El corazón es un órgano extraodinario que cada día late unas 100.000 veces, bombea unos 10.000 litros de sangre y consume unos 6 Kg de ATP.
Para comprender mejor el funcionamiento del corazón es necesario el estudio de: 1-la interacción molecular entre las distintas proteínas implicadas en la contractilidad cardíaca, 2-el ciclo del calcio, 3-el metabolismo cardíaco, 4-la estructura histológica del corazón, 5-la anatomía cardíaca y 6-la fisiologia del sistema cardiovascular en su conjunto.
CONTRACCIÓN Y RELAJACIÓN: Durante el siglo pasado se realizaron los grandes descubrimientos que permitieron una mayor comprensión de los mecanismos moleculares implicados en la contracción y relajación del músculo cardíaco. Los Dres. Arnold M. Katz y Beverly H. Lorell los resumieron de forma magistral en Circulation 2000;102:IV 69-IV 74.
GEOMETRÍA DEL VENTRÍCULO IZQUIERDO: El ventrículo izquierdo tiene una forma similar a un elipsoide, si bien la pared posterolateral es más curva y la pared anterior más plana. Además, la superfície endocárdica es extremadamente irregular debido a la presencia de los músculos papilares y las trabéculas. Por otra parte, también hay diferencias significativas en el grosor de la pared, siendo la pared posterolateral más gruesa que el septo.
ARQUITECTURA DEL VENTRÍCULO IZQUIERDO: La discrepancia entre el acortamiento del miocito que se produce durante la sístole (13%) y el engrosamiento de la pared (40%) o la reducción del volúmen intracavitario (> 60%) sólo se explica por la disposición de las fibras miocárdicas, es decir, por la estructura histológica del miocardio. El estudio de esta estructura histológica permite comprender la deformación (strain) longitudinal, radial y cirunferencial, así como la deformación entre planos (shear strain):
Plano longitudinal-circunferencial: El ángulo (α) de las fibras miocárdicas pasa de -60º (fibras subepicardicas: hélice levógira) a + 60º (fibras subendocàrdicas: hélice dextrógira), por lo que en el plano longitudinal-circunferencial se puede describir la pared del ventrículo izquierdo como una estructura quiral, que permite distribuir el estrés y la deformación regional de forma más eficiente. Entre las fibras subepicárdicas y las subendocárdicas hay (sobretodo a nivel basal y medio) las fibras circunferenciales. Además existen algunas fibras que se dirigen des del subepicardio al subendocardio que tienen, probablemente, una función auxotrópica.
La orientación helicoidal de las fibras cardíacas (hélice levógira en el subepicardio y dextrógira en el subendocardio) explica la rotación y torsión del ventrículo izquierdo.
Plano longitudinal-radial: El ángulo (β’) de las fibras miocárdicas pasa de -20º (en la base) a + 20º (en el ápex).
Plano circunferencial-radial: El ángulo (β’’) de las fibras miocárdicas en relación a la superfície epicárdica es de 7.5º a 37.5º.
ACTIVIDAD ELÉCTRICA: Durante su trayecto desde la cresta del septo interventricular hasta el ápex, los fascículos del sistema de His-Purkinje estan aislados del músculo que los rodea, por lo que la pared del ventrículo izquierdo se activa en primer lugar a nivel del septo cerca del ápex y de allí se dirige hacia la base, con ligeras diferencias entre el septo y la pared libre del ventrículo izquierdo. La velocidad de propagación del estímulo eléctrico es mayor a lo largo de las fibras que a lo ancho debido a una mayor densidad de “gap junctions” en los discos intercalados en dirección longitudinal.
Despolarización: La despolarización se inicia en el subendocardio a nivel del septo cerca del ápex y de allí se dirige hacia la base (dirección ápex-base). En el subepicardio, la despolarización se inicia en la pared libre del ventrículo derecho y la pared anterior del ventrículo izquierdo, cerca del ápex, y de allí se dirige hacia la base. El subepicardio de la pared posterior a nivel basal es la última región en ser activada (durante el descenso de la onda R).
Repolarización: Durante la repolarización, los gradientes transmurales se propagan de la base al ápex. El subepicardio del ápex es la última región en completar la repolarización y, a este nivel, se observan señales regionales bipolares más allá de la onda T (en el intervalo que corresponde a la onda U).
ACTIVIDAD MECÁNICA: Durante el ciclo cardíaco, la pared del ventrículo izquierdo se acorta, se engruesa y se torsiona a lo largo del eje largo. El acortamiento y engrosamiento del miocardio se pueden cuantificar midiendo la deformación (o strain) regional, que se expresa como el % de cambio de la dimensión original. El strain radial es positivo cuando se engruesa el segmento miocárdico analizado. El strain longitudinal es negativo cuando el segmento analizado se acorta en dirección longitudinal y el strain circunferencial es negativo cuando se acorta en dirección circunferencial. Debido a la disposición helicoidal de las fibras en el subepicardio y subendocardio, el acortamiento y alargamiento de las fibras provoca movimientos de rotación y torsión de la pared ventricular.
Las dos hélices (levógira en el subepicardio y dextrógira en el subendocardio) se contraen en la misma dirección (ápex-base), si bien la hélice subendocárdica inicia su contracción antes (en el intervalo isovolumétrico pre-eyectivo o intervalo de “contracción” isovolumétrica) que la hélice subepicárdica (en el inicio de la eyección). En cambio, las dos hélices se relajan en direcciones opuestas: la hélice subendocárdica de ápex a base y la hélice subepicárdica de base a ápex. Las diferencias temporales y regionales en el inicio de la relajación entre subendocardio y subepicardio provocan el acortamiento post-sistólico subendocárdico en la base y subepicárdico en el ápex, lo que contribuye a crear un gradiente de presiones desde la base al ápex durante el llenado distólico precoz.
Intervalo isovolumétrico pre-eyectivo (“contracción” isovolumétrica):
Eyección:
Intervalo isovolumétrico post-eyectivo (“relajación” isovolumétrica):
Diástole precoz y tardía:
