración de sodio en el organismo, favorece la retención de agua y aumenta el volumen sanguíneo, lo que eleva la presión.

Relación con el sistema nervioso autónomo

La presión arterial también está regulada por el sistema nervioso autónomo:

• El sistema simpático produce vasoconstricción, aumenta la frecuencia cardiaca y eleva la presión arterial.
• El sistema parasimpático disminuye la frecuencia cardiaca y favorece la vasodilatación en algunos lechos vasculares.

Esta regulación permite adaptar el flujo sanguíneo a las necesidades del organismo durante el ejercicio, el reposo o el estrés.

Para cerrar, es útil integrar los conceptos.

• Durante la contracción isovolumétrica, el ventrículo se contrae sin vaciarse, las válvulas AV se cierran y se escucha el primer ruido.
• Durante la eyección, el ventrículo expulsa sangre hacia la aorta y la arteria pulmonar. La salida de sangre genera la presión sistólica y, en las arterias, una onda que se propaga y se palpa como pulso.
• Al final de la sístole, las válvulas sigmoideas se cierran, se produce el segundo ruido y comienza la relajación isovolumétrica. La presión arterial desciende hasta el valor diastólico.
• Luego, durante la diástole ventricular, las válvulas AV se abren, los ventrículos se llenan y el ciclo se reinicia.