Repaso Anatomofisiológico del Sistema Cardiaco
Características y propiedades fisiológicas del músculo cardíaco
Repaso Anatomofisiológico del Sistema Pulmonar
Estructuras determinantes del funcionamiento del sistema pulmonar
Caja Torácica
Músculos que intervienen en la Respiración. Músculos Inspiratorios primarios
Músculos Inspiratorios accesorios. Músculos Espiratorios
Nervios Efectores
Fisiología Básica de la Respiración
Definiciones clave para el estudio del sistema cardíaco
Definiciones y Conceptos para la Comprensión del Sistema Pulmonar
Abreviaturas Comunes en la Práctica y Elaboración de Historias
Guía básica de fisioterapia para la recuperación física en pacientes con enfermedad multisistémica. Capítulo 1. Bases para la comprensión y manejo del texto
Lina María Ríos Sánchez. Fisioterapeuta. Especialista Pedagogía y didáctica. Certificada en rehabilitación Cardiopulmonar. Aspirante Mg en discapacidad. Docente Investigadora Área enfermedades crónicas no transmisibles- salud pública.
Medellín, Colombia
CAPÍTULO 1. BASES PARA LA COMPRENSIÓN Y MANEJO DEL TEXTO
Repaso Anatomofisiológico del Sistema Cardiaco
Corazón y los Grandes Vasos
Corazón Derecho
Corazón Izquierdo
Circulación Menor
Circulación Mayor
Circulación Coronaria
Inervación Cardíaca
Sistema de Conducción
Estructuras Valvulares
Características y propiedades fisiológicas del músculo cardíaco
Aspectos Macroscópicos
Pericardio
Epicardio
Miocardio
Endocardio
Aspectos Microscópicos
Repaso Anatomofisiológico del Sistema Pulmonar
Estructuras determinantes del funcionamiento del sistema pulmonar
El sistema Nervioso Central y la Respiración
Otros Factores Importantes del Control Neurológico y la Respiración
Caja Torácica
Músculos que intervienen en la Respiración. Músculos Inspiratorios primarios
Músculos Inspiratorios accesorios. Músculos Espiratorios
Nervios Efectores
Fisiología Básica de la Respiración
Propiedades de los gases
La respiración
Intercambio de CO2 y O2 entre el alvéolo y capilar
Determinantes de la oxigenación de los tejidos
Definiciones claves para el estudio del sistema cardíaco
Conceptos claves para el estudio del sistema cardíaco
Definiciones y Conceptos para la Comprensión del Sistema Pulmonar
Abreviaturas Comunes en la Práctica y Elaboración de Historias
INTRODUCCIÓN.
Al realizar un recorrido hacia atrás, de lo que ha sido el surgimiento de la Rehabilitación Cardíaca, como un saber del campo de la salud, encontramos personajes como Harrison y Levine, quienes criticaron enfáticamente el reposo al que eran sometidos los pacientes después de sufrir un evento coronario agudo.
Fue así como a partir de la década comprendida entre los 40 y 50 tomó fuerza la idea de iniciar una actividad precoz y progresiva de los pacientes coronarios agudos. Esto, debido al gran número de complicaciones observadas en los pacientes, como consecuencia de la inmovilidad.
Las complicaciones detectadas por los autores ya mencionados, por Dock, y además por todo aquel Fisioterapeuta que tenga experiencia en el manejo del paciente sometido a reposo prolongado, son las siguientes:
• Complicaciones respiratorias.
• Complicaciones tromboembólicas.
• Disminución de la fuerza muscular.
• Hipotensión ortostática.
• Depresión psicógena.
• Dependencia para realizar sus ABC.
Me refiero en especial a la Rehabilitación Cardíaca, obedeciendo a la temática que rodea el libro, de manera que, en los capítulos que el lector encontrará a continuación se deben tener en cuenta los parámetros y métodos de control del ejercicio de la Rehabilitación cardíaca. A lo largo de la lectura podrá observar que la gran mayoría de pacientes pulmonares, vasculares, diabéticos, reumatoides, y el de tipo domiciliario presentan factores de riesgo para enfermedad cardiovascular, antecedentes de éstas enfermedades, ó patología asociada a alguna alteración del sistema cardiovascular.
REPASO ANATOMOFISIOLÓGICO DEL SISTEMA CARDIACO.
A continuación me referiré acerca de los aspectos básicos, que todo profesional que esté prescribiendo un ejercicio a un paciente con patología cardiopulmonar, neurológica, de edad avanzada, y posiblemente hipertenso, diabético, etc, debe tener presente.
Iniciaré por realizar un repaso de aspectos simples que usted encontrará a lo largo de la lectura, los cuales son tomados debido a la importancia que tiene para la comprensión de la fisiopatología.
EL CORAZÓN Y LOS GRANDES VASOS.
NOTA.
La manera confiable de comprender los mecanismos compensatorios de la falla cardíaca y demás compromisos sistémicos, de origen cardio pulmonar es mediante el conocimiento de la anatomía.
CORAZÓN DERECHO:
A la aurícula derecha llegan las dos venas cavas superior e inferior, y el seno coronario, esta última proviene de la circulación intrínseca del corazón.
La vena cava superior recoge la sangre proveniente de miembros superiores, tronco, y cráneo.
La vena cava inferior recoge la sangre venosa proveniente de miembros inferiores, pelvis y tronco inferior.
Del ventrículo derecho sale la arteria pulmonar, la cual hace su respectiva división, a los 5 cm aproximadamente, para convertirse en arteria pulmonar derecha e izquierda, las cuales llevan la sangre rica en CO2 para el respectivo pulmón, y realizar la hematosis.
CORAZÓN IZQUIERDO.
A la aurícula izquierda llegan las 4 venas pulmonares, las cuales emergen 2 de cada pulmón, llevando la sangre ya oxigenada para continuar hacia el ventrículo izquierdo.
Del ventrículo izquierdo sale la arteria aorta, para llevar la sangre ya oxigenada en el pulmón a los diferentes órganos y tejidos.
CIRCULACIÓN MENOR.
Se denomina circulación menor al paso de la sangre a partir del corazón derecho hasta llegar al lecho vascular pulmonar, de donde toma su nombre de circulación pulmonar.
CIRCULACIÓN MAYOR.
Consiste en el recorrido que hace la sangre a partir del corazón izquierdo, específicamente desde la aorta, hasta culminar la irrigación sistémica.
CIRCULACIÓN CORONARIA.
Las 2 grandes arterias que irrigan el miocardio, provienen de la arteria Aorta, de las cuales a la vez, se desprenden 4 ramas importantes:
• Arteria Coronaria Derecha: la cual da las ramas marginal, e interventricular posterior.
• Arteria Coronaria Izquierda: De donde se desprenden la arteria circunfleja, y la interventricular anterior.
INERVACIÓN CARDIACA.
La inervación del corazón está a cargo del Sistema Nervioso Autónomo.
Las fibras simpáticas se distribuyen a través del todo el miocardio por medio del plexo cardíaco, donde se halla gran porcentaje de éstas a nivel del nódulo sinusal.
Su papel principal es encargarse de aumentar la velocidad y la fuerza de contracción.
El parasimpático, también ejerce su función a través del plexo cardíaco; su inervación además de distribuirse al nódulo sinusal, ejerce una inervación casi que selectiva para las aurículas.
El parasimpático también ejerce acción importante sobre el nódulo aurículo ventricular mediante el nervio vago, ocasionando disminución de la conducción, y bradicardia.
El funcionamiento equilibrado de éstos 2 sistemas, controla lo siguiente:
• Velocidad de Conducción.
• Velocidad de Contracción.
• Ritmo Cardíaco.
SISTEMA DE CONDUCCIÓN.
Consiste en un tejido muscular especializado, que genera los impulsos eléctricos, provocando la contracción del miocardio.
Las estructuras importantes que llevan a cabo la conducción eléctrica, son:
1. Nodo sinoauricular.
2. Nodo aurículo ventricular.
3. Haz de His.
4. Fibras de Purkinje.
1. Nódulo sinoauricular (también llamado marcapaso fisiológico, o nodo sinusal). Esta es la principal estructura del sistema de conducción, se encuentra ubicado debajo de la desembocadura de la vena cava superior, ésta estructura es la encargada de establece el ritmo cardíaco a razón de 72 latidos por minuto.
2. Nódulo aurículo ventricular. Se encuentra cerca a la válvula tricúspide. Tiene un ritmo inherente de 60 latidos por minuto.
3. Haz de His. Consiste en un conjunto de miofibrillas de conducción, que se deslizan en sentido descendente, a través del tabique interventricular, hasta dividirse en rama derecha e izquierda.
4. Fibras de Purkinje. Estas se encuentran relacionadas íntimamente con los ventrículos, razón por la cual juegan un papel importante en la contracción de éstos.
ESTRUCTURAS VALVULARES.
Las válvulas que componen el miocardio son 4; 2 se encuentran ubicadas entre aurícula y ventrículo, y las otras 2 entre ventrículo, y la arteria correspondiente.
Las primeras llamadas aurículo ventriculares, y las segundas sigmoideas o semilunares, corresponden entonces al corazón derecho, la válvula tricúspide (aurículo-ventricular derecha), y la válvula pulmonar mientras que en el corazón izquierdo se encuentran la válvula mitral (aurículo-ventricular izquierda), y la válvula aórtica.
La función principal de las válvulas es regular el paso de flujo de sangre que se desplaza a través de las cavidades cardíacas, y desde éstas hacia las arterias pulmonar y aorta; e impedir el flujo retrógrado.
La eficacia de su funcionamiento está mediada por la integridad de las cuerdas tendinosas, los músculos papilares, el anillo de implantación de la misma y la propia estructura integral de cada una, formadas por valvas o cúspides.
La disfunción valvular conlleva a la aparición de los llamados soplos cardíacos, los cuales pueden aparecer en cualquiera de las válvulas.
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES FISIOLÓGICAS DEL MÚSCULO CARDÍACO.
ASPECTOS MACROSCÓPICOS.
El músculo cardíaco, está comprendido por el músculo auricular, ventricular, y tejido especial de conducción.
Siendo el músculo ventricular más fuerte y grueso, característica atribuible al bombeo que debe realizar para suplir las exigencias externas y vencer la resistencia periférica.
El músculo cardíaco es de carácter involuntario, pero a pesar de ésta gran diferencia con el músculo estriado esquelético, ambos tienen características comunes, las cuales se retoman más adelante.
El corazón está conformado por el pericardio, epicardio, miocardio, y endocardio.
Pericardio.
Es la capa externa que recubre el corazón, el cual se divide a su vez en pericardio visceral (interna) y parietal (externa). Es de importancia clínica, conocer que la pericarditis (inflamación del pericardio), constituye una urgencia médica, que compromete seriamente la vida del paciente, debido a que el pericardio no es un tejido con propiedades elásticas, y su inflamación, puede evolucionar hacia un taponamiento cardíaco, debido a la incapacidad del miocardio para contraerse dentro de un saco rígido.
Epicardio.
Es la capa inmediata al miocardio, es allí donde ocurre la enfermedad aterosclerosclerótica, debido a la ubicación anatómica de las arterias coronarias.
Miocardio.
Se refiere al músculo cardíaco propiamente dicho, el cual está compuesto por el músculo auricular y el ventricular, los que a su vez contienen sarcómeras, gran cantidad de fibras colágenas y elastina.
Endocardio.
Constituye la pared interna del miocardio, la cual se prolonga conformando estructuras internas como son los músculos papilares, utilizados como punto de apoyo por las cuerdas tendinosa, y evitando así la superposición de las valvas.
ASPECTOS MICROSCÓPICOS.
En cuanto a la estructura de la fibra muscular, podemos hablar que las sarcómeras que conforman el miocardio poseen las mismas características anatómicas que las del músculo esquelético, mas no las mismas características fisiológicas.
Las cardíacas difieren de las esqueléticas en el papel que juegan los electrolitos dentro de la contracción.
Recordemos entonces, los siguientes puntos importantes:
• En el músculo esquelético existen canales rápidos de sodio y calcio, y en el músculo cardíaco los rápidos de sodio, y lentos de calcio.
• El músculo cardíaco posee una meseta de calcio, debido a que necesita gran cantidad de éste elemento para realizar una contracción eficaz.
• En el músculo cardíaco encontramos que la permeabilidad de la membrana, al Potasio, disminuye, lo que ocasiona que salgan grandes cantidades de éste durante la contracción.
APLICACIÓN.
Recordemos la importancia de los niveles de éstos electrolitos que posee el miocardio, en el momento de exigir determinado grado de ejercicio al paciente, pues, por ejemplo, el potasio en grandes concentraciones, produce flacidez del músculo, y en muy baja cantidad produce espasticidad.
También, es importante resaltar el papel que juegan los medicamentos en la alteración de los niveles de calcio y potasio, principalmente, los diuréticos, los que son formulados para patologías como HTA, y falla Cardíaca.
REPASO ANATOMOFISIOLÓGICO DEL SISTEMA PULMONAR.
El sistema respiratorio está compuesto por las vías respiratorias superiores, (refiriéndose a la nariz, garganta, y estructuras afines); y de las vías respiratorias inferiores, como el resto del sistema respiratorio.
Nos interesa, particularmente en ésta revisión, estudiar los componentes de las vías respiratorias inferiores.
La Tráquea.
Consiste en un conducto tubular de aproximadamente 12 cm de longitud, al final de los cuales se encuentra la carina, y se divide en bronquios principales derecho e izquierdo. La pared de la tráquea está compuesta por una mucosa, submucosa, capa cartilaginosa, y adventicia. Su epitelio es pseudoestratificado, el cual la protege contra las partículas de polvo.
El músculo liso hace parte de la tráquea, el cual se introduce en los extremos abiertos de los anillos correspondientes.
Los Bronquios.
Igual que la tráquea poseen anillos cartilaginosos incompletos, y un epitelio ciliado pseudoestratificado. Posteriormente, los bronquios principales se dividen en bronquios secundarios o lobares, (es decir que van a cada lóbulo), y de ésta manera se continúa dividiendo en bronquios de menor calibre, en bronquios terciarios, o segmentarios, que por último se dividen en bronquiolos y bronquiolos terminales. A medida que el árbol bronquial disminuye de calibre existen diferencias anatómicas, debido a que cambia el contenido de músculo liso, y el tipo de epitelio.
El músculo liso predomina a medida que la estructura se va reduciendo de tamaño y calibre, y el epitelio deja de ser estratificado y ciliado para convertirse en cuboideo simple.
Pulmones.
Conforman la estructura fundamental del sistema respiratorio, Estos se encuentran situados en la cavidad torácica, y se presentan como órganos cuneiformes. Sus partes superiores son denominados los ápices, y las inferiores, bases; poseen dos capas serosas, llamadas pleuras.
La externa se denomina pleura parietal, y la interna, pleura visceral el espacio entre éstas dos, es llamado cavidad pleural, la cual, cuando es alterada por situaciones patológicas, traumáticas, etc, puede llenarse de aire (neumotórax), de sangre (hemotórax), o de pus (piotórax).
ESTRUCTURAS DETERMINANTES DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA PULMONAR.
1. Sistema Nervioso Central.
2. Caja torácica.
3. Músculos con función respiratoria.
4. Nervios efectores.
1. EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL Y LA RESPIRACIÓN.
El control de la respiración se encuentra en el bulbo raquídeo y la protuberancia. Dicho centro respiratorio está compuesto por 3 grupos de neuronas:
a. grupo respiratorio dorsal,
b. grupo respiratorio ventral,
c. centro neumotáxico.
a. Grupo respiratorio dorsal.
La mayoría de neuronas de éste grupo se encuentran a lo largo de todo el bulbo, localizadas principalmente en el núcleo del fascículo solitario, el cual es a su vez una terminación sensitiva de los nervios vago y glosofaríngeo.
Una función importante de éste grupo, aparte de la inspiración, es la generación del ritmo básico de la respiración. El centro neumotáxico, situado también en éste grupo dorsal, se encarga de controlar el punto máximo de la inspiración en los pulmones. (Limita la inspiración).
b. Grupo respiratorio ventral.
Este grupo se concentra en el núcleo ambiguo. Como funciones de éste grupo encontramos que no existen evidencias que dichas neuronas participen en la respiración normal, ni en el ritmo respiratorio. Se ha encontrado que éstas entran a participar de la respiración en casos en los cuales el organismo necesita niveles altos de ventilación pulmonar; situaciones en las cuales, son enviadas señales a los músculos abdominales, en la fase de espiración.
c. Centro Neumotáxico.
Se localiza dorsalmente en la protuberancia, el cual ayuda a controlar la frecuencia y el patrón respiratorio.
Su función principal es limitar la inspiración, y se piensa que debe estar asociado a la función del centro apnéustico, para controlar la profundidad de la respiración.
OTROS FACTORES IMPORTANTES DEL CONTROL NEUROLÓGICO
Y LA RESPIRACIÓN.
• Las grandes cantidades de dióxido de carbono, e hidrogeniones estimulan el centro respiratorio, aumentando la fuerza de las señales de los músculos que intervienen en la respiración.
• El disbalance de oxígeno en el organismo, en cambio es detectado por quimiorreceptores periféricos, situados en los cuerpos aórticos y carotídeos.
• Existe una zona quimiosensible, situada por debajo del bulbo, la cual responde a las variaciones de PCO2 o hidrogeniones en la sangre.
• Paralelamente, al aumentar la PCO2 sanguínea, ésta aumenta en el líquido céfalo raquídeo, y líquido del intersticio del bulbo.
• Existe también el sistema de quimiorreceptores periféricos, situados en los cuerpos aórticos y carotídeos, los cuales son estimulados con los descensos de oxígeno en un rango de 30-60 mmHg.
2. CAJA TORÁCICA.
La estructura ósea que rodea el sistema respiratorio, está compuesta por la columna vertebral, el esternón, las clavículas y la reja costal. Cualquier alteración en una de estas estructuras puede afectar la mecánica de la respiración.
En la práctica encontramos que una fractura costal, o una escoliosis dorsal pueden contribuir a complicaciones frecuentes como infecciones respiratorias, hipoventilación, ó atelectasias.
3. MÚSCULOS QUE INTERVIENEN EN LA RESPIRACIÓN.
A. MÚSCULOS INSPIRATORIOS PRIMARIOS.
Diafragma.
Antes de describir la correlación anatómica del músculo, se hará una revisión más detallada de éste, debido a su importante disfunción en la patología pulmonar crónica.
El diafragma tóraco abdominal, es una estructura músculo-tendinosa, se encuentra situado entre las cavidades torácica y abdominal, y su forma es semejante a una cúpula.
Es importante conocer el concepto tridimensional del diafragma, concepto que se puede aclarar al observar las radiografías de tórax; la altura de la cúpula varía, dependiendo de la posición de las costillas y las vértebras, así que su posición cambiará con el tipo de postura asumido, la fase de la respiración, y el grado de distensión de las vísceras abdominales. (Factores, todos, que el fisioterapeuta debe observar en el paciente).
Relación de la postura.
En posición supina las vísceras abdominales empujan el diafragma hacia la cavidad torácica, en posición decúbito lateral, el hemidiafragma que está apoyado en la superficie, se eleva más, debido al efecto de peso que ejercen las vísceras sobre él; y por lo contrario éste desciende en posición sedente y bípeda.
Lo anterior explica la preferencia de los pacientes con síndrome de distress respiratorio (SDR), quienes asumen dichas posiciones en presencia de patología pulmonar descompensada. (Además de muchos otros factores que resaltaremos más adelante.)
Estructura del diafragma torácico.
El diafragma está comprendido por 2 porciones, una muscular y otra aponeurótica, o central.
Porción muscular:
Ésta porción posee múltiples inserciones; y se divide a su vez, en tres regiones de acuerdo al sitio de inserción: en esternal, costal y lumbar, dentro de las cuales encontramos diferentes características, como son:
• La porción esternal consiste en pequeñas tiras musculares que se insertan en el apéndice xifoides del esternón.
• La porción costal, consiste en cambio, en anchas tiras de músculo que se originan en las últimas seis costillas. Dichas porciones costales conforman los hemidiafragmas.
• Por último, la porción lumbar, la cual se origina en las vértebras lumbares a través de dos pilares musculotendinosos, ubicados a lado y lado de la aorta y de las primeras vértebras lumbares. Los pilares se convierten en uno sólo a la altura del disco L1, los cuales van a unirse al ligamento longitudinal de la columna vertebral, mediante el ligamento arqueado.
Porción aponeurótica, o central:
El tendón central no posee inserciones óseas, éste consiste en 3 hojas, una derecha, una izquierda, y una anterior; de donde las dos hojas laterales dan una curva hacia atrás, uniéndose al correspondiente hemidiafragma.
Se dice que el diafragma está en íntima relación con el corazón, debido a que el pericardio fibroso, en su cara inferior se halla unido al tendón central.
Inervación del diafragma.
La inervación motora del diafragma está dada por los nervios frénicos, provenientes de C3—C5. Las porciones periféricas reciben inervación de los nervios intercostales internos, y el nervio subcostal.
Acciones del diafragma.
• Como principal músculo inspiratorio; al realizar la contracción, sus cúpulas derecha e izquierda, se desplazan hacia abajo.
• El descenso de las cúpulas produce un aumento en el diámetro vertical de la cavidad torácica.
• El descenso del diafragma, empuja las vísceras abdominales, produciendo un aumento de la presión intraabdominal.
• Dicho aumento de la presión intraabdominal, y consecuente descenso de la presión intratorácica, contribuyen al retorno de la sangre hacia el corazón.
• Su contracción facilita el retorno de sangre proveniente de la vena cava inferior hacia el corazón.
• El diafragma participa en la contracción de los músculos anteriores del abdomen, para elevar la presión en ésta cavidad; durante la micción, defecación y parto.
• El diafragma también participa en el levantamiento de objetos pesados, debido a la inspiración profunda, que realiza el sujeto previamente a la acción.
• Durante la contracción, el músculo se apoya en el contenido abdominal para realizar una acción eficaz.
Factores que limitan o alteran su función.
• Las enfermedades que aplanan el diafragma (asma, enfisema) producen disfunción del músculo.
• Enfermedades que alteran estructuras óseas, que a su vez, son puntos de inserción, resultan en una acción poco efectiva del músculo (escoliosis, aumento de D. A-P).
• La fatiga del diafragma, no debe relacionarse con la aparición de la disnea, pues éste músculo responde de manera diferente a los demás músculos respiratorios de tipo esquelético debido a que éste presenta escaso número de husos musculares, desviando el exceso de trabajo a los demás inspiratorios primarios.
Para terminar las revisiones acerca del diafragma, se plantea una abreviación de su Origen, Inserción, Acción e Inervación.
Origen: Proceso Xifoideo. Cartílagos costales de las últimas seis costillas, y vértebras lumbares.
Inserción: Tendón central.
Acción: Inspiración.
Inervación: Nervio Frénico.
OTROS MÚSCULOS INSPIRATORIOS PRIMARIOS:
INTERCOSTALES EXTERNOS.
Origen: Borde inferior de la costilla inmediatamente inferior.
Inserción: Borde superior de la costilla inmediatamente inferior.
Acción: Elevan las costillas durante la inspiración.
Inervación: Nervios Intercostales.
ESCALENOS:
ESCALENO ANTERIOR.
Origen: Tubérculo anterior de las apófisis espinosas, y transversas de C3-C6.
Inserción: Tubérculo escalénico del borde interno de la primera costilla.
ESCALENO MEDIO.
Origen: Tubérculo posterior de las apófisis transversas de C1-C7.
Inserción: Cara superior de la primera costilla.
ESCALENO POSTERIOR. (se puede encontrar ausente, o fusionado con el escaleno medio.)
Origen: Tubérculo posterior de las apófisis transversas de C4-C6.
Inserción: Cara externa de la segunda costilla.
ESCALENO MENOR O PLEURAL: Cuando existe, se extiende entre las apófisis transversas de C6-C7, y va hasta el borde interno de la primera costilla.
INERVACIÓN. Ramas procedentes de las ramas anteriores de los nervios cervicales.
ACCIÓN. Flexión lateral de la columna cervical.
Participa en la inspiración, aún en la respiración tranquila.
Se activan en espiración forzada, tos, y esfuerzos físicos.
MÚSCULOS INSPIRATORIOS ACCESORIOS.
Los siguientes músculos poseen una característica común, debido a que todos tienen un punto de inserción o apoyo extratorácico y otra inserción en la reja costal, lo que ejerce una acción de halar la caja torácica, y promoviendo así el aumento de los volúmenes pulmonares.
ESTERNOCLEIDOMASTOIDEO.
Origen: Esternón y clavícula.
Inserción: Apófisis mastoides.
Acción: Flexión de la columna cervical, giro de la cabeza del lado opuesto al músculo que se contrae. En su acción inspiratoria, eleva el esternón y la reja costal, aclarando que sólo se activa en la respiración con volúmenes pulmonares altos, o cuando el individuo requiere grandes requerimientos ventilatorios.
Inervación: Nervio accesorio, Nervios cervicales C2 y C3.
PECTORAL MAYOR.
Origen: Clavícula, esternón,
Inserción: Troquiter del húmero.
Acción: Flexión, aducción y rotación interna del antebrazo.
Ayuda a expandir la caja torácica en su aspecto superior, promoviendo la oxigenación en los ápices.
Inervación: Raíces Nerviosas de C7—T1.
PECTORAL MENOR.
Origen: Costillas tercera a quinta.
Inserción: Apófisis coracoides de la escápula.
Acción: Elevación de las costillas tercera a quinta en una inspiración profunda.
Desciende la escápula.
Favorece la expansibilidad torácica.
Inervación: Nervio pectoral medial. (Mediano).
DORSAL ANCHO.
Origen: Apófisis espinosas de las últimas seis cervicales, todas las lumbares, cresta del sacro e ilion. Cuatro costillas inferiores.
Inserción: Corredera bicipital del húmero.
Acción: Extensión, aducción y rotación medial del brazo, su contracción favorece la expansibilidad torácica.
Inervación: Nervio tóracodorsal.
SERRATO ANTERIOR.
Origen: Ocho primeras costillas.
Inserción: Angulo inferior de la escápula.
Acción: Eleva las costillas, cuando la escápula está fija.
Inervación: Nervio torácico largo.
TRAPECIO.
Origen: Occipital, apófisis espinosas de la séptima cervical, y todas las dorsales.
Inserción: Clavícula, acromion, y espina de la escápula.
Acción: Eleva la clavícula, aduce o desciende la escápula. Extiende la cabeza.
Inervación: Nervio accesorio.
SUBCLAVIO.
Origen: Primera costilla.
Inserción: Clavícula.
Acción: Desciende la clavícula, su contracción favorece la expansibilidad en la parte superior del tórax.
Inervación: Nervio subclavio.
MÚSCULOS ESPIRATORIOS.
No hay intervención muscular en la espiración tranquila.
En cambio en pacientes con atrapamiento de aire, el organismo utiliza éste mecanismo de activación muscular, como defensa, encontrándose contracción durante ésta fase, en los músculos abdominales, intercostales internos, y serratos.
NERVIOS EFECTORES.
Como es bien sabido por los fisioterapeutas, las lesiones nerviosas periféricas, que causen un menoscabo en la producción del movimiento, pueden ocurrir, en el sitio de emergencia del nervio, (médula espinal), o en su recorrido.
Dentro de los trastornos más comunes de nervios periféricos, encontramos lesión del nervio frénico siendo frecuentes factores causales, los siguientes:
a. lesión medular a nivel de C3—C5.
b. Parálisis del nervio frénico, debido a la cardioplejia. (método utilizado en la cirugía cardiovascular, en el que es usado la hipotermia, afectando el diafragma debido a su íntima relación con el músculo cardíaco).
c. Lesión de los nervios frénicos o intercostales, en un politraumatismo, heridas con armas de fuego o cortopunzantes.
FISIOLOGÍA BÁSICA DE LA RESPIRACIÓN.
La función pulmonar se centra en dos grandes objetivos: La oxigenación y la ventilación.
La oxigenación es reflejada en la PaO2, y la ventilación en la PaCO2.
Aclararemos aquí, algunos conceptos simples, pero necesarios para la comprensión de la fisiología.
El aire ambiente es una mezcla de gases, así; existe un predominio de nitrógeno, con una cantidad aproximada de un 80%, un poco de oxígeno en un 21%, y una mínima porción restante de gases mezclados y CO2.
La presión barométrica (PB), se produce a raíz de la fuerza que ejercen las moléculas de gases sobre la tierra.
Es importante aclarar que la altura no modifica la cantidad, o fracción de oxígeno inspirado (FiO2), a cualquier altura todos los individuos inspiran la misma FiO2, que equivale, como ya dijimos al 21%. La diferencia existe en la presión parcial de oxígeno, la cual a su vez está determinada por la presión barométrica.
La Presión Parcial de los gases.
Es la presión individual que ejerce un gas sólo, o mezclado.
Para determinar la Presión parcial de uno de los gases del aire se multiplica la presión barométrica (PB) del sitio geográfico en el que estamos por la concentración del gas.
Ejemplos.
BOGOTÁ.
Altura de la ciudad. 2.600 metros de altitud.
Presión barométrica (PB) de la ciudad. 560 mmHg.
De acuerdo a estos datos el O2 en Bogotá tendrá una presión de:
560 * 21/100= 117 mmHg.
MEDELLÍN.
Altura de la ciudad. 1.800 metros.
Presión barométrica (PB) de la ciudad. 640 mmHg.
De acuerdo a estos datos el O2 en Medellín tendrá una P de:
640 * 21/100= 134 mmHg
Esta diferencia de presión de acuerdo a la presión barométrica (PB), que a la vez depende de la altura; facilita la respiración a nivel del mar, a diferencia de las grandes alturas, pues aunque la FiO2 es la misma, la P es diferente.
PROPIEDADES DE LOS GASES.
a. Difusión.
Los gases pueden cruzar membranas celulares, acción que realizan a favor del gradiente de presión. Desde un mayor sitio de concentración, a uno de menor concentración. Es gracias a la difusión que se realiza el intercambio de gases en el alvéolo.
b. Solubilidad.
Un gas puede penetrar a un líquido gracias a un gradiente de presión, y una vez se ha mezclado, continúa ejerciendo presión parcial dentro de dicho líquido.
La solubilidad del gas le permite equilibrarse con la presión del gas presente en el aire; lo cual ocurre en la sangre.
LA RESPIRACIÓN.
A continuación describiré el recorrido que realiza el aire inspirado, desde el inicio de su recorrido, en las fosas nasales, hasta la exhalación del aire ya utilizado, que sale del cuerpo a través de ellas mismas.
El aire que respiramos llega hasta el alvéolo a través del las vías respiratorias superiores, a las que se denominan espacio muerto anatómico, debido a que no participan en el intercambio gaseoso. Una vez llega al alvéolo, el oxígeno atraviesa la membrana alvéolo capilar, gracias a la diferencia de presiones, y una vez penetra al capilar se adhiere a la Hemoglobina.
Esta sangre ya oxigenada viaja a través de las cuatro venas pulmonares (salen 2 de cada pulmón), para dirigirse a la aurícula izquierda, pasando por la válvula mitral continúa al ventrículo izquierdo, y es expulsada por la arteria aorta hacia todos los órganos y tejidos del cuerpo, por medio de las arterias y arteriolas, donde el oxígeno entra a ser el combustible de los músculos para posibilitar el movimiento.
Esta sangre ya vaciada de oxígeno, a través de la anastomosis e intercambio arteriovenoso, inicia su retorno de nuevo llevando ahora sangre rica en CO2, proveniente del metabolismo de los tejidos, por medio de las venas, las cuales, en últimas depositan su contenido de sangre en las venas cavas inferior(de la parte inferior del cuerpo), y vena cava superior, (de la parte superior del cuerpo), las cuales llegan a la aurícula derecha pasan al ventrículo derecho por medio de la válvula tricúspide, y finalmente desde dicho ventrículo pasa a través de la válvula pulmonar para ser expulsada a la arteria pulmonar, la cual se divide en derecha e izquierda, para el respectivo pulmón, y llega así a iniciar de nuevo el ciclo al alvéolo para cargarse nuevamente de oxígeno.
El aire que sale del pulmón se denomina gas alveolar, el cual tiene características diferentes a las del aire ambiente, ya que contiene vapor de agua y gases mixtos presentes en el tracto respiratorio.
¿CÓMO OCURRE EL INTERCAMBIO DE CO2 Y O2 ENTRE EL ALVÉOLO Y CAPILAR?
Veamos; existen 2 factores, uno anatómico, y otro fisiológico.
El tejido pulmonar es totalmente vascularizado, como cualquier tejido, dicha red vascular se encuentra íntimamente ligada a los alvéolos; e igualmente. Recordemos las propiedades de los gases, como la difusión y solubilidad, las cuales son determinantes, para entender el intercambio de gases en la membrana alvéolo capilar. (Hematosis).
El primer evento determinante para iniciar la hematosis, es el proceso de difusión de O2 desde el alvéolo hacia el capilar, y la salida del CO2 hacia el alvéolo.
El oxígeno difunde más lentamente, debido a su baja solubilidad, mientras que el dióxido de carbono es de una solubilidad alta, por lo cual tiene una difusión instantánea.
Un segundo evento es la Ventilación, que es un proceso mecánico de renovación del aire alveolar. Una respiración normal posee un volumen corriente de 500ml, de los cuales 150 quedan en la vía aérea, ó sea que no realizan intercambio a través de la membrana alvéolo capilar, y se denomina espacio muerto.
Los otros 350 ml representan, entonces la ventilación alveolar en una sola respiración entonces; sí deseo conocer la ventilación alveolar (VA) en 1 minuto, se multiplica dicho valor por el número de respiraciones estándar en un minuto en un adulto sano, que equivale a 14.
ventilación alveolar (VA) = 350 * 14 = 4.900ml/min.
El último evento que falta por mencionar es la perfusión, la cual está determinada por el gasto cardíaco (GC), cuyo valor normal es alrededor de 5 litros de sangre por minuto, volumen que va a ocupar los capilares pulmonares, perfundir el tejido pulmonar y realizar el intercambio de gases.
La mayoría de alteraciones del intercambio gaseoso, ocurren por desequilibrio entre la ventilación alveolar (VA) y el gasto cardiaco (GC), lo que constituye una de las grandes causas de hipoxemia; clínicamente llamado relación ventilación perfusión, o relación V/Q (Su valor normal es de 0.8—1.0).
4.900ml/min V
------------------- = ---------- = 0.8—1.0
5.000ml/min Q
La eficiencia de estos procesos se mide tomando una muestra de gases arteriales, donde se obtiene el valor del PaO2, y PaCO2.
En el capítulo 6 se presentan fundamentos de los gases arteriales.
Debemos tener en cuenta el papel fundamental de la hemoglobina en el transporte de oxígeno hacia los tejidos, ya que ésta actúa como atrayente y transportador donde una vez unido toma el nombre de oxihemoglobina (HbO2).
El porcentaje de ésta oxihemoglobina es de aproximadamente 97%, el resto de oxígeno que no se unió a ésta, se disuelve en el plasma, ejerciendo una presión parcial.
DETERMINANTES DE LA OXIGENACIÓN DE LOS TEJIDOS.
Aclararemos en forma global, cuáles son los factores que influyen en la cantidad de oxígeno que llega a los tejidos.
1. FiO2 (fracción inspirada de oxígeno.
2. PAO2 (presión alveolar de oxígeno).
3. PaO2 (presión arterial de oxígeno).
4. Cantidad de hemoglobina (Hb), en sangre.
5. Proceso de difusión.
EXPLICACIÓN:
Me refería en párrafos anteriores a la FiO2, asegurando que ésta no varía su porcentaje del 21% ante los cambios de altura.
De acuerdo a esto concluimos que la única manera de aumentarla es por medio de las diferentes técnicas que existen para suministrar oxígeno suplementario; tales como los sistemas de alto y bajo flujo, de los cuales se comenta en el capítulo 6.
Así que, sí hay más O2 en el alvéolo, habrá mayor presión sobre éste, luego, por diferencia de presiones el gas difundirá con mayor fluidez hacia el capilar, el cual se unirá a la hemoglobina convirtiéndose en oxihemoglobina, para penetrar en los tejidos.
De donde, a mayor FiO2 > PAO2, y a mayor PAO2 >PaO2, a su vez, a mayor PaO2 > difusión, y a mayor difusión, >% de saturación de la hemoglobina.
Fio2 > PAO2 > PaO2 > Difusión >% Saturación Hb= oxigenación tisular.
DEFINICIONES CLAVE PARA EL ESTUDIO DEL SISTEMA CARDÍACO.
1. Fracción de Eyección: Parámetro usado para valorar la función ventricular, indica la capacidad contráctil del miocardio. Es la relación del volumen de fin de diástole del ventrículo izquierdo, y el volumen expulsado al fin de una contracción. Su valor normal es de 60 - 75%.
2. Gasto cardíaco: Es la cantidad de sangre expulsada en un minuto por el ventrículo izquierdo. Su valor normal es de 5-7 lts / min, También llamado volumen minuto.
3. Índice cardíaco: Es la relación entre el gasto cardíaco y la superficie total del individuo en metros cuadrados. (valor de interés desde el punto de vista hemodinámico), Su valor normal es de 2.5-3.1 min/mt 2
4. Inotropismo cardíaco: Se refiere a la fuerza en términos de velocidad, de la contracción ventricular, cuando la precarga y postcarga son constantes.
5. Ley de Frank Starling: Se define como la relación que existe entre la fuerza de la contracción y la longitud de la fibra muscular (a mayor estiramiento de la fibra mayor fuerza de contracción.
6. Postcarga: Se define como el conjunto de fuerzas que debe vencer el ventrículo para llevar a cabo la expulsión del volumen sanguíneo. En el caso de la postcarga del ventrículo derecho, a las fuerzas a las que se refiere es todo aquel obstáculo que se pueda presentar a partir del recorrido que hace la sangre desde el ventrículo, continuando por la válvula pulmonar, arteria pulmonar, arterias pulmonares derecha e izquierda tejido y vasculatura pulmonar. En el caso de la postcarga del ventrículo izquierdo, ésta se verá alterada cuando la sangre que debe ser evacuada desde dicho ventrículo, encuentre cualquier obstáculo a su paso, en las siguientes estructuras: la válvula aórtica, la arteria aorta, y las arterias periféricas.
7. Precarga: Término que guarda relación con el volumen al final de diástole, está relacionada con la ley de Frank Starling.
8. Presión en cuña: Es la misma presión media de la arteria pulmonar, ó presión de enclavamiento. Su valor normal es de 15 mmHg.
9. Volemia: Se refiere al volumen de sangre circulante en el organismo; de donde hipovolemia significa que el individuo se encuentra con una disminución de su volumen circulante, lo cual puede ocurrir en situaciones de pérdida de líquidos como la diarrea, la insolación, el vómito, ó un bajo gasto, en algunos casos ocasionado por el uso exagerado de diuréticos. El caso contrario, la hipervolemia se puede presentar por una sobrehidratación iatrogénica, causando en últimas un edema pulmonar.
10. Volumen latido: Cantidad de sangre expulsada en una contracción, por cada uno de los ventrículos. También llamado gasto sistólico. Su valor normal es de 60-90 mililitros.
CONCEPTOS CLAVES PARA EL ESTUDIO DEL SISTEMA CARDIACO.
1. La contractilidad miocárdica se aumenta con:
• estímulo simpático.
• inhibición parasimpática.
• medicamentos inotrópicos.
La contractilidad disminuye con:
• isquemia miocárdica.
• hipoxia y acidemia.
• medicamentos, como betabloqueadores y calcioantagonistas.
• hipopotasemia.
2. El gasto cardíaco depende de: La frecuencia cardíaca, la fuerza de contracción, el volumen de sangre disponible para cada contracción, la presión sanguínea, y la circulación periférica, con la modulación del sistema nervioso autónomo.
Gasto cardiaco (GC) = Frecuencia cardíaca * Volumen latido.
3. Hipertensión pulmonar se refiere al aumento de presión en la arteria pulmonar, la cual es producida generalmente por una enfermedad primaria del pulmón. Se dice que una persona padece de hipertensión pulmonar (HTP) cuando la presión de su arteria pulmonar sobrepasa los 15 mmHg; medida que puede obtenerse mediante un cateterismo de cavidades derechas.
4. La postcarga depende de: las resistencias vasculares, la misma capacidad contráctil del ventrículo, la obstrucción a la expulsión de la sangre, y de la volemia.
5. La precarga depende de: el volumen sanguíneo, la presión intratorácica, el retorno venoso y el tono venoso.
6. La presión sanguínea depende de: Los cambios en el gasto cardíaco, y en la resistencia vascular sistémica.
PS = GC * RVS
7. La resistencia vascular periférica se ve afectada con la presencia de placas ateromatosas, con los cambios vasoconstrictores, o vasodilatadores mediados por el sistema nervioso autónomo, como el frio, y calor. Por el volumen sanguíneo, y la presión sanguínea. Igualmente se ve afectada por la viscosidad de la sangre, y el diámetro de las arteriolas y capilares.
NOTA: La hipotermia, el shock, y la policitemia aumentan la viscosidad y deterioran el flujo.
DEFINICIONES Y CONCEPTOS CLAVES PARA LA COMPRENSIÓN DEL SISTEMA PULMONAR.
1. Disnea: dificultad para respirar. Existen varios grados de disnea, de acuerdo a las diferentes clasificaciones; el lector las encontrará en el capítulo de Rehabilitación Pulmonar.
2. Ortopnea: dificultad para respirar, mientras se está en la posición decúbito.
3. Hipoxia: déficit de oxígeno en los tejidos.
4. Hipoxemia: déficit de oxigeno en la sangre, la cual se detecta a través de un examen de gases arteriales.
5. S.D.R: Se refiere al síndrome de dificultad respiratoria, el cual comprende signos y síntomas como el aleteo nasal, los tirajes musculares, presencia de ruidos respiratorios agregados, asincronía tóraco abdominal, taquicardia y taquipnea, disnea de medianos o pequeños esfuerzos.
6. Gases arteriales: consiste en el análisis de la sangre arterial, a través de una máquina especial, en la cual, después de introducir una pequeña muestra de sangre, con jeringa previamente heparinizada, se obtienen los valores del O2, CO2, HCO3, pH, Hb, Sat O2, siendo éstos los datos más importantes¸ mediante los cuales se determina la presencia de hipoxemia, para tomar los correctivos del caso.
7. Gases al aire: se refiere cuando se solicita la toma de unos gases a un paciente que no está recibiendo oxigeno suplementario, ó sea gases al 21% de FiO2.
ABREVIATURAS COMUNES EN LA PRÁCTICA Y ELABORACIÓN DE HISTORIAS.
1. BEG: Buen estado general.
2. BAG: Bajo anestesia general.
3. AsCsPs; ó ACP: Ambos campos pulmonares.
4. HTD: Hemitórax derecho.
5. HTI: Hemitórax izquierdo.
6. RsCsRs: Ruidos cardíacos rítmicos.
7. M.V.: Murmullo vesicular.
8. EAP: Enfermedad ácido péptica.
9. DMID: Diabetes Mellitus insulino dependiente.
10. DMNID: Diabetes M. no insulino dependiente.
11. IRC: Insuficiencia renal crónica.
12. ITU,IVU: Infección del tracto urinario.
13. IRA: Infección respiratoria aguda.
14. ATB: Antibiótico.
15. RVM: Revascularización miocárdica.
16. CVA: Cambio de válvula aórtica.
17. CVM: Cambio de válvula mitral.
18. CA, NEO: Cáncer.
19. TVP: Trombosis venosa profunda.
20. IAM: Infarto agudo de miocardio.
21. ICC. Insuficiencia cardiaca congestiva.
22. FCD: Falla cardiaca derecha.
23. CMD: Cardiomiopatía dilatada
24. FCI: Falla cardiaca izquierda.
25. FCG: Falla cardíaca global.
26. BE: Broncoespasmo.
27. FE: Fracción de eyección.
28. ECO: Ecocardiografía.
29. PINR: Pupilas isocóricas normo reactivas.
30. RxS: Revisión por sistemas.