¿Cuál es la fuente de los estímulos eléctricos que hacen que el corazón siga latiendo?

El nódulo sinoauricular (SA) es el marcapasos natural del corazón. Es un grupo de células que se encuentran en el músculo cardíaco de la aurícula derecha.

A nivel iónico, es el desequilibrio de aniones y cationes que se mantiene entre los espacios intracelulares y extracelulares, y la liberación de estos iones a través de las vías en la membrana celular que genera un gradiente neto negativo o positivo.

El cambio o flujo de un estado de carga neta a otro representa una generación eléctrica de energía que ocurre naturalmente. Estos cationes son principalmente de sodio, potasio y calcio y en una cantidad menor de magnesio. Los aniones son cloruro, bicarbonato y fósforo, en un pequeño grado. Pero, en términos del potencial de acción u onda de electricidad creada por la batería conocida como marcapasos cardíaco, el corazón utiliza bombas de potasio y sodio dependientes de la energía para mantener el potasio y expulsar el sodio fuera de la célula. De manera similar, el calcio debe permanecer en un lado de la membrana mediante el gasto de energía, y se libera de forma pasiva para ayudar a la batería creada por la membrana celular para ejecutar la contracción muscular. Entonces, cuando las puertas se abren, las sales se precipitan de vuelta a través de la membrana para ganar neutralidad por el impulso osmótico. La reacción generada eléctricamente provoca que las células adyacentes comiencen su propia descarga de electrolitos. El proceso a medida que va de una célula a otra, y la apertura secuencial cronometrada de puertas específicas en la membrana, es el potencial de acción cardíaco . Dependiendo de si el canal se abre para sodio o calcio, o si la bomba restablece el gradiente colocando el potasio nuevamente dentro, tiene un flujo eléctrico neto positivo o negativo, en relación con el punto de inicio.

El gráfico cuando se grafica como carga positiva o negativa en función del tiempo se ve así:

El potencial de acción cardíaco en función de qué iones se mueven en relación con la posición neutral. Los números representan etapas en el ciclo cardíaco y se utilizan para clasificar los medicamentos que afectan el corazón, por su mecanismo de acción. Por ejemplo, los bloqueadores de los canales de calcio como el verapamilo, son antiarrítmicos de clase IV.

El corazón tiene dos nodos: el nodo SA (sinoauricular) y el nodo AV (atrioventricular). Su trabajo es establecer el ritmo cardíaco. Al igual que otras células nerviosas, transmiten potenciales de acción, pero ciertos aspectos los hacen únicos.

Las células marcapasos son más débiles que los otros cardiomiocitos: tienen menos mitocondrias, menos miofibras y retículos más pequeños, por lo que no se contraen realmente bien. Estas células son donde los potenciales eléctricos se originan a medida que se propagan a lo largo del resto del corazón.

Estas células nodales, a diferencia de las células circundantes, tienen:

  • Canales de HCN,
  • Canales de calcio tipo T, y
  • Canales de calcio tipo L

Para dar sentido a los canales, es importante comprender primero cómo funcionan los potenciales de marcapasos:

La mayoría de las células nerviosas se someterán a despolarización y luego a repolarización, pero no volverán a dispararse hasta que un estímulo despolarice la célula hasta el umbral una vez más. Las células marcapasos tienen una serie de canales que controlan lentamente la entrada de iones positivos que llevarán a la célula al umbral por su cuenta.

Por lo tanto, podría decir que estos canales específicos que dejan entrar los iones son la “fuente” de los estímulos eléctricos, ya que son responsables de hacer que la célula se dispare de nuevo.

Los canales de HCN (también conocidos como canales de nucleótidos cíclicos activados por hiperpolarización) se abren inmediatamente después de la hiperpolarización. Es bastante inusual que un canal se active a un potencial de membrana tan bajo, por lo que el resultado de los iones de sodio y potasio que lo atraviesan se denomina “corriente graciosa”. La entrada de sodio comienza a hacer que la célula sea más positiva.

Luego, la retícula sarcoplásmica de estas células liberará espontáneamente iones de calcio también (una “chispa” de calcio), lo que impulsará un “reloj de calcio”. Este cambio adicional de voltaje activará los canales de calcio de tipo T y L (los tipos L son generalmente más lento), que permite que más iones de calcio entren en la célula y la despolaricen aún más.

Por ahora, la celda ha alcanzado el umbral y creará un potencial de acción que desencadena una contracción. El ciclo se repite de nuevo, con la lenta fuga de iones positivos en la celda periódicamente activando un nuevo potencial de acción.

Es increíble que, a pesar de que las células marcapasos reciben información del cerebro para acelerar o disminuir la velocidad, pueden funcionar perfectamente bien sin él, generando estímulos por su cuenta.

Los estímulos eléctricos son producidos por un grupo de células ubicadas en la pared de la aurícula derecha del corazón (nodo SA)

Estas células tienen la capacidad de producir espontáneamente un impulso eléctrico que viaja a través del corazón a través del sistema de conducción eléctrica (que es como un cable que conecta diferentes puntos para mantener el impulso eléctrico, lo que hace que el corazón se contraiga).

En un corazón sano, la SAN produce continuamente un potencial de acción, que establece el ritmo del corazón y, por lo tanto, se conoce como el marcapasos natural del corazón. La velocidad de producción potencial de acción (y, por lo tanto, la frecuencia cardíaca) está influenciada por los nervios que la suministran

Ya se han dado buenas respuestas. Sin embargo, pueden asumir más conocimientos que lo que una persona con menos educación puede comprender plenamente. Esto es lo que espero sea una explicación más simple.

La electricidad es el movimiento de iones a lo largo de un camino. Los átomos de calcio, potasio y sodio en el corazón intercambian iones a lo largo de vías conductoras. Los músculos del corazón se contraen y se relajan según los caminos que se abren y cierran.

Aquí hay una cita de CV Fisiología:

“Los cambios en el potencial de membrana durante las diferentes fases se producen por cambios en el movimiento de los iones (principalmente Ca

++

y K

+

, y en menor medida Na

+

) a través de la membrana a través de canales iónicos que se abren y cierran en diferentes momentos durante el potencial de acción. Cuando se abre un canal, aumenta la conductancia eléctrica (g) de iones específicos a través de ese canal iónico. El cierre de los canales iónicos hace que la conductancia iónica disminuya. A medida que los iones fluyen a través de canales abiertos, generan corrientes eléctricas (i o I) que cambian el potencial de la membrana “.

Espero que esto sea más fácil de entender.

El nódulo sinoauricular es el marcapasos del corazón. Está ubicado en la aurícula derecha, donde las señales se originan y viajan a ambas aurículas y luego a través del nodo atrioventricular y bajan a ambos ventrículos. El nodo atrioventricular proporciona un retraso para que las aurículas puedan contraerse antes que los ventrículos, empujando continuamente la sangre en la dirección correcta.

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Las fuentes principales son el nodo Sinoatrial, el nodo Atrioventricular y el sistema His-Purkinje.

Fuente: El sistema eléctrico de tu corazón