Ciclo cardiaco

Qué es el ciclo cardíaco

Se denomina ciclo cardíaco al conjunto ordenado de fenómenos que el corazón ejecuta desde el inicio de un latido hasta el comienzo del siguiente. El término procede del griego κύκλος (kýklos, "círculo", "vuelta") y καρδία (kardía, "corazón"). En fisiología, la expresión se consolidó a lo largo del siglo XIX, cuando la introducción del quimógrafo por Carl Ludwig en 1847 permitió registrar por primera vez las variaciones de presión dentro de las cavidades cardíacas y demostrar que la actividad del corazón no era un acto único sino una sucesión de fases diferenciables.

Cada ciclo se compone de dos periodos mayores. Durante la sístole, el miocardio se contrae y expulsa sangre hacia las grandes arterias. Durante la diástole, las fibras musculares se relajan y las cavidades se llenan de nuevo. Lo que convierte esta alternancia en un ciclo es que los fenómenos se repiten sin pausa desde la cuarta semana de vida embrionaria.

Fases del ciclo

Para la descripción habitual se toma como referencia el lado izquierdo del corazón, aunque los mismos fenómenos ocurren simultáneamente en el derecho, a presiones menores. El ciclo suele subdividirse en cinco fases, si bien algunos textos de fisiología distinguen hasta siete u ocho según el grado de detalle.

Llenado ventricular pasivo. Cuando la presión en el ventrículo cae por debajo de la de la aurícula, se abre la válvula mitral y la sangre entra arrastrada por el gradiente de presión, sin necesidad de contracción auricular. Este flujo pasivo aporta entre el 70 y el 80 % del volumen que acabará conteniendo el ventrículo.

Contracción auricular. Al final de la diástole, el nodo sinusal genera un impulso eléctrico que recorre ambas aurículas y provoca su contracción. Esta fase, a veces llamada "patada auricular" en la jerga clínica, empuja el 20-30 % restante de sangre al interior del ventrículo. En un electrocardiograma, la onda P refleja precisamente esa despolarización auricular.

A partir de aquí arranca la sístole ventricular propiamente dicha, y se subdivide en dos etapas. En la contracción isovolumétrica las cuatro válvulas permanecen cerradas: la mitral y la tricúspide ya se cerraron (su cierre produce el primer ruido cardíaco, S1) y las sigmoideas aún no se han abierto. La presión intraventricular sube con rapidez sin que cambie el volumen de sangre contenido. Cuando esa presión supera la de la aorta, la válvula aórtica se abre y comienza la eyección, inicialmente rápida y luego más lenta conforme la velocidad de acortamiento del músculo disminuye. Se expulsan unos 70 ml de sangre (el volumen sistólico), quedando en el ventrículo un remanente de 50-60 ml.

Terminada la eyección, la presión ventricular desciende, las válvulas sigmoideas se cierran (generando el segundo ruido, S2) y comienza la relajación isovolumétrica: de nuevo las cuatro válvulas están cerradas mientras el músculo se relaja. Cuando la presión ventricular cae lo suficiente, la válvula mitral vuelve a abrirse y el llenado pasivo reinicia el ciclo.

Relación con la actividad eléctrica y los ruidos

Carl Wiggers, cardiólogo de la Western Reserve University, publicó en 1915 un diagrama que superpone en un solo esquema las curvas de presión de aurículas y ventrículos, el registro electrocardiográfico, los ruidos cardíacos y el volumen ventricular. Ese gráfico, conocido como diagrama de Wiggers, sigue siendo la herramienta estándar para enseñar el ciclo cardíaco en las facultades de medicina de todo el mundo.

La correlación temporal es precisa. El complejo QRS del electrocardiograma coincide con el inicio de la contracción ventricular; la onda T, con la repolarización que precede a la relajación. Los dos ruidos clásicos se producen en los instantes de cierre valvular, no de apertura, un detalle que sorprende a menudo fuera del ámbito clínico. S1 marca el comienzo de la sístole y S2 señala su final.

Duración y adaptación a la frecuencia

A 75 latidos por minuto, cada ciclo ocupa unos 0,8 segundos: aproximadamente 0,3 para la sístole y 0,5 para la diástole. Si la frecuencia aumenta (durante el ejercicio, por ejemplo), ambas fases se acortan, pero la diástole lo hace proporcionalmente más. Esto tiene una consecuencia directa: a frecuencias muy altas, el tiempo de llenado ventricular se reduce y, con él, el gasto cardíaco puede terminar comprometido.

La relación entre el volumen de llenado y la fuerza de contracción la describió Otto Frank en 1895 y la amplió Ernest Starling en 1914 con sus experimentos en preparaciones de corazón aislado de perro. El mecanismo de Frank-Starling establece que, dentro de ciertos límites, cuanto más se estira la fibra miocárdica durante la diástole, mayor es la fuerza que desarrolla en la sístole siguiente. Es una propiedad intrínseca del músculo cardíaco que no depende de la inervación ni de hormonas circulantes.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la expresión "ciclo cardíaco"?

De la unión de dos voces griegas: κύκλος (kýklos), que significa "círculo" o "vuelta", y καρδία (kardía), "corazón". La idea del movimiento repetitivo del corazón aparece ya en textos de William Harvey (1628), pero la expresión "ciclo cardíaco" como término técnico se generalizó en la fisiología experimental del siglo XIX, cuando los instrumentos de registro gráfico permitieron descomponer el latido en fases medibles.

¿Cuánto dura un ciclo cardíaco?

Depende de la frecuencia. A 75 latidos por minuto dura unos 0,8 segundos. A 60 latidos por minuto se prolonga hasta un segundo completo; a 150, apenas 0,4 segundos.

¿Es lo mismo sístole que ciclo cardíaco?

No. La sístole es solo una parte del ciclo: la fase de contracción en la que el corazón expulsa la sangre. El ciclo cardíaco abarca también la diástole (relajación y llenado) y los breves intervalos isovolumétricos que separan ambas fases. Sin la diástole, las cavidades no se llenarían y la siguiente sístole no tendría sangre que bombear.

¿Qué produce los ruidos que se oyen con el estetoscopio?

Los dos ruidos principales del corazón se generan por el cierre de las válvulas, no por su apertura. El primer ruido (S1, el "tum" que se oye al auscultar) corresponde al cierre de las válvulas mitral y tricúspide al iniciarse la sístole ventricular. El segundo (S2, el "ta") se produce cuando las válvulas aórtica y pulmonar se cierran al comenzar la diástole. En condiciones normales, la apertura valvular es silenciosa; es el golpe súbito del cierre lo que vibra y se transmite a la pared torácica.

Referencias

1. Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI). Cómo funciona el corazón.
2. Manual MSD, versión para público general. Biología del corazón.
3. Fundación Española del Corazón. Cómo funciona el corazón.
4. Texas Heart Institute. Anatomía del corazón y del aparato cardiovascular.