PROYECTO DE INVESTIGACION Actividad Electrica Del Corazón

INTRODUCCIÓN

En el cuerpo humano se generan una amplia variedad de señales eléctricas, provocadas por la actividad química que tiene lugar en los nervios y músculos que lo conforman. El corazón, por ejemplo, conduce a un patrón característico de variaciones de voltaje. El registro y análisis de estos eventos bioeléctricos son importantes desde el punto de vista de la práctica clínica y de la investigación.

El corazón tiene un sistema de conducción compuesto por fibras de músculo cardiaco especializadas en la transmisión de impulsos eléctricos. Aunque el corazón tiene inervación por parte del sistema simpático, late aun sin estímulo de este, ya que el sistema de conducción es autoexcitable. Es por esto que no tenemos control sobre los latidos de nuestro corazón.

El electrocardiograma (ECG o también EKG, del alemán Elektrokardiogram) es el gráfico que se obtiene con el electrocardiógrafo para medir la actividad eléctrica del corazón en forma de cinta gráfica continua. Es el instrumento principal de la electrofisiología cardiaca y tiene una función relevante en el cribado y la diagnosis de las enfermedades cardiovasculares.

Antecedentes

En el siglo XIX se hizo evidente que el corazón generaba electricidad. La actividad bioeléctrica correspondiente al latido cardiaco fue descubierta por Kolliker y Mueller en 1856. El primero en aproximarse sistemáticamente a este órgano bajo el punto de vista eléctrico fue Augustus Waller, que trabajaba en el hospital St. Mary, en Paddington (Londres). Aunque en 1911 aún veía pocas aplicaciones clínicas a su trabajo, el logro llegó cuando Willem Einthoven, que trabajaba en Leiden (Países Bajos), descubrió el galvanómetro de cuerda, mucho más exacto que el galvanómetro capilar que usaba Waller. Einthoven asignó las letras P, Q, R, S y T a las diferentes deflexiones y describió las características electrocardiografías de gran número de enfermedades cardiovasculares. Le fue otorgado el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1924 por su descubrimiento. Por otro lado la compañía Cambridge Scientific Instruments, ubicada en Londres fabricó por primera vez la máquina de Einthoven en 1911, y en 1922 se unió con una compañía en Nueva York para formar Cambridge Instruments Company, Inc. Desde entonces, ambas compañías se han beneficiado con el intercambio mutuo de tecnología. Poco tiempo después el electrocardiógrafo demostró su valor en el diagnóstico médico y hoy se mantiene como uno de los instrumentos electrónicos más empleados en la medicina moderna.

¿QUE ES EL CORAZÓN?

Es un órgano muscular hueco que recibe sangre de las venas y la impulsa hacia las arterias. El corazón humano tiene el tamaño aproximado de un puño. Se localiza por detrás de la parte inferior del esternón, y se extiende hacia la izquierda de la línea media del cuerpo. Es de forma más o menos cónica, con la base dirigida hacia arriba, hacia el lado derecho y algo hacia atrás; la punta está en contacto con la pared del tórax en el quinto espacio intercostal. Se mantiene en esta posición gracias a su unión a las grandes venas y arterias, y a estar incluido en el pericardio, que es un saco de pared doble con una capa que envuelve al corazón y otra que se une al esternón, al diafragma y a las membranas del tórax.

POTENCIALES DE REPOSO Y DE ACCIÓN

Ciertos tipos de células del organismo, como las células musculares y nerviosas están encerradas en una membrana semipermeable que permite que algunas sustancias pasen a través de la membrana mientras otras se mantienen fuera. Rodeando a las células del organismo están los líquidos orgánicos. Dichos líquidos son soluciones conductoras que contienen átomos cargados conocidos como iones. Los iones principales son sodio (Na+) potasio (K+) y cloruro (Cl-). La membrana de las células excitables permite fácilmente la entrada de iones potasio y cloruro pero bloquea eficazmente la entrada de los iones sodio. Dado los distintos iones buscan un equilibrio entre el interior y el exterior de la célula, tanto en concentración como en carga eléctrica. La incapacidad del sodio en atravesar la membrana acarrea dos consecuencias. Una es que la concentración de iones sodio se hace más pequeña en el interior de las células que en el líquido intercelular exterior. En segundo lugar, en un intento de equilibrar la carga eléctrica entraran en la célula iones potasio más alta en el interior que en el exterior. Sin embargo esto no se puede dar puesto que habría un desequilibrio en la concentración de iones potasio. El equilibrio se alcanza con una diferencia de potencial negativo en el interior y positivo en el exterior.

Este potencial de membrana se denomina potencial de reposo de la célula y se mantiene en equilibrio hasta que sea perturbada. Dado que por lo general la medida del potencial de la membrana celular se hace por lo general en el interior de la célula con respecto a los líquidos orgánicos, el potencial de reposo esta dado por un voltaje negativo.

Científicos especializados han tomado medidas oscilantes entre los -60 y -100mv. Una célula esta en estado reposo cuando decimos que esta polarizada.

Cuando una parte de la membrana es excitada mediante una corriente eléctrica iónica, la membrana cambia sus características y le permite entrar algunos iones sodio. Esta carrera de corriente iónica imposibilita cada vez la membrana y cada vez más entran más iones sodio. El resultado es una avalancha de iones sodio al interior la célula buscando un equilibrio y al mismo tiempo los iones potasio, que estaban en mayor concentración en el interior de la célula durante el estado de reposo se ven intimidados por la velocidad de los iones sodio a quedarse quietos. Como resultado tenemos que la célula tiene ligeramente en su interior un potencial positivo debido al desequilibrio de iones de potasio. Este potencial se conoce como potencial de acción y es aproximadamente 20mv,

Cuando la célula ha sido excitada y su potencial está en acción se dice que está despolarizada; el proceso de estado reposo a estado acción se llama despolarización.

Una vez se acaba la avalancha de iones sodio la membrana vuelve recubrir la célula imposibilitando de nuevo a los iones sodio la entrada a la célula. Sin embargo, si el único efecto fuera esta se tardaría demasiado el estado reposo. Pero este no es el caso, mediante un proceso activo, denominado bomba de sodio, los iones sodio son transportados rápidamente al exterior de la célula y esta queda polarizada de nuevo volviendo al estado reposo. Este proceso de denomina repolarización. La velocidad del bombeo es directamente proporcional a la concentración de iones sodio. También se admite que el funcionamiento de esta bomba esta vinculado a la entrada de potasio en la célula como si hubiera un proceso lógico que entendiera el intercambio de sodio potasio.

En resumen podemos ver la grafica desde el momento en que la célula se polariza en su potencial de reposo, despolarización siguiendo el potencial de acción, repolarizando y volviendo al estado de potencial de reposo. La velocidad de todo el ciclo depende del tipo de célula que produce el potencial.

Independientemente del método en que se excite la célula y suponiendo que sea suficientemente intenso el estimulo para activar la célula el potencial de acción va a ser siempre el mismo, a esto se le llama la ley de todo o nada.

¿CÓMO SE PRODUCEN LOS IMPULSOS ELÉCTRICOS?

Al llevar a cabo sus distintas funciones, ciertos sistemas del organismo generan sus propias señales de monitorización, que llevan información útil sobre las funciones que representan. Estas señales son los potenciales bioelectricos asociados con la conducción en nervios, la actividad muscular y otros.

Los potenciales bioelectricos son realmente potenciales iónicos producidos como resultado de la actividad electroquímica de ciertos tipos especiales de células. Utilizando equipos especiales capaces de convertir potenciales iónicos en tensiones eléctricas, llamados transductores, se pueden medir estas señales de monitorización naturales y presentar los resultados de una forma comprensible para llevarlo a un sistema electrocardiografico que ayuda al medico en su diagnostico y tratamiento de distintas enfermedades. Un transductor consta de 2 electrodos que miden la diferencia del potencial iónico entre los puntos de aplicación respectivos.

Un latido cardíaco consiste en una contracción (sístole), y una relajación (diástole), rítmicas y secuenciales de todo el músculo cardíaco. La contracción de cada célula está asociada a un potencial de acción (PA) en dicha célula. La producción de los potenciales de acción es debida a cambios en la permeabilidad (conductancia) para los iones Na+, K+ y Ca+2 que presentan una distribución desigual dentro y fuera de la célula en reposo.

La actividad eléctrica del corazón se inicia en una región marcapasos del corazón, concretamente en unas células musculares especiales localizadas en la aurícula derecha denominadas células marcapasos del nódulo seno-auricular (S-A), y se propaga a todo él de una célula a otra puesto que las células están eléctricamente acopladas a través de uniones en sus membranas. El acoplamiento eléctrico de las células miocárdicas y la existencia de células especializadas en la conducción eléctrica entre aurículas y ventrículos, hace que la onda de despolarización surgida en las células marcapasos se propague rápidamente a través de todo el músculo cardíaco, permitiendo

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