Los músculos papilares no se unen directamente a la pared sólida del corazón

Los músculos papilares (MP) del corazón desempeñan un papel importante en la función cardíaca. Todos los libros de texto y artículos de anatomía y cardiología convencionales describen los MP como si tuvieran una amplia conexión directa con la parte sólida de la pared del corazón. Dado que las conexiones mecánicas, vasculares y eléctricas de los MP con la pared cardíaca se realizan a través de sus bases, la naturaleza de esta conexión puede tener importantes consecuencias funcionales. La tomografía computarizada con multidetectores de rayos X (TCMD) proporciona un nuevo método de obtención de imágenes para examinar la unión de los MP in vivo.

Los MP son músculos alargados y cónicos que se originan en la pared interna de los ventrículos y dan lugar a las cuerdas tendinosas (filamentos de tejido conectivo que se unen a los bordes de las válvulas AV) en sus extremos. Cuando los ventrículos se contraen en la sístole, las MP también se contraen y ayudan a evitar que las valvas de las válvulas AV se inviertan o se filtren a medida que aumenta la presión en la cavidad ventricular. La disfunción de las MP, p. ej., como resultado de una isquemia o un infarto, puede afectar negativamente a la función cardíaca a través de la insuficiencia valvular AV resultante, p. ej., en el contexto de un infarto de miocardio agudo que afecte al suministro de sangre a las MP. Hay 2 MP en el ventrículo izquierdo (VI) y 2 ó 3 (de forma variable) en el ventrículo derecho (VD). Se ha observado que la interrupción de las MP afecta al movimiento de la pared del corazón, lo que sugiere que las fuerzas transmitidas a la pared desde las MP pueden ser importantes para determinar los patrones de movimiento de la pared.1 Estas fuerzas pueden verse afectadas por la naturaleza de la fijación de las MP a la pared. El flujo sanguíneo hacia los MPs se produce a través de las arterias que entran por su base; esto también hace que la naturaleza de su unión a la pared sea importante. La conducción de la onda de la activación eléctrica del corazón entra en los MP a través de la base. Dado que el momento adecuado de la contracción de las MP en relación con la pared ventricular es importante para garantizar el sellado adecuado de las válvulas AV, la naturaleza de la unión de las MP a la pared del corazón también puede ser importante para este aspecto de la función cardíaca. Además de las MP, la cavidad de los ventrículos contiene una red de revestimiento de hebras alargadas de músculo, las trabéculas carnosas, que están unidas a la parte sólida de la pared en sus extremos y recorren la superficie interna de la cavidad ventricular. Las trabéculas carnosas están presentes en ambos ventrículos, aunque son más prominentes en el VD.

En los libros de texto estándar de cardiología y anatomía, las MP se representan como si surgieran directamente de la porción sólida de la pared del corazón, con una amplia base de unión a la pared, muy parecida a la del pulgar que emerge de la palma de la mano, y se estrechan hasta los orígenes de las cuerdas tendinosas en sus extremos. Sin embargo, los métodos convencionales de obtención de imágenes no han tenido hasta ahora suficiente resolución espacial para estudiar la naturaleza de la fijación de los MP a la pared in vivo. La TCMD con realce de contraste de la sangre es un nuevo método de imagen tomográfica que permite obtener imágenes 3D de alta resolución de la cavidad ventricular in vivo, con una clara visualización de las MP y las trabéculas carnosas que recubren la cavidad en diferentes fases del ciclo cardíaco.2 Se utilizó la TCMD para visualizar los MP y su relación con las porciones sólidas y trabeculares de la pared del corazón.

Métodos

Selección de pacientes

Los datos de imágenes 3D adquiridos en 25 sujetos consecutivos no seleccionados, a los que se les realizó una imagen para detectar una posible enfermedad arterial coronaria utilizando la TCMD con métodos estándar, se examinaron retrospectivamente según un protocolo aprobado por la Junta de Revisión Institucional para evaluar la naturaleza de la unión de los MP a la pared del corazón. Dado que se trataba de un estudio retrospectivo, no se obtuvo el consentimiento informado directamente de los sujetos.

Métodos de obtención de imágenes

Se utilizó un sistema de TCMD de 16 filas (Sensation 16, Siemens Medical Solutions) para obtener imágenes de los sujetos. Los pacientes recibieron β-bloqueantes para reducir su frecuencia cardíaca, preferiblemente a ≤60 lpm. El realce del contraste se obtuvo con 140 mL de agente de contraste radiográfico infundido por vía intravenosa a 4 mL/s; la adquisición de imágenes se programó para que coincidiera con el realce máximo de la sangre en el corazón. La adquisición/reconstrucción de las imágenes de TC se realizó en diástole (en un tiempo efectivo de 350 o 400 ms antes del complejo QRS del ECG) para minimizar los efectos del movimiento en las imágenes y capturar el corazón en un estado relativamente relajado; las imágenes también se reconstruyeron en otros momentos efectivos del ciclo cardíaco. La duración de la adquisición de imágenes fue lo suficientemente corta como para poder cubrir el volumen del corazón en una sola respiración. La duración efectiva de cada conjunto de imágenes dentro del ciclo cardíaco fue de ≈120 ms. Las imágenes se reconstruyeron como conjuntos de datos 3D con una resolución espacial isotrópica de 0,75 mm. El análisis de las imágenes se llevó a cabo mediante el reformateo interactivo en 3D de los datos de las imágenes utilizando la estación de trabajo y el software de procesamiento de imágenes estándar del fabricante de la TC. Se eligieron interactivamente planos de imagen reformateados con un grosor efectivo de 0,75 mm para la reconstrucción de los PMs.

Resultados

Se examinaron conjuntos de imágenes reconstruidas en un rango de fases del ciclo cardíaco efectivo. Las imágenes reconstruidas cerca de la diástole media y tardía fueron las mejores para delinear las fijaciones de los MP; cerca del final de la sístole, el desenfoque de la imagen y el colapso de los espacios llenos de sangre entre las trabéculas carnosas dificultaron la visualización de la fijación de los MP a las trabéculas. En todos los casos examinados, la base de los MP no entraba en contacto directo con la parte sólida de la pared del corazón ni se unía a ella. Más bien, en todos los casos, la base de los MP terminaba en contacto con la red de trabéculas carnosas que recubren la cavidad ventricular, por encima de la superficie real de la porción sólida de la pared cardíaca. Esto era cierto tanto para los MP del VI como para los del VD. En la figura 1 se muestran imágenes representativas de un sujeto que demuestran esta relación. La ausencia de uniones de los MP a la pared sólida puede verse con planos contiguos de reconstrucción a través de las bases (Figura 2). La calidad de la imagen fue insuficiente para evaluar el suministro arterial de la PM.

Discusión

La TCMD con reconstrucción 3D demuestra claramente la naturaleza de la unión de los MP a la pared del corazón. La base de las MP se une a la red de trabéculas carnosas que recubren la cavidad ventricular y no directamente a la porción sólida de la pared cardíaca, como se suponía anteriormente.

Estudios previos

Sólo se ha discutido de forma limitada la estructura de la base de las MP en artículos anteriores; el interés clínico se ha centrado principalmente en el aporte sanguíneo de las MP y en las variaciones en la ubicación general, el número y las uniones de las cuerdas tendinosas con formas de cabeza variables.3,4 Se ha señalado la existencia de un «borde» entre los MP y la pared en el corazón canino, pero sin mayor discusión5 (un diagrama en ese artículo muestra la representación estándar de un contacto de base amplia de los MP con la pared); ese estudio también señaló un cambio abrupto en el ángulo de las fibras entre la pared sólida y los MP. Los MP se han descrito como «profundamente socavados», pero aparentemente sin una apreciación completa de la naturaleza de la fijación de sus bases a las trabéculas carnosas en lugar de directamente a la pared cardíaca sólida.6 Un estudio de 100 corazones de autopsia describió que aproximadamente la mitad de los especímenes tenían MP «igualmente sésiles e intramurales», y el resto se dividía entre «mayormente intramurales» (con o sin «punta anclada») y «mayormente sésiles», pero de nuevo sin una descripción clara de la fijación de sus bases a la pared.7 Por lo tanto, la observación reportada aquí de que las MP se adhieren a la pared del corazón en las trabéculas carnosas en lugar de hacerlo directamente a la porción sólida de la pared parece ser novedosa.

Puede parecer sorprendente que la relación correcta de las MP con la pared del corazón no haya sido apreciada previamente. Sin embargo, varios factores han contribuido probablemente a ello. Los estudios anatómicos y patológicos suelen realizarse en corazones muertos en un estado fuertemente contraído, colapsando de hecho los espacios entre las trabéculas bajo la base de los MP. Su base también queda oculta a la vista directa en la inspección visual habitual del interior del ventrículo, por ejemplo, en la cirugía. En las imágenes de proyección radiográfica, por ejemplo, la ventriculografía de contraste, las imágenes de las estructuras superpuestas pueden ocultar la naturaleza de la fijación de las bases de los MP. Otras técnicas de imagen tomográfica suelen tener una resolución espacial inferior a la resolución isotrópica submilimétrica que se consigue con la TCMD actual, lo que dificulta la apreciación de las estructuras trabeculares por debajo de la base de la MP. En la RM cardíaca, por ejemplo, la resolución de píxeles en el plano suele ser de 1 a 2 mm y el grosor de los cortes es de ≥5 mm, mientras que en la ecocardiografía, la resolución a lo largo de la dirección del haz suele ser de ≤1 mm, pero la resolución a través del haz es algo peor. Sin duda, las mejoras técnicas también aclararán esta relación con otros métodos de imagen.8 Por último, el prejuicio de esperar ver la versión «convencional» de la anatomía en la base de los MP ha llevado sin duda a los observadores a no apreciar su verdadera naturaleza.

Implicaciones funcionales

Podemos especular sobre algunas implicaciones funcionales de esta nueva comprensión de la relación de los MP con la pared del corazón. El hecho de tener una amplia unión a la pared en forma de malla y no de pilar puede reducir la concentración de tensión en la pared cerca de las bases de los MP. Por otro lado, las concentraciones de tensión en los puntos de unión entre los MP y las trabéculas pueden hacer que la base sea más vulnerable a la rotura en esos puntos. Disponer de una base efectiva más amplia y de múltiples puntos de fijación para los MP puede proporcionar redundancia y, por tanto, cierta protección contra el fallo mecánico total. (Las cuestiones relacionadas con el efecto de dejar las cuerdas tendinosas intactas durante la cirugía de la válvula mitral son esencialmente independientes de la naturaleza de la fijación de las bases de los MP). Del mismo modo, el hecho de que el suministro de sangre a las MP entre desde una base efectiva más amplia puede ayudar a proporcionar un mayor potencial de redundancia de perfusión colateral y, por tanto, cierta protección contra la isquemia. Además, un ligero retraso tras el inicio de la contracción de la pared ventricular antes de la contracción de las MP, como se ha observado experimentalmente en algunos estudios, podría permitir que las valvas de la válvula AV se cerraran más libremente antes de que se acumule la tensión en las MP.9 El pequeño tiempo de conducción adicional necesario para que el frente de la onda de activación llegue a las MP, impuesto por un camino algo más tortuoso a través de las trabéculas en lugar de directamente desde la pared, podría proporcionar ese breve retraso.