Date post: | 15-Jun-2015 |
Category: |
Documents |
Upload: | nataliaas166615 |
View: | 602 times |
Download: | 1 times |
FISIOLOGÍA CARDIOVASCULARFISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR
SESIÓN N°1SESIÓN N°1: :
ELECTROFISIOLOGÍA DEL CORAZÓN
2Jorge Cieza Calderón
ELECTROFISIOLOGÍA DEL CORAZÓN
CONTENIDOS:• Músculo Cardiaco• Características Esenciales del Miocardio• Excitabilidad – Potencial de Acción Miocárdico• Automatismo y Conducción – Sistema de Conducción• Contractilidad Cardiaca• Regulación Nerviosa del Automatismo y Conducción
Cardiaca
3Jorge Cieza Calderón
MÚSCULO CARDIACO
3 tipos de fibras:
• Sistema de conducción
• Músculo auricular
• Músculo ventricular
4Jorge Cieza Calderón
El miocardio es un sincitio
Jorge Cieza Calderón 5
Discos intercalares
Los Discos intercalares son porciones de membrana celular que comunican longitudinalmente dos células miocárdicas, tienen características especiales que hacen que se comporte como una sola unidad. Eso es un SINCITIO
Los Discos Intercalares contienen Uniones Comunicantes
Uniones Comunicantes
Las uniones comunicantes son un tipo de uniones especiales que permiten el flujo libre de moléculas de una célula a otra. Las proteínas que forman las uniones comunicantes se denominan conexinas y se agrupan formando conexones. Son abundantes en los discos intercalares, en el miocardio.
Jorge Cieza Calderón 6
CARACTERÍSTICAS ESENCIALES DEL MIOCARDIO
• Excitabilidad o Batmotropismo.
• Automatismo o Cronotropismo.
• Conducción o Dromotropismo.
• Contracción o Inotropismo.
Jorge Cieza Calderón 7
EXCITABILIDAD MIOCÁRDICA
• Polaridad de las Células
• Potencial de Reposo y Potencial de Acción
• Potenciales de Acción Miocárdicos: Excitabilidad de las fibras cardiacas
• Refractariedad
Jorge Cieza Calderón 8
Polaridad de las células
Jorge Cieza Calderón 9
Electronegatividad Intracelular determina el Potencial Reposo: -90mV
La Electronegatividad intracelular determina, al medir con electrodos, un Potencial de membrana negativo, que es conocido como Potencial de Reposo y que en la mayoría de células excitables es de -85 a -90mV
Jorge Cieza Calderón 10
El Potencial de Reposo se determina por el flujo de iones
• Para determinar como influye cada ión en establecer se usan las siguientes fórmulas:
• Ecuación de Nernst (flujo de un ión)
• Ecuación de Goldman (varios iones)
Jorge Cieza Calderón 11
Un Potencial de Reposo se determina sobretodo por el flujo de Na y K
Son 3 gradientes de difusión:
1. Difusión por canales de salida de K -94mV
2. Difusión de Na al interior por canales de fuga de Na-K +61mV
– Entre estos 2 se logra un potencial de: -86mV
3. Bomba Na-K/ATPasa -4mV
Total: -90mV
Jorge Cieza Calderón 12
=-94mV =+61mV
=-86mV
Jorge Cieza Calderón 13
=-4mV
= - 90mV
+
–
Jorge Cieza Calderón 14
El Potencial de Acción refleja cambios en la composición iónica
• PA es el cambio de potencial eléctrico en la membrana
• Todo potencial tiene dos fases:– Despolarización– Repolarización
• Son dos canales iónicos los que determinan este cambio en la polaridad:– Canales de Na activados por el voltaje– Canales de K activados por el voltaje
Jorge Cieza Calderón 15
Cada fase del PA la determina un ión diferente
Una vez que se alcanza el umbral de excitación, se desarrolla la Despolarización, en la que aumenta la permeabilidad de sodio, y hacen positivo el potencial. Luego, durante la Repolarización, la membrana se hace más permeable al potasio y el potencial se hace nuevamente negativo. Durante este proceso, la permeabilidad depende de los canales activados por voltaje.
Jorge Cieza Calderón 16
El estado en los canales de Na cambia con el voltaje durante la despolarización
El canal de sodio, tienen 2 compuertas, una de activación y otra de inactivación, y 3 estados: cerrado, abierto e inactivo. Cada estado a un potencial diferente
Jorge Cieza Calderón 17
Cada estado del canal cambia de acuerdo al voltaje durante el PA
-90mV -70 a -50mV +20 a +35mV
CerradoActivo Inactivo
En estado de reposo, el canal está cerrado pero no inactivo. Cuando alcanza el umbral de excitación (-70 a -50mV) el canal se activa durante poco tiempo. La compuerta de inactivación es más lenta e inactiva el canal cuando el voltaje es positivo. Cuando está inactivo no puede desarrollarse otro PA.
Jorge Cieza Calderón 18
El canal de K se encarga de la repolarización
El canal de K dependiente de voltaje solo tiene una compuerta de inactivación. En reposo está cerrado y se activa cuando el potencial es positivo, esta activación es lenta y dura hasta alcanzar el potencial de reposo.
Jorge Cieza Calderón 19
EXCITABILIDAD: Potenciales de Acción Miocárdicos
Son 3 los canales iónicos que intervienen en los PAM:
1. Canales Rápidos de Na Despolarización
2. Canales de K Repolarización
3. Canales Lentos de Na-Ca Despolarización sostenida
Jorge Cieza Calderón 20
Los canales lentos de Na-Ca se encargan de la despolarización sostenida
• La activación de los canales de Na-Ca es más lenta, pero prolongo la Despolarización y retarda la Repolarización, creando una meseta en el PA
Los canales lentos se activan al momento que los rápidos, pero como son más lentos, su inactivación también es más lenta, por ello se prolonga algunas décimas de segundo más (hasta 0.3seg), creando la meseta.
Jorge Cieza Calderón 21
Los PAM pueden ser de Respuesta Rápida o de Respuesta Lenta
PA Rápidos PA Lentos
Localización Haz de His-Purkinje, M. auricular, M. ventricular
Nodo SA, Nodo AV
Velocidad conducción 500 – 4000 m/seg 0.4 – 1 m/seg
Jorge Cieza Calderón 22
Los PAM de respuesta rápida tienen sus fases definidas
Fase 0: despolarizaciónEntrada de Na por canales rápidos
Fase 1: espigaActivación de canales transitorios de K.Retraso en activación de canales de Na-Ca
Fase 2: despolarización sostenidaEntrada de Na y Ca por canales lentosCompensan salida de canales tardios de K
Fase 3: repolarizaciónSalida de K por canales rectificadores tardios
Fase 4: recuperaciónAcción de la bomba Na-K
Jorge Cieza Calderón 23
Correlación entre la difusión de iones y el PAM
Durante la despolarización rápida aumenta la permeabilidad del Na y luego aumenta progresivamente la del Ca, sin embargo, la del K disminuye durante este período para aumentar durante la repolarización rápidamente.
Jorge Cieza Calderón 24
Los PAM de respuesta lenta tienen fases no definidas
Fase 0: despolarizaciónEs más lenta y estrechaCarecen de canales de Na
Fase 1: ausente
Fase 2: limitadaMenor intensidad (al parecer por un tipo de canales de K)
Fase 3: más lenta y oblicua descendente
Fase 4: oblicua ascendentePotencial de reposo menos negativo. Necesario para autoexcitación
Jorge Cieza Calderón 25
REFRACTARIEDAD del Miocito• Período Refractario Absoluto o Efectivo (PRE)
• Período Refractario Relativo (PRR)
Jorge Cieza Calderón 26
La intensidad de un PAM depende del momento en que se excite la célula
Durante el PRE no se puede realizar un nuevo PAM. Pero durante el PRR se puede realizar un PAM, pero la intensidad de este PAM está en proporción al momento en el que se estimula la célula. Cuando más tiempo haya transcurrido del último PAM más fácil será estimular la célula y conseguir un PAM con mayor intensidad.
Jorge Cieza Calderón 27
AUTOMATISMO Y CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
SISTEMA DE CONDUCCIÓN CARDIACO
34
1. Nódulo Sinusal o Sinoauricular
2. Fibras Aurículo-Ventriculares
3. Nódulo Aurículo-Ventricular
4. Haz de His y Fibras de Purkinje
Jorge Cieza Calderón 28
Nódulo Sinusal o Sinoauricular (SA)
• Pared posterolateral de la AD• Mide 15mm x 3mm• No tiene fibras contráctiles• Miocitos pequeños de 3 a 5
micras• Membrana muy inestable• Frecuencia: 70 – 80 x minuto• Se conectan directamente con
fibras contráctiles auriculares
Jorge Cieza Calderón 29
La característica más importante del nódulo SA es la Autoexcitación
Potencial de reposo: -65 a -60mV. Son permeables naturalmente al Na y al Ca
-55mV: canales rápidos de Na están inactivados.El nodo SA tiene menos canales
-40mV: activan canales lentos de Na-Ca. Se mantienen activos por 100 a 150 msegDisminuye la permeabilidad al K. La fase 0 es de pendiente lenta y pequeña amplitud
Repolarizaicón: inactivan canales lentos de Na-Ca. Se activan canales de K
Casi no tiene meseta (fase 2). Al parecer depende de los canales de K
Jorge Cieza Calderón 30
Jorge Cieza Calderón 31
Fibras Auriculo-Ventriculares
• Nódulo SA comunica directamente con las fibras auriculares contráctiles
• Velocidad conducción: 0.3m/seg
• Fibras especiales: 1m/seg• Banda interauricular anterior• 3 bandas al nódulo AV:
anterior, posterior y lateral.
Jorge Cieza Calderón 32
Nódulo Aurículo-Ventricular (AV)
• Células pequeñas: 2-3 micras
• Región posterior e inferior del septum IA, detrás de la tricúspide
• Velocidad conducción: 0.05 m/seg
• Aquí y en fibras adyacentes, el impulso se retrasa:
– 1° vías internodales: 0.03seg– 2° nódulo AV: 0.09seg– 3° vías AV atraviesan banda fibrosa:
0.04seg
Jorge Cieza Calderón 33
Haz de His y Fibras de Purkinje• Células de diámetro mayor (40-80
micras)
• Terminan en una extensa red (Purkinje)
• Velocidad de conducción 1.5 – 4, de 3 – 5 m/seg
• En las células musculares : 0.5–1 m/seg
• Muchas uniones de hendidura para transmisión rápida
• Al penetrar en el septo, se divide en dos ramas: D – I
• De endocardio a epicardio, de punta a base
Jorge Cieza Calderón 34
Músculo Ventricular
• Velocidad conducción: 0.3-0.5m/seg
• Disposición del músculo es en espiral
• Toma 0.03seg llevar el impulso a todo el músculo.
Jorge Cieza Calderón 35
AUTOMATISMO: el nódulo SA se caracteriza por su autoexcitación
Jorge Cieza Calderón 36
El nódulo SA es el marcapaso del corazón. Dominancia del nódulo SA
Todos los componentes del sistema (SA, AV y H-P) son capaces de generar impulsos automáticos. El nódulo sinusal tiene una frecuencia de descarga mayor, por lo que su efecto domina a los demás y determina el ritmo cardiaco.
Frecuencia = 70-80 / minuto
Frecuencia = 40-60 / minuto
Frecuencia = 40 / minuto
Frecuencia = 15 / minuto
Jorge Cieza Calderón 37
CONDUCCIÓN: La conducción eléctrica en el corazón es UNIDIRECCIONAL
Jorge Cieza Calderón 38
La Conducción adecuada favorece la contracción auricular y ventricular
Jorge Cieza Calderón 39
La velocidad de conducción varía en cada sitio y favorece un correcto acoplamiento con la contracción
Jorge Cieza Calderón 40
CONTRACTILIDAD CARDIACA
Transmisión Eléctrica entre células
Histología del Miocito
Unidad contráctil
Transmisión eléctrica dentro de la célula
Jorge Cieza Calderón 41
Sarcómero: unidad de contracción cardiaca
Filamento grueso: Miosina
Filamento delgado: Actina
Jorge Cieza Calderón 42
La actina y la miosina son las proteínas encargadas de la contracción
Los puentes cruzados conectan actina y miosina, y son los sitios activos para la contracción
Jorge Cieza Calderón 43
Otras proteínas importantes son la tropomiosina y la troponina
La Troponina es el inhibidor de la contracción. Tiene 3 sitios: I para unirse a actina, T para unirse a la tropomiosina, C para unirse a Ca durante la contracción
La tropomiosina cubre los sitios activos de la actina, pero los deja libres cuando se modifica por la unión entre troponina y Ca
Jorge Cieza Calderón 44
Proceso de Contracción
Jorge Cieza Calderón 45
Proceso de Contracción
Jorge Cieza Calderón 46
Proceso de Contracción
Jorge Cieza Calderón 47
Acoplamiento EXCITACIÓN - CONTRACCIÓN
El sistema Tubular Transverso facilita la transmisión eléctrica al interior de la célula
Jorge Cieza Calderón 48
El calcio es el mediador del acoplamiento excitación – contracción
El Ca proviene en primer lugar del extracelular, pero la mayor cantidad de Ca, necesario para la contracción proviene de los almacenes del Retículo Sarcoplásmico. El Ca que ingresa del EC favorece también la salida del Ca del RS
Jorge Cieza Calderón 49
Durante la relajación el Ca regresa al RS y al extracelular
El Ca regresa al RS (80%) mediante la bomba de Ca activada por Fosfolamban, en el interior del RS, se almacena con Calsecuestrina. El 20% restante sale al extracelular mediante el Intercambiador Ca/3Na y la bomba de Ca.
Jorge Cieza Calderón 50
Relación entre el Potencial de Acción y la Contracción Ventricular
El período refractario dura tanto como la contracción ventricular
Jorge Cieza Calderón 51
REGULACIÓN NERVIOSA DEL AUTOMATISMO Y CONTRACCIÓN CARDIACA
• Está a cargo del Sistema Autonómico
• Parasimpático: – A través del nervio vago– Mediada por Acetilcolina– Sobre todo al nódulo SA y AV
• Simpático:– A través de los nervios de la cadena
simpática– Mediado por norepinefrina– Llegan a todo el corazón– Sobretodo al músculo ventricular.
• En reposo predomina el parasimpático• El nodo SA es sensible a temperatura: en
la fiebre incremento de 10 latidos/m x 1ºC
Jorge Cieza Calderón 52
Jorge Cieza Calderón 53
Acción Simpática• El efecto simpático es de inicio y terminación lento• La NE se une a receptores beta-1• La NE favorece la permeabilidad de la membrana a los iones Na y Ca.• En el nódulo SA:
– Potencial de reposo es más positivo, y se alcanza el umbral más rápido– Potencial de acción es más agudo– Aumenta la frecuencia cardiaca.
• En nódulo AV y otras fibras:– Favorece la entrada de Na y Ca– Más fácil la excitación y aumenta la velocidad de conducción.
• En el músculo:– Entrada de Ca favorecen la contracción– Aumenta la fuerza de contracción.– Acorta duración del potencial de acción (> velocidad de salida del K)– Aumenta velocidad de relajación ( > reingreso de Ca al RS)
Jorge Cieza Calderón 54
Acción Simpática mediada por NE y receptores beta
Jorge Cieza Calderón 55
Efectos del sistema simpático
Cronotrópico (+) Dromotrópico (+)Inotrópico (+) Lusotrópico (+)
Jorge Cieza Calderón 56
Tono Simpático: estimulación simpática mínima y constante
Existe de forma constante estimulación simpática. Por ello, basta con la anulación de la estimulación simpática para producir disminución de la FC y la fuerza de contracción
Jorge Cieza Calderón 57
Acción Parasimpática• El parasimpático es de inicio y terminación rápido• Actúa mediante receptores muscarínicos • Acetilcolina favorece la salida de iones K Hiperpolarización:
– Apertura de una sub-clase de canales de potasio (K-ach). La salida de K+ produce repolarización más rápida y una mayor negatividad intracelular
• Pendiente menos aguda:– Receptor muscarínico se une a Proteína G inhibitoria < actividad
Adenilciclasa menos AMPc menos activación de canales lentos Na-Ca– Produce menor ingreso de Na y Ca
• En el nódulo SA:– Hiperpolarización y el potencial de reposo se hace más negativo, disminuye la
autoexcitación– Disminuye la frecuencia cardiaca
• En el nódulo AV:– Hiperpolarización hace que la excitación sea más difícil– Las fibras auriculares no son suficientes para llevar el estímulo. El potencial de
acción es más corto– Retraso en la conducción eléctrica y en casos más severos produce bloqueo
Jorge Cieza Calderón 58
Acción Parasimpática mediada por Ach y receptores muscarínicos
Jorge Cieza Calderón 59
Efectos del sistema parasimpático
Cronotrópico (–) Dromotrópico (–)Inotrópico (–)
Jorge Cieza Calderón 60