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Hacia definiciones coherentes para la precarga y la poscarga revisadas

Para el Editor:

Precarga y poscarga cardíacas son términos confusos porque no hay definiciones claramente aceptadas. Norton (2) revisó 29 libros de texto, monografías y revisiones de fisiología para proporcionar una lista resumida de las definiciones publicadas. Los resultados revelan claramente la variabilidad y la inconsistencia que confunden no solo a los estudiantes de medicina, sino también a los médicos y profesores. Ha propuesto la Ley de LaPlace como base para las definiciones de precarga y poscarga. Las definiciones de Norton son: «La precarga representa todos los factores que contribuyen al estrés pasivo de la pared ventricular (o tensión) al final de la diástole», y «La postcarga representa todos los factores que contribuyen al estrés total de la pared miocárdica (o tensión) durante la eyección sistólica.»

Se necesitan términos cortos y concisos para ayudar a caracterizar el vigor de las contracciones cardíacas, pero las definiciones de Norton tienen serias debilidades. 1) Son prácticamente imposibles de medir en un ser humano; 2) son vagos al describir «todos los factores que contribuyen a»; y 3) la definición de poscarga no especifica un tiempo para la medición durante la sístole. Aquellos que consideran que la poscarga es el patrón de presión arterial, impedancia arterial o estrés de la pared miocárdica durante la eyección sistólica, rara vez, o nunca, proporcionan al usuario un algoritmo para estimar la magnitud de la influencia de dicha poscarga en la función cardíaca durante ese intervalo. ¿Qué constituye una definición útil de un término que representa un concepto fisiológico? Debe ser 1) medible, 2) basado en los mecanismos de las funciones relacionadas, y 3) ayudar a entender el concepto. Las palabras en sí ofrecen algo de ayuda. «Pre » y» post «implican antes y después de la contracción, respectivamente, y» carga » implica una fuerza o una cantidad de sangre.

Durante las últimas dos décadas, he desarrollado un modelo de cinco compartimentos del sistema circulatorio (3) basado en cinco relaciones básicas: 1) balance de masas implementado como la integral de entrada menos flujo de salida de sangre para cada compartimento; 2) características de capacitancia de cada compartimento; 3) resistencia al flujo entre compartimentos; 4) gasto cardíaco como tiempos de frecuencia cardíaca (VDE − VSV); y 5) vigor de contracción ventricular, relacionado con la relación de volumen de presión sistólica final ventricular (VSEP) y Emax. Sugiero que las definiciones de precarga y poscarga representen los dos factores principales que influyen en el vigor de la contracción cardíaca. Por lo tanto:

1) La precarga es el volumen diastólico final (VDE) al comienzo de la sístole. El VDE está directamente relacionado con el grado de estiramiento de los sarcómeros miocárdicos. Esta es la base de la Ley del Corazón de Frank-Starling. El VDE se puede estimar utilizando imágenes de ultrasonido y se produce en un momento específico del ciclo cardíaco. Si el VDE aumenta y si la eyección posterior se detiene aproximadamente en el mismo volumen sistólico final (VSE) que los latidos anteriores, entonces el volumen de ictus aumentará y el gasto cardíaco y el trabajo aumentarán.

2) La poscarga es la presión ventricular al final de la sístole (PES). La expulsión se detiene porque la presión ventricular desarrollada por la contracción miocárdica es menor que la presión arterial. Esto determina el volumen sistólico final (ESV). La relación entre ESP y ESV es muy similar a la elastancia sistólica máxima (Emax), porque ocurre a unos pocos milisegundos de Emax. La PES puede estimarse a partir de la presión arterial en el momento del cierre de la válvula de salida y puede aproximarse a la presión arterial media. Además, el ESV al cesar la eyección se puede estimar utilizando imágenes de ultrasonido. La pendiente de la ESPVR y Emax se puede estimar, bajo un nivel constante de contractilidad, midiendo el VSE a varias magnitudes de la ESP. La pendiente de la ESPVR proporciona una estimación útil de la contractilidad cardíaca inherente(Ver Ref. 5 y estudios anteriores de estos autores).

Debido a que el VDE es igual al volumen presistólico para un latido dado de un ventrículo, entonces los volúmenes pre y postsistólicos definen el volumen de ictus (si las válvulas están en pleno funcionamiento y no hay fugas ventricular-septales). El producto del volumen del accidente cerebrovascular y la frecuencia cardíaca determina el gasto cardíaco, la función principal del corazón.

Las definiciones y consecuencias de afterload, como se definió anteriormente, no son perfectas. Los problemas de medición, la no linealidad de la ESPVR, una intersección distinta de cero de la ESPVR en la ESP cero y la geometría de la cámara limitan la aplicación de Emax como índice del estado contráctil del miocardio (1, 3, 5). Es un índice mejor que la fracción de eyección o la tasa de desarrollo de la presión ventricular al comienzo de la sístole. Para más información sobre la relación entre ESPVR y Emax y sus usos, ver Sagawa (4) y Kass y Maughan (1).

Alternativamente, el proyecto se puede obtener como un CD a petición de C. Rothe (). El modelo matemático y el archivo de información que acompaña al proyecto CVI ayudan a aclarar problemas conceptuales potencialmente desalentadores que limitan la comprensión clara de la fisiología del sistema cardiovascular en su conjunto.

UNA INVITACIÓN A LOS LECTORES

Los editores dan la bienvenida a las contribuciones de los lectores en forma de cartas sobre cualquier aspecto de la educación fisiológica. Por favor, escriba al Editor, Avances en Educación Fisiológica, Sociedad Fisiológica Americana, 9650 Rockville Pike, Bethesda, MD 20814-3991.

  • 1 Kass DA y Maughan WL. From «Emax» to pressure-volume relations: A broader view (en inglés). Circulation 77: 1203-1212, 1988.
    Crossref / PubMed/Google / Google Scholar
  • 2 Norton JM. Hacia definiciones coherentes para precarga y poscarga. Advan Physiol Educ 25: 53-61, 2001.Link / Google / Google Scholar
  • 3 Rothe CF y Gersting JM. Interacciones cardiovasculares: un tutorial interactivo y un modelo matemático. Advan Physiol Educ 29: 98-109, 2002.
    Google Scholar
  • 4 Sagawa K. La relación presión sistólica final-volumen del ventrículo: definición, modificaciones y uso clínico. Circulación 63: 1223–1227, 1981.Crossref / PubMed / Google / Google Scholar
  • 5 Suga H, Sagawa K, and Shoukas AA. Independencia de carga de la relación presión-volumen instantánea del ventrículo izquierdo canino y efectos de la epinefrina y la frecuencia cardíaca en la relación. Circ Res 32: 314-22, 1973.
    Crossref / PubMed / Google / Google Scholar