26 sept. 2010

El corazón (I): la bomba

Recuerdo que una vez, cuando era pequeña, una monja me castigó a copiar 200 veces “no diré tonterías en clase de religión”. Estaba contándonos que era muy importante hacerle un hueco a Jesús en nuestros corazones y a mí eso me sonó raro.  Con toda mi buena fe, le expliqué que no podíamos meternos algo en el corazón sin morirnos y que, de poner  a Jesús en algún sitio, era mejor en el estómago, que estaba acostumbrado a recibir “comida de fuera”.
Desde ese día le he tenido cierta inquina a la gente que habla del corazón como algo misterioso y romántico, el centro de las emociones. Pongamos un ejemplo: en una película, el héroe vuelve malherido y le dice al florero principal: “Yo... nunca te lo he dicho pero... te quiero con todo mi corazón”. En esta situación suelen oírse suspiros y expresiones de asco, lo que favorece que mi voz se alce en discordia y destaque en la sala: "anda, majo, pues enséñame el truco, que la eficiencia del mío está sobre un 20%"*.

Salta a la vista que el romanticismo no es mi fuerte, así que basta de preliminares y vamos al tema:

EL CORAZÓN ES UNA BOMBA




O, mejor dicho, dos. De hecho, una de las cosas que más sorprende es que siempre se  habla de corazón derecho y corazón izquierdo.
El corazón derecho bombea sangre hacia los pulmones, y el corazón izquierdo lo hace hacia el resto del cuerpo, como se puede ver en el siguiente vídeo:

La estructura del corazón es muy sencilla: tiene cuatro cámaras, dos aurículas (derecha e izquierda) y dos ventrículos (derecho e izquierdo). Están separados por un tabique y, en principio, no debería haber ninguna comunicación entre ellos. Las aurículas están separadas de los ventrículos por válvulas (tricúspide a la derecha y mitral a la izquierda), que sólo dejan pasar la sangre en un sentido: de aurícula a ventrículo.

Un corazón normal tiene este aspecto por fuera:                       


Y este por dentro:


Como todos sabemos, el corazón late. Los fenómenos que se producen desde el comienzo de un latido hasta el comienzo del siguiente conforman el ciclo cardiaco:
Acontecimientos del ciclo cardiaco para la función del ventrículo izquierdo
De momento de ese gráfico sólo nos interesan las cuatro curvas superiores que representan la presión en la aorta, la presión en la aurícula (izquierda, en este caso), la presión en el ventrículo (izquierdo) y el volumen ventricular.

En el ciclo cardiaco hay un periodo de relajación (diástole) y uno de contracción (sístole), y las aurículas, ventrículos y válvulas funcionan como un mecanismo bien engrasado. 




La sangre fluye continuamente a las aurículas desde las grandes venas, y el 80% pasa directamente a los ventrículos a través de las válvulas aurículoventriculares abiertas. Cuando se contraen las aurículas, se consigue un llenado ventricular de un 20% adicional. Si las aurículas dejan de funcionar, es difícil que se note diferencia... en reposo. Los ventrículos tienen capacidad de sobra para bombear incluso sin ser cebados, pero si al paciente le da por hacer esfuerzos puede llegar a ponerse bastante malito. El mecanismo es bueno, pero no se le pueden pedir peras al olmo.

El hecho de que las aurículas estén recibiendo sangre continuamente tiene otra implicación: se van a llenar mucho durante la contracción ventricular (con las válvulas auriculoventriculares cerradas), así que cuando los ventrículos se relajen la sangre va a pasar muy rápido: esto se llama periodo de llenado rápido ventricular, y se da en el primer tercio de la diástole. Una vez haya pasado el mogollón, la sangre va a fluir muy despacio (en el tercio medio), y después va a entrar el 20% adicional durante la contracción auricular (último tercio de la diástole).

Ahora ya tenemos los ventrículos bien cargados y listos para disparar. Imaginad una jeringuilla llena de líquido que se le ha puesto un tapón en la punta. Cuando se aprieta el émbolo va a haber un periodo en el que simplemente se aumenta la presión hasta conseguir hacer saltar el tapón, pero el émbolo no se mueve. En los ventrículos esto también pasa, hasta que se consigue abrir la válvula aórtica o pulmonar, y se le llama periodo de contracción isométrica. Aumenta la tensión en el músculo, pero sin acortamiento de las fibras musculares. Una vez abierta la válvula empieza el periodo de eyección. El 70% de la sangre sale en el primer tercio del periodo, y el 30% en los dos tercios restantes. Al final de la sístole, el ventrículo se relaja y comienza otra vez el ciclo.

Las válvulas se abren y se cierran pasivamente. Se cierran cuando la sangre intenta ir hacia atrás, y se abren cuando empuja hacia delante (más o menos como las de los flotadores: si dejas de soplar, no sale el aire). Aquí un vídeo explicativo:


Cuando el médico ausculta el corazón con el fonendo, lo que oye son los ruiditos que hacen las válvulas al cerrarse, porque vibran por el cambio brusco de presión. Si algo va mal, se van a oír ruidos anormales o con una cadencia extraña.


El corazón de una persona en reposo bombea entre 4 y 6 litros de sangre por minuto. Si hace esfuerzos, puede que sea necesario que bombee varias veces esa cantidad. Esto lo puede regular el propio corazón (mecanismo de Frank Starling), y el sistema nervioso autónomo. En esta entrada sólo voy a tratar el primero, y voy a dejar el sistema nervioso autónomo para la segunda parte.


Frank y Starling dijeron que el corazón era capaz de bombear (dentro de unos límites fisiológicos) toda la sangre que le llega procedente de las venas. Cuanta más le llegue, más se va a estirar para que le quepa, y con más fuerza se va a contraer. En ese aspecto el corazón se parece a un muelle. Si ya lo decía Hooke (el de F=-k∂) "Ut tensio, sic vis" (como la extensión, así la fuerza). O, en otro ejemplo más capullo, no es lo mismo que te lanzen una sandía a la cara con una catapulta bien estirada que con una a medio gas. 

Y bueno, dejo el resto de la información para otro día, que esto ya es lo suficientemente denso.


To be continued...


*Eficiencia entendida como cociente del trabajo y la energía química total empleada.