Electrofisiología cardiaca

Carrera: Medicina. Materia: Fisiología Sistémica. Tema: Electrofisiología cardiaca.

Propósitos de la lectura

Integrar la anatomía cardiaca con su funcionamiento como bomba

Conocimientos previos que están relacionados y facilitan la comprensión del tema:

Anatomía del corazón: nodos y vías de conducción

Histología cardiaca: diferencias entre el miocardio contráctil y el especializado en la conducción

Canales iónicos: canales dependientes de voltaje, canales de Na+, canales de K+ y canales de Ca2+

Gradiente electroquímico: concepto, gradiente de Na+ ,de K+ y de Ca2+

Potencial de acción: concepto, generación y propagación.

Preguntas guía:

(Automatismo cardiaco)     

    1) ¿Qué son el automatismo, el dromotropismo y el cronotropismo cardiacos? El automatismo es la capacidad de los musculos cardiacos de despolarizarse espontáneamente, es decir, sin estimulación eléctrica externa a partir del sistema nervioso,  El dromotropismo es la conductividad y/o habilidad para conducir un impulso eléctrico, el crononotropismo es la automaticidad o la actividad marcapaso, la habilidad para iniciar un impulso eléctrico.

    2) ¿Cuáles estructuras del corazón poseen automatismo? El nodo sinusal, nodo atriventricular y la red de fibras de Purkinje ¿Qué frecuencia tiene cada una? El nodo sinsusal 60/80 latidos/min, ritmo nodo atriventricular 40/60 red de fibras de Purkinje 20/40

   3) ¿Cuáles son las estructuras que componen el sistema de conducción cardiaco? Nodo sinusal, Nodo AV, fibras de Purkinje

   4) ¿Cuáles son las características anatómicas y funcionales de las estructuras del sistema de conducción cardiaca?

Bicuspide, tricúspide, aortica localizada entre la aorta y en ventrículo izquierdo pulmonar ubicada entre la aorta pulmona y el ventrículo derecho. Las arterias coronarias derecha e izquierda y las venas cardiacas suplen la circulación del corazón. La enervación proviene de las fibras inhibitorias del N.vago, que hacen lenta la contracción cardica y las fibras aceleradoras que aumentan con rapidez.

    5) ¿A qué se le llama marcapaso cardiaco? A la señal eléctrica que se origina en el nodo SA que esta ubicada en la parte superior de la cavidad superior derecha del corazón

    6) ¿Cuál es el marcapaso primario del corazón? Hay tres regiones que puede generar de manera espontanea potenciales de acción y, asi, funcionar como marcapasosen el corazón normal, solo un tipo de estos, el nodo sinoauricular (nodo SA), funciona como el marcapasos ubicado en la auricula derecha, cerca de la abertura de la vena cava superior sirviendo como marcapasos primario.

     7) ¿Qué canales intervienen en la generación del potencial marcapaso?  Los canales marcapasos cardiacos se denominan canales HCN (HCN significa canales sensibles a nucleótido ciclico activados por hiperpolarizacion

     8) Explica claramente cómo se genera el potencial marcapasos:

Las células del nodo SA no mantienen un potencial de membrana en reposos como lo hacen las neuronas o las células de musculo esqueletico en resposo. En lugar de eso, durante el periodo de la diástole, el nodo SA muestra una despolarización espontanea lenta, llamada potencial de marcapasos, empezando alrededor de -60 mV, y gradualmente se despolariza a -40 mV, que es el umbrar para producir un potencial de acción en estas células, cuando se  produce la apertura de los canales HCN (canales sensibles a nucleótido cíclico activados por la hiperpolarización) en respuesta a la hiperpolarización, se va a producir una despolarización espontánea, el estimulo de hiperpolarización (que se aproxima a -60 mV) que abre este canal  ocurre al final del potencial de acción precedentes, una vez que este canal se encuentra abierto es permeable tan a Na como a K, teniendo en cuenta que el gradiente electroquímico es mayor para la entrada de Na que para la salida de K, predominando la entrada de Na asi produciendo la despolarización, cuando ocurre la despolarización diastólica va alcanzar el umbral ( -40 mV) causando la apertura del canal de Ca produciendo la difusión hacia dentro produciendo la fase ascendente del potencial de acción.

     9) ¿Cuál es el orden de propagación normal del impulso eléctrico en el corazón?

Una vez que el impulso se ha propagado a través de las aurículas, pasa hacia el nodo auriculoventricular (nodo AV) que esta ubicado en la porción interna del tabique interauricular, el impulso continua a través del haz auriculoventricular o haz de His empezand en la parte superior del tabique interventricular conforme va descendiendo a lo largo del tabique, el haz AV se divide en dos ramas, derecha e izquierda del haz continuas con las fibras de Purkinje dentro de las paredes ventriculares, estando en el miocardio de los ventrículos el potencial de acción se va a propagar  desde el laso interno (endocardio) hacia el externo (epicardio) haciendo que los dos ventrículos se contraigan de manera simmultanea y eyecten sangre hacia las circulaciones pulmonar y sistémica.

    10) ¿Comparativamente cómo es la velocidad de propagación del impulso nervioso en las distintas partes del sistema de

         conducción?

Los potenciales de acción provenientes del nodo SA se propagan con mucha rapidez a un ritmo de 0.8 a 1.0 metros por segundo (m/s) a través de las células miocárdicas de ambas aurículas.

   11) Explica claramente cómo se genera la contracción del músculo cardiaco:

Al igual que ocurre en el musculo esqueletico cuando el potencial de acción pasa por las membranas del musculo cardiaco, también se propaga al interior de la fibra del musculo cardiaco a lo largo de las membranas de los túbulos transversos (T). A su vez, los potenciales de acción de los túbulos (T) actúan sobre las membranas de los tubulos sarcoplásmicos longitudinales para producir una liberación instantánea de iones calcio del retículo sarcoplásmico al sarcoplasma muscular y en pocas milésimas de segundo más, estos iones Ca+ difunden alas miofibrillas y catalizan las reacciones quimicas que promueven el deslizamiento de los filamentos de miosina sonre los de actina  y esto a su vez producenla contracción muscular.

    12) Explica cómo se moviliza el calcio en el proceso de contracción y relajación cardiaca: (mecanismos de entrada y liberación de calcio y mecanismos de salida y recaptura de calcio)

Mediante lamembrana de la celula muscular va a tener capa lipídica del grupo fosfato, cuando la celula muscular cambia su permeabilidad y activar canales específicos va a generar un potencial de acción rápido, mediante los tubulos T van a estar conectados con canales de calcio comunicándose con un receptor rianodina  directo al retículo sarcoplásmico, cuando se da la despolarización de la membrana va a permitir la entrada de calcio por medio de estos receptores rianodina.

    13) ¿Qué son los RYR? Y ¿Cuál es su función en la contracción del músculo cardiaco?

Es el canal de liberación de calcio del retículo sarcoplásmico (RyR) es un componente del AEC que controla la salida de Ca del RS, la cual activa y regula la contracción muscular

    14) ¿Qué efectos tienen estimulación simpática y parasimpática sobre el cronotropismo y el dromotropismo?

La estimulación simpática energica puede aumentar la frecuencia cardiaca en humanos adultos jóvenes pasando de 70 latidos/ min hasta 180 y 200 latidos/min, aumenta la fuerza de contracción del corazón, aumentando asi el volumen de sangre bombeado y la presión de expulsión, aumento del gasto cardiaco hasta dos o tres veces producido por el mecanismo de Frank-Starling, por consiguiente los efecto de la estimulación parasimpática puede disminuir en un 20 a 30 % la fuerza de contracción cardiaca.

(Potenciales de acción cardiacos)

    15) ¿Cuántos tipos de potenciales de acción cardiacos existen? ¿Cuáles son? ¿En cuáles estructuras del corazón se

         producen?

    16) Para cada tipo de potencial de acción diga:

         a) ¿Cuáles corrientes iónicas participa en su generación?

         b) ¿En cuál orden se activan estas corrientes?

         c) ¿Cuáles son sus fases?

         d) ¿A cuál corriente iónica se debe fundamentalmente cada fase del potencial de acción?

         e) ¿En cuál dirección se mueven estos iones en cada fase?

         f) ¿Qué cambios en el potencial de membrana generan estas corrientes?

II.  Preguntas de inferencia:

        17) ¿Qué sucedería con la morfología del potencial de acción si se aplican fármacos que bloqueen cada una de las

               corrientes que lo generan?

        18) ¿Qué sucedería con la excitabilidad del corazón si varían las concentraciones extracelulares de K+ y Ca2+?

Forma de entrega: Tabla comparativa entre los tipos de potenciales de acción cardiacos. Presentar una exposición sobre el tema. Recordar que las preguntas son solo para apoyarse con lo fundamental del tema y la exposición no consiste en solo  responder las preguntas.

Rúbrica de evaluación: Ver anexo.

Fecha de entrega de los productos: Se empezarán a elaborar en clases y se entregarán el día lectivo siguiente después de su orientación.

Tema posterior en el cual utilizarás los conocimientos adquiridos en esta lectura: ECG