La contracción y detracción de las fibras del miocardio continuo, cuyos extremos deben apoyarse en un “punto fijo” para tener efecto mecánico, no serían efectivas sin la existencia del fulcro cardíaco, el cual se halla en el inicio y fin del miocardio, lo cual asegura al sistema cardíaco su funcionalidad, (1) permitiendo que las fuerzas se puedan distribuir adecuadamente, para ejercer no solo un efecto de soporte sino también de estabilización de los movimientos cardíacos, al ser éstos secuenciales y asimétricos. Para cumplir con este mecanismo de estar sometido a tracciones en una magnitud de unos cien mil ciclos cardíacos diarios, el fulcro debe reunir determinadas condiciones: estabilidad, resistencia, elasticidad, y plasticidad. Al estar sujeto a cargas, estas facultades permiten al fulcro llegar a un cierto nivel de estrés, modificar su lugar espacial con la variación de ellas y luego recuperarse al retirarse las mismas (Figura 1).

Figura 1

La mecánica cardiaca es compleja, debido a que debe integrar sus propiedades de expulsión, succión y llenado, bajo distintas fases sucesivas y concatenadas a través del miocardio continuo helicoidal. 2 Se describe la función de las fibras cardiacas como una facultad homogénea y sincrónica, y se presta escasa atención a la disposición adoptada en la construcción helicoidal y la secuencia de contracción. Es imposible interpretar la función cardíaca si no se tiene en cuenta la morfología y su circuito de activación con los movimientos secuenciales correspondientes. 3 La activación cardiaca es consecuencia de la propagación de los estímulos a través de su estructura muscular helicoidal. 4 El mecanismo de succión y expulsión exige una integración de estructura-función que interprete diversos aspectos de su dinámica consecuentes con la propagación de la excitación.4^,5

Se consideró clásicamente que tanto la contracción mecánica como la activación eléctrica del corazón constituían procesos homogéneos. De esta forma la contracción se produciría “en bloque” durante la sístole y la relajación en forma homogénea durante la diástole. De esta manera, sístole sería sinónimo de contracción cardíaca y diástole de relajación. A esta altura del conocimiento deben ser considerados mecanismos más complejos. 5 Si bien, desde hace mucho tiempo se conocen diversos aspectos de la propagación del estímulo eléctrico en el corazón, el advenimiento de los navegadores tridimensionales y el mapeo electroanatómico han permitido estudios más detallados de la activación miocárdica. Se evidenció de esta manera que la activación endocavitaria “ocupa” aproximadamente el 60% inicial del QRS de superficie. El “resto” del QRS corresponde a la activación mio y epicárdica. El inicio de la activación ventricular evidenciada por el QRS es entonces exclusivamente endocárdico; durante la fase intermedia coexisten ambas activaciones y el final, durante la succión, en la llamada fase protodiastólica de la contracción miocárdica (FPCM) de ambos ventrículos, es un proceso activo cuya activación es exclusivamente mio-epicárdica.4

En esta investigación se analizaron las propiedades estructurales del fulcro cardíaco en relación con los movimientos de los segmentos miocárdicos durante el ciclo cardíaco. Teniendo en consideración los movimientos secuenciales del miocardio, el fulcro cardíaco se halla sometido a una exigencia funcional que implica que sea soporte y estabilizador del miocardio, y que sea modelado en su morfología por las tensiones que ocurren en su estructura.

En la investigación se emplearon corazones de bovino, porcino y humano. Fueron utilizados 35 corazones provenientes de la morgue y matarifes: a) 18 corazones de bovinos de dos años de edad con un peso entre 800-1000 g; b) 16 corazones humanos (dos, de 16 y 23 semanas de gestación; cuatro de lactantes de 30 días, 36 días, 10 semanas y 27 semanas; un niño de 4 años; un corazón de un niño de 10 años de edad con un peso de 116 g y ocho corazones adultos con un peso promedio de 300 g); 1 de porcino (400 g). La histología se realizó con hematoxilina-eosina, técnica de tinción tricrómica de Masson y secciones de cuatro micrones. Como buffer se utilizó formalina al 10%. También se hicieron inmunomarcaciones (s100-neurofilamentos).

El miocardio único continuo y helicoidal fue desplegado según técnica previamente publicada.6 La conjunción del nacimiento con el fin del miocardio continuo, en un soporte que llamamos fulcro cardíaco, constituye un punto de encuentro que permite al corazón adoptar en el espacio una disposición de un conjunto de fibras retorcidas sobre sí mismas, como una cuerda aplanada lateralmente con la formación de una doble helicoide que delimita las dos cavidades ventriculares. Esta investigación sobre las propiedades del fulcro cardíaco completa hallazgos anteriores sobre el miocardio, el fulcro cardíaco y los estudios de activación ventricular con Carto 2^,4^,6^,7.

En bóvidos, el análisis microscópico del fulcro cardíaco bovino muestra una matriz osteocondral trabecular con líneas segmentarias. Su estructura general asemeja al crecimiento metafisario de los huesos largos. Los mismos hallazgos histológicos se han encontrado en chimpancés, búfalo, oveja, cabra, antílope, ciervo, jirafa, camello, perro, gato, porcino, león marino, caballo, elefante. Hasta nuestras investigaciones, nunca se le asignó ninguna función ni el sentido de su presencia como asimismo careció de descripción en el humano. 8

En la histología del fulcro en humanos adultos (tamaño aproximado de 25 mm de largo y 15 mm de ancho) se encontró una matriz condroide-tendinosa, lo cual necesita una aclaración adicional. En principio, existe constancia similar en la detección, localización y morfología del fulcro en todos los corazones analizados. Ellos presentan inserción del miocardio en el fulcro, integrando una unidad cardiomiocítica-matriz, independientemente de la naturaleza ósea, cartilaginosa o tendinosa en los distintos especímenes. Esta diferencia halla correspondencia con la potencia superior en los bóvidos que hace necesario contar con un apoyo más rígido. Este punto de fijación implica que, como en todo músculo, actúe de soporte y también en carácter de cojinete, impidiendo que la fuerza de rotación ventricular, ya sea por torque (fuerza de giro) o esfuerzo de torsión, se extienda a los grandes vasos, disipando así la energía producida por el movimiento de la hélice muscular. En todos los corazones se halló el amarre del miocardio al fulcro, lo que podemos simbolizar como “la hiedra a la piedra”, integrando una unidad miocardiocítica-matriz, aunque ésta fuese ósea, cartilaginosa o tendinosa.

Si una fuerza es aplicada al fulcro en un extremo, el mismo se desplaza, ya que se trata de una estructura semi flotante, pero si se aplica una fuerza F2, igual y contraria a la fuerza F1, en el punto de inserción P2, en el extremo opuesto al punto 1 (P1), como se puede observar en el recuadro de la Figura 2, el fulcro no se desestabiliza. Como ambas fuerzas son producidas por la misma fibra muscular del miocardio, que nace en P1, y termina en P2, los efectos de acción y reacción compensan los desplazamientos. Lo mismo se puede aplicar a la totalidad de las fibras musculares del miocardio a lo largo de las líneas de inserción. Las fuerzas en las fibras musculares del miocardio se compensan entre ellas y con las reacciones en el fulcro, que es lo suficientemente elástico como para soportarlas.

Figura 2

La conformación histológica del fulcro en el bovino ostenta una zona menos densa en su centro (médula) en relación con la cortical (Figuras 3, I y II). Estas características, comparadas con el fulcro humano y el porcino (Figura 3, III y IV), explican lo manifestado en relación con el peso corporal y las características absolutamente óseas en el primero y cartilaginosas en los restantes, lo cual se halla en relación con la potencia empleada. En analogía, el fulcro bovino tiene una cortical y una médula definidas con el fin de absorber tensiones muy superiores por su peso, en comparación con mamíferos como el hombre y el porcino, los cuales presentan una mayor homogeneidad en la estructura cartilaginosa. Estas diferencias con el fulcro bovino no impiden que les permita disolver las potencias que genera el miocardio contribuyendo a la estabilidad y organización del corazón.

Figura 3

El sistema de fuerzas a que es sometido el fulcro se compensa con respecto a un punto central, pero este no permanece estático en la cavidad torácica sino que presenta pequeños movimientos debidos a las diferentes compensaciones de esas fuerzas. Para un observador situado en el centro del fulcro todas las fuerzas del músculo cardiaco se compensan, pero para un observador externo la compensación conlleva el movimiento del fulcro.

Al estar sujeto el fulcro a las fuerzas de los segmentos miocárdicos amarrados a su estructura, registra obviamente tensiones que incluso lo llevan a modelar su morfología. Este concepto se explica dado que los movimientos miocárdicos son secuenciales y se superponen en los segmentos miocárdicos, 9 determinando tensiones asimétricas que actúan con epicentro en el fulcro. El miocardio necesita inevitablemente ese soporte para no desestabilizar su estructura ante los movimientos desiguales que generan sus fuerzas.

La activación cardíaca a través del miocardio (Figura 4), cuyos segmentos se hallan en disposición helicoidal y por lo tanto sobrepuestos, determina una estimulación secuencial. La contracción no es global ni homogénea sino por sectores. Por lo tanto la contracción, durante los 400 ms del ciclo cardíaco (sístole y succión), es pautada. Ante este movimiento muscular asimétrico el fulcro ejerce una función de soporte para que el corazón pueda tener la potencia necesaria para eyectar y succionar el volumen sanguíneo. Ante estos desplazamientos generados por la activación anisotrópica de las fibras miocárdicas el fulcro actúa como un estabilizador ya que el miocardio continuo nace y finaliza en dicha estructura. De este modo evita un acentuamiento de los desplazamientos con el fin de que no se pierda el andamiaje estructural cardíaco. 10

La orientación de las fibras en el miocardio continuo y su activación implica en la mecánica cardíaca una concatenación de movimientos musculares. Ellos se suceden dando lugar a tres fases activas de acuerdo con los segmentos estimulados: estrechamiento (segmentos derecho e izquierdo), acortamiento-torsión (segmentos descendente y ascendente), alargamiento-detorsión (segmento cub).

Durante la sístole se contraen los distintos segmentos del miocardio continuo en forma secuencial. La misma se inicia en el segmento derecho, amarrado al sector derecho y anterior del fulcro cardíaco, con continuación en los segmentos izquierdo, descendente y ascendente. La particularidad fundamental que reviste esta activación es que si bien al principio es unidireccional, al llegar al entrecruzamiento de las bandeletas descendente y ascendente se produce simultaneidad -por activación transversal- en ambas generando un movimiento en hélice indispensable para que el miocardio expulse el contenido ventricular a una velocidad de 200 cm/s (Figura 4).

Figura 4

En rojo: despolarización; en azul: zonas ya activadas.

El fulcro constituye el soporte para que el miocardio pueda ejercer la potencia necesaria, pero debido a los movimientos cardíacos secuenciales, actúa como estabilizador de todo el corazón, absorbiendo las tracciones ascendentes, descendentes y torsionales alternantes. En este juego implica no solo un límite a los movimientos del corazón, sino que también el mismo fulcro es modelado en su forma por dichos movimientos a través del torque a que es sometido. Sus propiedades de estabilidad, resistencia; elasticidad y plasticidad permiten que el miocardio pueda cumplir con su función.