Sistema Cardiovascular: Anatomía, Fisiología y Patologías

1. Estructuras y Función del Corazón

El corazón humano consta de cuatro cámaras principales: dos aurículas (la aurícula derecha y la aurícula izquierda) y dos ventrículos (el ventrículo derecho y el ventrículo izquierdo).

Las válvulas cardíacas son estructuras cruciales que permiten el flujo sanguíneo en un único sentido dentro del corazón. Existen cuatro válvulas principales, divididas en:

  • Válvulas Auriculoventriculares:
    • Válvula Tricúspide: Se encuentra entre la aurícula derecha y el ventrículo derecho, permitiendo el paso de sangre desoxigenada.
    • Válvula Mitral (Bicúspide): Se encuentra entre la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo, permitiendo el paso de sangre oxigenada.
  • Válvulas Semilunares:
    • Válvula Pulmonar: Se encuentra entre el ventrículo derecho y la arteria pulmonar, permitiendo el paso de sangre desoxigenada hacia los pulmones.
    • Válvula Aórtica: Se encuentra entre el ventrículo izquierdo y la arteria aorta, permitiendo el paso de sangre oxigenada hacia el resto del cuerpo.

Las arterias coronarias suministran sangre oxigenada al propio músculo cardíaco. La aorta es la arteria principal que transporta sangre oxigenada al resto del cuerpo, mientras que la arteria pulmonar lleva la sangre desoxigenada a los pulmones.

Las venas principales incluyen las venas cavas superior e inferior, que devuelven sangre desoxigenada al corazón (aurícula derecha). Las venas pulmonares transportan la sangre oxigenada desde los pulmones de vuelta al corazón (aurícula izquierda). Finalmente, el corazón se divide internamente por estructuras denominadas tabiques.

2. Circulación Sanguínea: Mayor y Menor

La circulación sanguínea es un proceso vital que asegura el transporte de oxígeno y nutrientes por todo el cuerpo, así como la eliminación de productos de desecho. Se divide en dos circuitos principales:

  • Circulación Menor (Pulmonar):

    La sangre desoxigenada fluye desde el cuerpo hacia la aurícula derecha a través de las venas cavas superior e inferior. Luego, es bombeada a través de la válvula tricúspide hacia el ventrículo derecho y, desde allí, se envía a los pulmones a través de la arteria pulmonar, pasando por la válvula pulmonar, para su oxigenación. En los pulmones, el dióxido de carbono es liberado y el oxígeno es captado por la sangre.

  • Circulación Mayor (Sistémica):

    La sangre ya oxigenada regresa a la aurícula izquierda por las venas pulmonares, pasa a través de la válvula mitral hacia el ventrículo izquierdo y es bombeada con fuerza a través de la aorta, pasando por la válvula aórtica, para distribuir oxígeno y nutrientes a todos los órganos y tejidos del cuerpo. Esta función es realizada principalmente por la parte izquierda del corazón.

3. El Ciclo Cardíaco: Sístole y Diástole

El ciclo cardíaco describe la secuencia de eventos mecánicos y eléctricos que ocurren con cada latido del corazón. Incluye la sístole (contracción) y la diástole (relajación) de las aurículas y los ventrículos.

  • Sístole Auricular:
    • Las aurículas se contraen, impulsando la sangre hacia los ventrículos.
    • Se abren las válvulas auriculoventriculares (tricúspide y mitral).
    • Se cierran las válvulas semilunares (pulmonar y aórtica).
    • Provoca el llenado final de los ventrículos.
  • Sístole Ventricular:
    • Los ventrículos se contraen con fuerza, expulsando la sangre hacia las arterias principales.
    • Se cierran las válvulas auriculoventriculares para evitar el reflujo.
    • Se abren las válvulas semilunares, permitiendo la salida de sangre hacia la aorta y la arteria pulmonar.
  • Diástole General (Relajación y Llenado):

    Durante la diástole, todas las cámaras cardíacas se relajan y se llenan de nuevo de sangre, preparándose para el siguiente ciclo.

    • Diástole Auricular:
      • Relajación de las aurículas.
      • Llenado de sangre auricular a través de las venas.
      • Sucede después de la sístole auricular.
    • Diástole Ventricular:
      • Relajación de los ventrículos.
      • Llenado de sangre de los ventrículos (inicialmente pasivo, luego activo por la sístole auricular).
      • Se abren las válvulas auriculoventriculares.
      • Se cierran las válvulas semilunares.
      • Ocurre simultáneamente con la sístole auricular y sucede a la sístole ventricular.

Sistema Respiratorio: Anatomía, Fisiología y Afecciones

1. Los Pulmones: Estructura y Función

Los pulmones son un par de órganos esponjosos de color gris rosáceo ubicados en el tórax, dentro de la caja torácica. Son fundamentales para el intercambio gaseoso.

  • El pulmón derecho está dividido en tres lóbulos.
  • El pulmón izquierdo posee dos lóbulos, debido a que el corazón ocupa parte de su espacio.

Alrededor de los pulmones, recubriéndolos y protegiéndolos, se encuentra una membrana serosa denominada pleura. La pleura visceral recubre los pulmones y la pleura parietal recubre el interior del tórax. Ambas capas de la pleura, junto con el líquido pleural que las separa, permiten que los pulmones estén lubricados y puedan realizar los movimientos de inspiración y espiración de manera suave dentro de la caja torácica.

2. Vías Aéreas Superiores: Componentes y Rol

Las vías aéreas superiores son las estructuras encargadas de preparar el aire antes de que llegue a los pulmones:

  • Nariz: Estructura formada internamente por hueso y cartílago, y externamente por piel. Su función es calentar, filtrar y humidificar el aire para que llegue a los pulmones en condiciones óptimas.
  • Faringe: Tubo muscular hueco situado en el cuello, que comienza detrás de la nariz y se comunica con la laringe y el esófago, conectando las cavidades nasal y oral con la laringe. Su función es permitir el paso de alimentos y aire.
  • Laringe: Estructura tubular muscular situada entre la faringe y la tráquea. Su función principal es la producción de la voz, que se genera por la vibración de las cuerdas vocales en su interior.

3. Vías Aéreas Inferiores: Componentes y Rol

Las vías aéreas inferiores son las estructuras que conducen el aire hacia los alvéolos y participan en el intercambio gaseoso:

  • Tráquea: Tubo cartilaginoso situado entre la laringe y los bronquios. Su función principal es la conducción del aire hacia los pulmones.
  • Bronquios: Son las ramificaciones principales de la tráquea que se dirigen hacia cada pulmón. Su función es la conducción del aire.
  • Bronquiolos: Los bronquios se ramifican en estructuras más pequeñas denominadas bronquiolos. Su función es la conducción del aire hacia los alvéolos.
  • Alvéolos: Pequeños sacos aéreos ubicados al final de los bronquiolos, agrupados en sacos alveolares. Son la unidad funcional donde se produce el intercambio gaseoso entre el aire y la sangre.
  • Pulmones: En su conjunto, su función principal es facilitar el intercambio de gases (oxígeno y dióxido de carbono) entre el aire y la sangre.

4. Procesos de la Respiración

4.1. Respiración Externa (Ventilación Pulmonar)

La ventilación pulmonar se refiere a la entrada y salida de aire en las vías respiratorias, un proceso que consta de dos movimientos principales:

  • Inspiración: Se produce por la contracción del diafragma (que desciende) y de los músculos intercostales externos (que elevan las costillas). Esto provoca un aumento del volumen de la cavidad torácica, permitiendo la entrada de aire en los pulmones.
  • Espiración: Es el movimiento opuesto a la inspiración. El diafragma y los músculos intercostales se relajan, disminuyendo el volumen de la cavidad torácica y provocando la salida del aire de los pulmones.

4.2. Intercambio Gaseoso y Transporte

El intercambio de gases es un proceso fundamental para la vida, que ocurre en dos niveles:

  • Intercambio Gaseoso Pulmonar (Respiración Externa): Es la provisión de oxígeno de los pulmones al torrente sanguíneo y la eliminación de dióxido de carbono del torrente sanguíneo hacia los pulmones. Al inhalar, el aire entra a los pulmones y el oxígeno de ese aire pasa a la sangre a través de las paredes de los alvéolos. Al mismo tiempo, el dióxido de carbono, un gas de desecho, sale de la sangre hacia los alvéolos y es exhalado. Este proceso se denomina difusión gaseosa.
  • Transporte de Gases:
    • El oxígeno se transporta principalmente unido a la hemoglobina en los glóbulos rojos, formando oxihemoglobina. Una pequeña parte se disuelve en el plasma.
    • El dióxido de carbono se transporta de tres formas: disuelto en el plasma, unido a la hemoglobina (carbaminohemoglobina) y, mayoritariamente, como ion bicarbonato en el plasma.
  • Intercambio Gaseoso Tisular (Respiración Interna): Ocurre entre la sangre y las células de los tejidos del cuerpo. El oxígeno es liberado de la hemoglobina y difunde desde la sangre hacia las células, donde es utilizado para la respiración celular. Simultáneamente, el dióxido de carbono, un producto de desecho metabólico, difunde desde las células hacia la sangre para ser transportado de vuelta a los pulmones.

4.3. Respiración Celular

La respiración celular es el proceso metabólico fundamental que ocurre dentro de las células, donde los nutrientes (principalmente glucosa) se descomponen en presencia de oxígeno para producir energía en forma de ATP (adenosín trifosfato). Este proceso libera dióxido de carbono y agua como subproductos. Es esencial para el funcionamiento de todas las células y, por ende, de todo el organismo.

Patologías Relevantes del Sistema Respiratorio

1. Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC)

La EPOC es una enfermedad pulmonar inflamatoria crónica que causa la obstrucción del flujo de aire en los pulmones. Los síntomas incluyen dificultad para respirar (disnea), tos crónica, producción de moco (esputo) y sibilancias.

La principal causa de la EPOC en los países desarrollados es el tabaquismo. En el mundo en desarrollo, la EPOC se produce a menudo en personas expuestas a los gases de la quema de combustible para cocinar y calentar en hogares mal ventilados. Las personas con EPOC tienen un mayor riesgo de desarrollar enfermedades cardíacas, cáncer de pulmón y otras afecciones graves.

2. Neumonía: Infección Pulmonar

La neumonía es una infección que inflama los sacos aéreos (alvéolos) de uno o ambos pulmones. Los alvéolos pueden llenarse de líquido o pus (material purulento), lo que provoca:

  • Tos con flema o pus
  • Fiebre
  • Escalofríos
  • Dificultad para respirar

Diversos microorganismos, como bacterias, virus y hongos, pueden causar neumonía. La neumonía puede variar en gravedad, desde leve hasta potencialmente mortal. Es más grave en bebés y niños pequeños, personas mayores de 65 años y aquellos con problemas de salud preexistentes o sistemas inmunitarios debilitados.

3. Afecciones del Espacio Pleural

El espacio pleural es el área entre las dos capas de la pleura que rodean los pulmones. La acumulación anormal de aire o líquido en este espacio puede causar problemas respiratorios significativos:

  • Neumotórax: Presencia de aire en la cavidad pleural. La consecuencia es un colapso pulmonar cuya intensidad es proporcional a la cantidad de aire acumulado. Se manifiesta con dolor súbito, disnea, taquipnea y, en casos graves, cianosis y shock.
  • Hemotórax: Presencia de sangre en el espacio pleural. Generalmente causado por lesiones torácicas (afectando arterias o vasos sanguíneos), pero puede haber otras causas, tales como cáncer pulmonar o pleural, o incluso cirugías torácicas o del corazón.
  • Hidrotórax: Acumulación de líquido no inflamatorio o transudado en la cavidad pleural. Se da principalmente en la Insuficiencia Cardíaca Congestiva (ICC) y es una manifestación del síndrome de derrame pleural.

Patologías Relevantes del Sistema Cardiovascular

1. Infarto de Miocardio vs. Angina de Pecho

Ambas condiciones son manifestaciones de la enfermedad coronaria, pero difieren en su gravedad y consecuencias:

  • Angina de Pecho:
    • Es una obstrucción parcial del flujo sanguíneo hacia una parte del corazón.
    • No hay necrosis (muerte celular) del tejido cardíaco.
    • Pasado el proceso agudo, no deja secuelas visibles en el electrocardiograma.
    • Puede ocurrir por el esfuerzo o en situaciones de estrés.
    • Remite con el reposo y no causa la muerte de las células cardíacas.
    • Se desarrolla durante la actividad física, dura poco tiempo (generalmente menos de cinco minutos) y el dolor cede con el reposo.
    • Síntomas comunes: dolor o molestia en el pecho, fatiga, sudoración, náuseas y mareos.
  • Infarto Agudo de Miocardio (Ataque Cardíaco):
    • Se produce por una obstrucción completa del flujo sanguíneo hacia una parte del corazón, lo que causa isquemia del miocardio y muerte celular, derivando en fallo cardíaco.
    • Pasado el proceso agudo, el infarto de miocardio deja secuelas visibles en el electrocardiograma.
    • Se puede desarrollar en reposo o con actividad física.
    • Síntomas comunes: dolor intenso en el pecho, sudor frío, fatiga extrema, aturdimiento o mareos repentinos, náuseas, falta de aire e incluso inconsciencia.

2. Arteriosclerosis: Endurecimiento Arterial

La arteriosclerosis es una enfermedad arterial caracterizada por el estrechamiento de los vasos sanguíneos, lo que resulta en una circulación sanguínea insuficiente. Inicialmente puede ser asintomática, pero puede derivar en:

  • Infarto de miocardio
  • Accidentes cerebrovasculares
  • Claudicación intermitente (dolor en las piernas al caminar)
  • Otras complicaciones graves.

La arteriosclerosis, también conocida como aterosclerosis, provoca el estrechamiento (estenosis) de las arterias, lo que puede progresar hasta la oclusión del vaso, impidiendo el flujo sanguíneo adecuado en la arteria afectada. Este proceso comienza con la acumulación de placas de ateroma en la pared de la aorta y las arterias de mediano y gran calibre. Estas placas presentan un núcleo central blando y amarillento, compuesto por lípidos (principalmente colesterol), y están cubiertas por una capa fibrosa. Generalmente, ocupan solo una parte de la circunferencia de la pared arterial, presentándose en forma de parches.

Con el tiempo, estas placas pueden calcificarse, siendo visible el calcio en una tomografía axial computarizada (TAC) torácica. Las placas pueden romperse o ulcerarse. En estos casos, el contenido de las placas entra en contacto con la sangre, lo que puede llevar a la formación de un trombo (coágulo sanguíneo). Si este trombo ocluye completamente el interior de la arteria, bloquea el flujo sanguíneo hacia la zona del corazón que depende de dicha arteria.

Para prevenir la arteriosclerosis, es fundamental controlar los siguientes factores de riesgo vascular:

  • Hipertensión arterial
  • Sobrepeso y obesidad
  • Colesterol elevado
  • Tabaquismo
  • Sedentarismo
  • Diabetes
  • Estrés crónico

3. Shock: Insuficiencia Circulatoria Aguda

El shock es una afección potencialmente mortal que se produce cuando el cuerpo no recibe un flujo sanguíneo suficiente. La insuficiencia de flujo sanguíneo implica que las células y los órganos no reciben suficiente oxígeno y nutrientes para funcionar correctamente. Esto puede provocar daños en múltiples órganos. El shock requiere tratamiento médico inmediato y puede progresar rápidamente. Aproximadamente 1 de cada 5 personas en estado de shock puede fallecer.

Entre los principales tipos de shock se encuentran:

  • Shock Cardiogénico: Causado por problemas cardíacos (ej., ataque cardíaco, insuficiencia cardíaca grave).
  • Shock Hipovolémico: Causado por una reducción severa del volumen sanguíneo (ej., hemorragia profusa, deshidratación grave).
  • Shock Anafiláctico: Causado por una reacción alérgica grave y sistémica.
  • Shock Séptico: Debido a infecciones graves que provocan una respuesta inflamatoria sistémica.
  • Shock Neurogénico: Ocasionado por daño al sistema nervioso (ej., lesión medular) que altera el tono vascular.
  • Shock Obstructivo: Causado por algo fuera del corazón que impide que este bombee suficiente sangre (ej., embolia pulmonar masiva, taponamiento cardíaco, neumotórax a tensión).

El shock a menudo se asocia con hemorragias externas o internas profusas debido a lesiones graves. El síndrome de shock tóxico es un ejemplo de shock causado por una infección.