La sístole ( / ˈ s ɪ s t əl i / SIST -ə-lee ) es la parte del ciclo cardíaco durante la cual algunas cámaras del corazón se contraen después de rellenarse de sangre. [1] Su fase contrastante es la diástole , la fase relajada del ciclo cardíaco cuando las cámaras del corazón se rellenan de sangre.
El término se origina, vía neolatina , del griego antiguo συστολή ( sustolē ), de συστέλλειν ( sustéllein 'contraer'; de σύν sun 'juntos' + στέλλειν stéllein 'enviar'), y es similar al uso del inglés. Término para apretar .
El corazón de los mamíferos tiene cuatro cámaras: la aurícula izquierda sobre el ventrículo izquierdo (rosa más claro, ver gráfico), las dos conectadas a través de la válvula mitral (o bicúspide) ; y la aurícula derecha sobre el ventrículo derecho (azul más claro), conectada a través de la válvula tricúspide . Las aurículas son las cámaras receptoras de la circulación sanguínea y los ventrículos son las cámaras de descarga.
En la diástole ventricular tardía , las cámaras auriculares se contraen y envían sangre a los ventrículos. Este flujo llena los ventrículos de sangre y la presión resultante cierra las válvulas de las aurículas. Los ventrículos ahora realizan una contracción isovolumétrica , que es la contracción mientras todas las válvulas están cerradas. Esta contracción termina la primera etapa de la sístole. La segunda etapa procede inmediatamente, bombeando sangre oxigenada desde el ventrículo izquierdo a través de la válvula aórtica y la aorta a todos los sistemas del cuerpo, y bombeando simultáneamente sangre pobre en oxígeno desde el ventrículo derecho a través de la válvula pulmonar y la arteria pulmonar a los pulmones . Por lo tanto, los pares de cámaras (aurículas superiores y ventrículos inferiores) se contraen en secuencia alternada entre sí. Primero, la contracción auricular alimenta sangre a los ventrículos, luego la contracción ventricular bombea sangre fuera del corazón a los sistemas del cuerpo, incluidos los pulmones para el reabastecimiento de oxígeno.
La sístole cardíaca es la contracción del músculo cardíaco en respuesta a un estímulo electroquímico a las células del corazón ( cardiomiocitos ).
El gasto cardíaco es el volumen de sangre bombeado por los ventrículos en un minuto. La fracción de eyección es el volumen de sangre bombeada dividido por el volumen total de sangre en el ventrículo izquierdo. [3]
La sístole auricular ocurre tarde en la diástole ventricular y representa la contracción del miocardio de las aurículas izquierda y derecha . La disminución brusca de la presión ventricular que ocurre durante la diástole ventricular permite que las válvulas auriculoventriculares (o válvulas mitral y tricúspide ) se abran y hagan que el contenido de las aurículas se vacíe en los ventrículos. Las válvulas auriculoventriculares permanecen abiertas mientras que las válvulas aórtica y pulmonar permanecen cerradas porque el gradiente de presión entre la aurícula y el ventrículo se conserva durante la diástole ventricular tardía. La contracción auricular confiere una fracción menor de llenado ventricular, pero se vuelve significativa en la hipertrofia ventricular izquierda , o engrosamiento de la pared del corazón, ya que el ventrículo no se relaja completamente durante su diástole. La pérdida de la conducción eléctrica normal en el corazón, como se observa durante la fibrilación auricular , el aleteo auricular y el bloqueo cardíaco completo , puede eliminar la sístole auricular por completo.
La contracción de las aurículas sigue a la despolarización, representada por la onda P del ECG. A medida que ambas cámaras auriculares se contraen (desde la región superior de las aurículas hacia el tabique auriculoventricular), la presión aumenta dentro de las aurículas y la sangre se bombea hacia los ventrículos a través de las válvulas auriculoventriculares abiertas. Al comienzo de la sístole auricular, durante la diástole ventricular, los ventrículos normalmente se llenan hasta aproximadamente el 70-80 por ciento de su capacidad por el flujo de entrada desde las aurículas. La contracción auricular, también conocida como "patada auricular", contribuye con el 20-30 por ciento restante del llenado ventricular. La sístole auricular dura aproximadamente 100 ms y termina antes de la sístole ventricular, cuando el músculo auricular regresa a la diástole. [4]
Los dos ventrículos están aislados eléctrica e histológicamente (a nivel tisular) de las dos cámaras auriculares por capas de colágeno eléctricamente impermeables de tejido conectivo conocidas como esqueleto cardíaco . El esqueleto cardíaco está hecho de tejido conectivo denso que da estructura al corazón al formar el tabique auriculoventricular (que separa las aurículas de los ventrículos) y los anillos fibrosos que sirven como bases para las cuatro válvulas cardíacas. [5] Las extensiones de colágeno de los anillos valvulares sellan y limitan la actividad eléctrica de las aurículas para que no influyan en las vías eléctricas que cruzan los ventrículos. Estas vías eléctricas contienen el nódulo sinoauricular , el nódulo auriculoventricular y las fibras de Purkinje . (Pueden ocurrir excepciones, como vías accesorias, en este cortafuegos entre la influencia eléctrica auricular y ventricular, pero son raras).
El control de la frecuencia cardíaca mediante farmacología es común en la actualidad; por ejemplo, el uso terapéutico de digoxina, antagonistas de los receptores beta adrenérgicos o bloqueadores de los canales de calcio son intervenciones históricas importantes en esta afección. Cabe destacar que las personas propensas a la hipercoagulabilidad (anormalidad de la coagulación sanguínea ) tienen un riesgo decidido de coagulación sanguínea , una patología muy grave que requiere terapia de por vida con un anticoagulante si no se puede corregir.
Cada una de las cámaras auriculares contiene una válvula: la válvula tricúspide de la aurícula derecha se abre hacia el ventrículo derecho, y la válvula mitral (o bicúspide) de la aurícula izquierda se abre hacia el ventrículo izquierdo. Ambas válvulas se abren por presión durante las últimas etapas de la diástole ventricular; véase el diagrama de Wiggers en la fase P/QRS (en el margen derecho). Luego, las contracciones de la sístole auricular hacen que el ventrículo derecho se llene de sangre desoxigenada a través de la válvula tricúspide. Cuando la aurícula derecha se vacía (o se cierra prematuramente), la sístole auricular derecha termina, y esta etapa señala el final de la diástole ventricular y el comienzo de la sístole ventricular (véase el diagrama de Wiggers). La variable de tiempo para el ciclo sistólico derecho se mide desde la válvula (tricúspide) abierta hasta la válvula cerrada.
Las contracciones de la sístole auricular llenan el ventrículo izquierdo con sangre enriquecida con oxígeno a través de la válvula mitral; cuando la aurícula izquierda se vacía o se cierra, la sístole auricular izquierda finaliza y la sístole ventricular está a punto de comenzar. La variable de tiempo para el ciclo sistólico izquierdo se mide desde la apertura de la válvula (mitral) hasta el cierre de la válvula.
La fibrilación auricular es una enfermedad eléctrica común del corazón que aparece durante el intervalo de tiempo de la sístole auricular (véase la figura en el margen derecho). La teoría sugiere que un foco ectópico , situado habitualmente dentro de los troncos pulmonares, compite con el nódulo sinoauricular por el control eléctrico de las cámaras auriculares y, por tanto, disminuye el rendimiento del miocardio auricular o músculo cardíaco auricular. El control sinoauricular ordenado de la actividad eléctrica auricular se ve alterado, lo que provoca la pérdida de la generación coordinada de presión en las dos cámaras auriculares. La fibrilación auricular representa una masa auricular eléctricamente desordenada pero bien perfundida que funciona (de forma descoordinada) con una sístole ventricular eléctricamente sana (comparativamente).
La carga comprometida causada por la fibrilación auricular afecta el rendimiento general del corazón, pero los ventrículos continúan funcionando como una bomba eficaz. Dada esta patología, la fracción de eyección puede deteriorarse entre un diez y un treinta por ciento. La fibrilación auricular no corregida puede llevar a frecuencias cardíacas cercanas a 200 latidos por minuto (lpm). Si esta frecuencia se puede reducir a un rango normal, digamos alrededor de 80 lpm, el tiempo de llenado más prolongado resultante dentro del ciclo cardíaco restaura o mejora la capacidad de bombeo del corazón. La respiración dificultosa, por ejemplo, de las personas con fibrilación auricular no controlada, a menudo se puede normalizar mediante cardioversión (eléctrica o médica) .
Un diagrama de Wiggers de la sístole ventricular representa gráficamente la secuencia de contracciones del miocardio de los dos ventrículos . La sístole ventricular induce la autocontracción de modo que la presión en los ventrículos izquierdo y derecho aumenta a un nivel superior al de las dos cámaras auriculares, cerrando así las válvulas tricúspide y mitral, cuya inversión se evita por las cuerdas tendinosas y los músculos papilares . Ahora la presión ventricular continúa aumentando en la fase de contracción isovolumétrica, o de volumen fijo, hasta que se produce la presión máxima (dP/dt = 0), lo que hace que las válvulas pulmonar y aórtica se abran en la fase de eyección . En la fase de eyección, la sangre fluye desde los dos ventrículos a favor de su gradiente de presión, es decir, "hacia abajo" de una presión más alta a una presión más baja, hacia (y a través de) la aorta y el tronco pulmonar respectivamente. Cabe destacar que la perfusión del músculo cardíaco a través de los vasos coronarios del corazón no ocurre durante la sístole ventricular; Más bien, ocurre durante la diástole ventricular.
La sístole ventricular es el origen del pulso .
La válvula pulmonar (o pulmonar) del ventrículo derecho se abre hacia el tronco pulmonar , también conocido como arteria pulmonar, que se divide dos veces para conectarse con cada uno de los pulmones izquierdo y derecho. En el ventrículo izquierdo , la válvula aórtica se abre hacia la aorta, que se divide y se vuelve a dividir en varias arterias ramificadas que se conectan con todos los órganos y sistemas del cuerpo, excepto los pulmones.
Mediante sus contracciones, la sístole del ventrículo derecho (VD) impulsa la sangre desoxigenada a través de la válvula pulmonar a través de las arterias pulmonares hasta los pulmones, proporcionando circulación pulmonar ; simultáneamente, la sístole del ventrículo izquierdo (VI) bombea sangre a través de la válvula aórtica, la aorta y todas las arterias para proporcionar circulación sistémica de sangre oxigenada a todos los sistemas del cuerpo. La sístole del ventrículo izquierdo permite medir de forma rutinaria la presión arterial en las arterias más grandes del ventrículo izquierdo del corazón.
La sístole del VI se define volumétricamente como la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI). De manera similar, la sístole del VD se define como la fracción de eyección del ventrículo derecho (FEVD). Una FEVD superior a la normal es indicativa de hipertensión pulmonar . Las variables temporales de las sístoles ventriculares son: ventrículo derecho, válvula pulmonar abierta a válvula cerrada; ventrículo izquierdo, válvula aórtica abierta a válvula cerrada.
El nódulo sinoatrial (nódulo SA) es el marcapasos natural del corazón , que emite señales eléctricas que viajan a través del músculo cardíaco, lo que hace que se contraiga repetidamente en un ciclo. Está situado en la parte superior de la aurícula derecha , adyacente a la unión con la vena cava superior. [6] El nódulo SA es una estructura de color amarillo pálido. Para los humanos, mide aproximadamente 25 mm de largo, 3-4 mm de ancho y 2 mm de grosor. Contiene dos tipos de células: (a) las células P pequeñas y redondas que tienen muy pocos orgánulos y miofibrillas, y (b ) las células de transición delgadas y alargadas , que tienen una apariencia intermedia entre las células P y las células miocárdicas ordinarias. [7] Intacto, el nódulo SA proporciona una descarga eléctrica continua conocida como ritmo sinusal a través de la masa auricular, cuyas señales luego se fusionan en el nódulo auriculoventricular , para allí organizarse para proporcionar un pulso eléctrico rítmico hacia y a través de los ventrículos a través de canales iónicos regulados por sodio, potasio o calcio .
La descarga rítmica continua genera un movimiento ondulatorio de ondas eléctricas que estimulan los músculos lisos del miocardio y provocan contracciones rítmicas que progresan de arriba a abajo del corazón. A medida que el pulso sale de las aurículas (superiores) hacia los ventrículos (inferiores), se distribuye por una red muscular para provocar la contracción sistólica de ambas cámaras ventriculares simultáneamente. El ritmo real del ciclo (qué tan rápido o lento late el corazón) está determinado por mensajes del cerebro, que reflejan las respuestas del cerebro a las condiciones del cuerpo, como el dolor, el estrés emocional, el nivel de actividad y las condiciones ambientales, incluida la temperatura externa, la hora del día, etc. [8]
La sístole eléctrica abre canales de sodio, potasio y calcio dependientes del voltaje en las células del tejido miocárdico. Posteriormente, un aumento del calcio intracelular desencadena la interacción de la actina y la miosina en presencia de ATP , lo que genera una fuerza mecánica en las células en forma de contracción muscular o sístole mecánica. Las contracciones generan presión intraventricular, que aumenta hasta superar las presiones residuales externas en los troncos adyacentes tanto de la arteria pulmonar como de la aorta ; esta etapa, a su vez, hace que se abran las válvulas pulmonar y aórtica . Luego, la sangre es expulsada desde los dos ventrículos, y pulsa hacia los sistemas de circulación pulmonar y aórtico . [9]
La sístole mecánica produce el pulso , que se palpa (se siente) o se ve fácilmente en varios puntos del cuerpo, lo que permite utilizar métodos universalmente adoptados (a simple vista o al tacto) para observar la presión arterial sistólica . Las fuerzas mecánicas de la sístole provocan la rotación de la masa muscular alrededor de los ejes largo y corto, un proceso que se puede observar como un "estiramiento" de los ventrículos.
La sístole del corazón es iniciada por células eléctricamente excitables situadas en el nódulo sinoatrial . Estas células se activan espontáneamente por la despolarización del potencial eléctrico a través de sus membranas celulares, lo que hace que los canales de calcio dependientes del voltaje en la membrana celular se abran y permitan que los iones de calcio pasen a través de ellos hacia el sarcoplasma (citoplasma) de las células del músculo cardíaco. Los iones de calcio se unen a receptores moleculares en el retículo sarcoplásmico (ver gráfico) , lo que provoca un flujo de iones de calcio hacia el sarcoplasma .
Los iones de calcio se unen a la troponina C , lo que provoca un cambio conformacional (es decir, estructural) en el complejo proteico troponina-tropomiosina , lo que hace que los sitios de unión de la cabeza de la miosina en las proteínas filamentosas de F-actina queden expuestos, lo que provoca la contracción muscular . El potencial de acción cardíaca se propaga distalmente (o hacia afuera) a las pequeñas ramas del árbol de Purkinje a través del flujo de cationes a través de las uniones gap que conectan los sarcoplasmas de los miocitos adyacentes.
La actividad eléctrica de la sístole ventricular está coordinada por el nódulo auriculoventricular , que es un conjunto discreto de células que recibe estimulación eléctrica de las aurículas izquierda y derecha y puede proporcionar una actividad intrínseca (aunque más lenta) de marcapasos cardíaco. El potencial de acción cardíaco se propaga por vías eléctricas a través del haz de His hasta las fibras de Purkinje ; este flujo eléctrico provoca una despolarización coordinada y un acoplamiento excitación-contracción desde el vértice del corazón hasta las raíces de los grandes vasos.
Cuando se indica la presión arterial con fines médicos, generalmente se escribe con las presiones sistólica y diastólica separadas por una barra , por ejemplo, 120/80 mmHg . Esta notación clínica no es una cifra matemática para una fracción o proporción, ni una visualización de un numerador sobre un denominador. Más bien, es una notación médica que muestra las dos presiones clínicamente significativas involucradas (sístole seguida de diástole). A menudo se muestra seguida de un tercer número, el valor de la frecuencia cardíaca (en latidos por minuto), que generalmente se mide junto con las lecturas de la presión arterial.
Mal funcionamiento sistólico.