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El corazón es una bomba biológica de cuatro cámaras que genera presión para impulsar la sangre. La ley de Frank-Starling establece que el volumen latido (SV) aumenta con el volumen telediastólico (EDV, precarga): mayor llenado mayor estiramiento de los sarcómeros mayor fuerza de contracción, hasta un óptimo (~2.2 m de longitud de sarcómero). Esto autoregula el gasto cardiaco sin necesidad de intervención neurohormonal.

La ley de Laplace aplicada al ventrículo izquierdo (T = P·r/2h) revela por qué la hipertrofia ventricular es inicialmente adaptativa: al aumentar h_wall se reduce el estrés parietal _wall, normalizando la carga sobre los cardiomiocitos. Sin embargo, la hipertrofia excéntrica (EDV aumentado, r aumentado) aumenta _wall a largo plazo, conduciendo a insuficiencia cardiaca.

La fracción de eyección (EF = SV/EDV) es el índice sistólico más usado clínicamente. EF < 40% define insuficiencia cardiaca con fracción de eyección reducida (HFrEF); EF 50% con síntomas define HFpEF (disfunción diastólica). El trabajo cardiaco W_ext = P dV es el área del bucle presión-volumen, que puede medirse con catéter de presión-volumen (Gold Standard).

El consumo de O miocárdico (MVO) es proporcional al doble producto (HR × SBP), una aproximación clínica del trabajo cardiaco. En la angina, el umbral isquémico se alcanza cuando la demanda (MVO) supera el suministro (flujo coronario). El QTc corregido es el marcador de riesgo de arritmia ventricular: QTc > 500 ms indica riesgo elevado de torsades de pointes.

La potencia hidráulica del corazón (P = CO × MAP 12 W) es asombrosamente eficiente para un músculo que late 100,000 veces al día. El rendimiento mecánico del miocardio es ~2530%: el resto del consumo energético se disipa como calor. En la insuficiencia cardiaca, el rendimiento disminuye y el MVO aumenta para el mismo trabajo útil.

ID:('ky', 35)

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$SV=SV_{max}C(1-e^{-k_{FS}(EDV-EDV_0)})$

Variables

$k_{FS}$

Constante Frank-Starling

$1/m³$

$SV$

Volumen latido

$m³$

$SV_{max}$

Volumen latido máximo

$m³$

$EDV$

Volumen telediastólico

$m³$

$EDV_0$

Volumen umbral Starling

$m³$

ID:('gm', 313)

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$CO=HR,SV$

Variables

$HR$

Frecuencia cardiaca

$1/s$

$SV$

Volumen latido

$m³$

ID:('gm', 314)

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$\sigma_{wall}=\frac{SBP,r}{2h_{wall}}$

Variables

$sigma_{wall}$

Estrés parietal

$Pa$

$SBP$

Presión sistólica

$Pa$

$h_{wall}$

Espesor de pared

$m$

$r$

Radio ventricular

$m$

ID:('gm', 315)

Storyboard

$W_{ext}=(SBP-DBP)SV$

Variables

$DBP$

Presión diastólica

$Pa$

$SBP$

Presión sistólica

$Pa$

$W_{ext}$

Trabajo externo por latido

$J$

$SV$

Volumen latido

$m³$

ID:('gm', 316)

Storyboard

$EF=\frac{SV}{EDV}$

Variables

$SV$

Volumen latido

$m³$

$EDV$

Volumen telediastólico

$m³$

ID:('gm', 317)

Storyboard

$MAP=DBP+\frac{SBP-DBP}{3}$

Variables

$MAP$

Presión arterial media

$Pa$

$DBP$

Presión diastólica

$Pa$

$SBP$

Presión sistólica

$Pa$

ID:('gm', 318)

Storyboard

$P_{card}=CO,MAP$

Variables

$MAP$

Presión arterial media

$Pa$

$P_{card}$

Potencia hidráulica

$W$

ID:('gm', 319)

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$MVO_2=k_{O2}HR,SBP,EDV$

Variables

$k_{O2}$

Constante metabólica

$-$

$MVO_2$

Índice de consumo de oxígeno

$1$

$HR$

Frecuencia cardiaca

$1/s$

$SBP$

Presión sistólica

$Pa$

$EDV$

Volumen telediastólico

$m³$

ID:('gm', 320)

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$QTc=\frac{QT}{\sqrt{RR}}$

Variables

$QT$

Duración QT medida

$s$

$RR$

Intervalo entre latidos

$s$

$QTc$

QT corregido

$s$

ID:('gm', 321)

Storyboard

$RR=\frac{1}{HR}$

Variables

$HR$

Frecuencia cardiaca

$1/s$

$RR$

Intervalo entre latidos

$s$

ID:('gm', 322)