Fases del potencial de acci贸n cardiaco

Fases del potencial de acci贸n cardiaco

El latido del coraz贸n probablemente est茅 asociado con el fen贸meno de la vida m谩s fuertemente que cualquier otro concepto o proceso 煤nico, tanto m茅dica como metaf贸ricamente. cuando las personas discuten objetos inanimados o incluso conceptos abstractos, usan t茅rminos como "su campa帽a electoral todav铆a tiene pulso" y "las posibilidades del equipo cuando perdi贸 a su jugador estrella" para describir si la cosa en cuesti贸n est谩 "viva" o no. y cuando el personal m茅dico de emergencia se encuentra con una v铆ctima ca铆da, lo primero que verifican es si la v铆ctima tiene pulso.

La raz贸n por la que un coraz贸n late es simple: la electricidad. Sin embargo, como muchas otras cosas en el mundo de la biolog铆a, la forma precisa y coordinada en que la actividad el茅ctrica impulsa al coraz贸n a bombear sangre vital a los tejidos del cuerpo, 70 o m谩s veces por minuto, 100,000 veces al d铆a durante d茅cadas, es maravillosamente elegante en su funcionamiento. todo comienza con algo llamado potencial de acci贸n , en este caso un potencial de acci贸n card铆aco. Los fisi贸logos han dividido este evento en cuatro fases distintas.

驴Qu茅 es un potencial de acci贸n?

las membranas celulares tienen lo que se conoce como un gradiente electroqu铆mico a trav茅s de la bicapa de fosfol铆pidos de la membrana. este gradiente se mantiene mediante "bombas" de prote铆nas incrustadas en la membrana que mueven algunos tipos de iones (part铆culas cargadas) a trav茅s de la membrana en una direcci贸n mientras que "bombas" similares mueven otros tipos de iones en la direcci贸n opuesta, lo que lleva a una situaci贸n en la que las part铆culas cargadas "quieren" fluir en una direcci贸n despu茅s de ser arrastradas en la otra, como una bola que sigue "queriendo" volver a ti mientras las arrojas repetidamente hacia el aire. estos iones incluyen sodio (na + ), potasio (k + ) y calcio (ca 2+ ). un ion de calcio tiene una carga neta positiva de dos unidades, el doble que un ion de sodio o un ion de potasio.

para tener una idea de c贸mo se mantiene este gradiente, imagine una situaci贸n en la que los perros en un parque se mueven en una direcci贸n a trav茅s de una cerca mientras que las cabras en un corral adyacente se llevan en la otra, con cada tipo de intenci贸n animal de regresar a El lugar en el que comenz贸. si se mueven tres cabras a la zona de perros por cada dos perros que se mueven a la zona de cabras, entonces quien sea responsable de esto es mantener un desequilibrio de mam铆feros a trav茅s de la cerca que es constante en el tiempo. Las cabras y los perros que intentan regresar a sus lugares preferidos son "bombeados" afuera de manera continua. Esta analog铆a es imperfecta, pero ofrece una explicaci贸n b谩sica de c贸mo las membranas celulares mantienen un gradiente electroqu铆mico, tambi茅n llamado potencial de membrana. Como ver谩, los iones primarios que participan en este esquema son el sodio y el potasio.

Un potencial de acci贸n es un cambio reversible de este potencial de membrana como resultado de un "efecto domin贸": una activaci贸n de las corrientes generadas por la repentina difusi贸n de iones a trav茅s de la membrana reduce el gradiente electroqu铆mico. en otras palabras, ciertas condiciones pueden interrumpir el desequilibrio de iones de membrana en estado estable y permitir que los iones fluyan en grandes cantidades en la direcci贸n que "quieren" ir, en otras palabras, contra la bomba. esto conduce a un potencial de acci贸n que se mueve a lo largo de una c茅lula nerviosa (tambi茅n llamada neurona) o una c茅lula card铆aca de la misma manera general en que una onda se desplaza a lo largo de una cuerda que se mantiene casi tensa en ambos extremos si uno de los extremos es "golpeado".

Debido a que la membrana generalmente lleva un gradiente de carga, se considera polarizada, lo que significa que se caracteriza por diferentes extremos (m谩s cargados negativamente en un lado, m谩s cargados positivamente en el otro). Un potencial de acci贸n se desencadena por la despolarizaci贸n, que se traduce libremente en una cancelaci贸n temporal del desequilibrio de carga normal o una restauraci贸n del equilibrio.

驴Cu谩les son las diferentes fases de un potencial de acci贸n?

hay cinco fases de acci贸n card铆aca, numeradas del 0 al 4 (los cient铆ficos a veces obtienen ideas extra帽as).

La fase 0 es la despolarizaci贸n de la membrana y la apertura de los canales de sodio "r谩pidos" (es decir, de alto flujo). El flujo de potasio tambi茅n disminuye.

La fase 1 es la repolarizaci贸n parcial de la membrana gracias a una r谩pida disminuci贸n en el paso de iones de sodio a medida que se cierran los r谩pidos canales de sodio.

la fase 2 es la fase de meseta , en la que el movimiento de iones de calcio fuera de la c茅lula mantiene la despolarizaci贸n. recibe su nombre porque la carga el茅ctrica a trav茅s de la membrana cambia muy poco en esta fase.

La fase 3 es la repolarizaci贸n, ya que los canales de sodio y calcio se cierran y el potencial de membrana regresa a su nivel de referencia.

La fase 4 ve a la membrana en su llamado potencial de reposo de 鈭90 milivoltios (mv) como resultado del trabajo de la bomba de iones na + / k +. el valor es negativo porque el potencial dentro de la celda es negativo en comparaci贸n con el potencial fuera de ella, y este 煤ltimo se trata como el marco de referencia cero. esto se debe a que tres iones de sodio se bombean fuera de la c茅lula por cada dos iones de potasio bombeados dentro de la c茅lula; recuerde que estos iones tienen una carga equivalente de +1, por lo que este sistema da como resultado un flujo neto de salida positiva de salida.

El miocardio y el potencial de acci贸n.

Entonces, 驴a qu茅 conduce todo este bombeo de iones y la interrupci贸n de la membrana celular? Antes de describir c贸mo la actividad el茅ctrica en el coraz贸n se traduce en latidos del coraz贸n, es 煤til examinar el m煤sculo que produce esos latidos.

El m煤sculo card铆aco (coraz贸n) es uno de los tres tipos de m煤sculo en el cuerpo humano. los otros dos son m煤sculo esquel茅tico, que est谩 bajo control voluntario (ejemplo: los b铆ceps de la parte superior de los brazos) y m煤sculo liso, que no est谩 bajo control consciente (ejemplo: los m煤sculos en las paredes de los intestinos que mueven la digesti贸n de los alimentos). todos los tipos de m煤sculos comparten una serie de similitudes, pero las c茅lulas musculares cardiacas tienen propiedades 煤nicas para satisfacer las necesidades 煤nicas de su 贸rgano padre. Por un lado, el inicio del "latido" del coraz贸n est谩 controlado por miocitos cardiacos especiales, o c茅lulas del m煤sculo del coraz贸n, llamadas c茅lulas marcapasos . Estas c茅lulas controlan el ritmo del latido del coraz贸n incluso en ausencia de entrada del nervio externo, una propiedad llamada autorritmicidad.. esto significa que incluso en ausencia de informaci贸n del sistema nervioso, el coraz贸n podr铆a en teor铆a latir siempre y cuando los electrolitos (es decir, los iones mencionados anteriormente) estuvieran presentes. Por supuesto, el ritmo de los latidos del coraz贸n, tambi茅n conocido como la frecuencia del pulso, var铆a considerablemente, y esto ocurre gracias a la entrada diferencial de varias fuentes, incluido el sistema nervioso simp谩tico, el sistema nervioso parasimp谩tico y las hormonas.

El m煤sculo card铆aco tambi茅n se llama miocardio.. Se presenta en dos tipos: c茅lulas contr谩ctiles del miocardio y c茅lulas conductoras del miocardio. Como puede haber sospechado, las c茅lulas contr谩ctiles hacen el trabajo de bombear sangre bajo la influencia de las c茅lulas conductoras que emiten la se帽al para contraerse. El 99 por ciento de las c茅lulas mioc谩rdicas son de la variedad contr谩ctil, y solo el 1 por ciento est谩 dedicado a la conducci贸n. Si bien esta relaci贸n deja, con raz贸n, la mayor parte del coraz贸n disponible para realizar el trabajo, tambi茅n significa que un defecto en las c茅lulas que forman el sistema de conducci贸n card铆aca puede ser dif铆cil para el 贸rgano eludir el uso de v铆as de conducci贸n alternativas, de las cuales solo hay muchas. las c茅lulas conductoras son generalmente mucho m谩s peque帽as que las c茅lulas contr谩ctiles porque no tienen necesidad de las diversas prote铆nas involucradas en la contracci贸n;

驴Qu茅 es la despolarizaci贸n de fase 4?

La fase 4 del potencial de las c茅lulas musculares card铆acas se denomina intervalo diast贸lico, porque este per铆odo corresponde a la di谩stole o al intervalo entre las contracciones del m煤sculo card铆aco. Cada vez que escuchas o sientes el latido de tu coraz贸n, este es el final de la contracci贸n del coraz贸n, que se llama s铆stole. cuanto m谩s r谩pido late su coraz贸n, m谩s alta es la fracci贸n de su ciclo de contracci贸n-relajaci贸n que pasa en la s铆stole, pero incluso cuando hace ejercicio al m谩ximo y empuja su pulso al rango de 200, su coraz贸n todav铆a est谩 en di谩stole la mayor parte del tiempo , haciendo de la fase 4 la fase m谩s larga del potencial de acci贸n card铆aco, que en total dura aproximadamente 300 milisegundos (tres d茅cimas de segundo). mientras un potencial de acci贸n est谩 en progreso, no se puede iniciar ning煤n otro potencial de acci贸n en la misma porci贸n de la membrana de la c茅lula card铆aca, lo que tiene sentido, una vez que se comienza,

como se se帽al贸 anteriormente, durante la fase 4, el potencial el茅ctrico a trav茅s de la membrana tiene un valor de aproximadamente -90 mv. este valor se aplica a las c茅lulas contr谩ctiles; Para conducir c茅lulas, est谩 m谩s cerca de 鈭60 mv. claramente, este no es un valor de equilibrio estable o, de lo contrario, el coraz贸n simplemente nunca latir铆a en absoluto. en cambio, si una se帽al reduce la negatividad del valor a trav茅s de la membrana celular contr谩ctil a aproximadamente 鈭65 mv, esto provoca cambios en la membrana que facilitan la entrada de iones de sodio. este escenario representa un sistema de retroalimentaci贸n positiva en el sentido de que una perturbaci贸n de la membrana que empuja la celda en la direcci贸n de un valor de carga positiva genera cambios que hacen que el interior sea a煤n m谩s positivo. con la entrada de iones de sodio a trav茅s de estos canales i贸nicos regulados por voltaje en la membrana celular, el miocito ingresa a la fase 0, y el nivel de voltaje se aproxima a su potencial de acci贸n m谩ximo de aproximadamente +30 mv, lo que representa una excursi贸n de voltaje total desde la fase 4 de aproximadamente 120 mv.

驴Cu谩l es la fase de meseta?

La fase 2 del potencial de acci贸n tambi茅n se denomina fase de meseta. Al igual que la fase 4, representa una fase en la que el voltaje a trav茅s de la membrana es estable, o casi. a diferencia del caso en la fase 4, sin embargo, esto ocurre en la fase de factores de contrabalanceo. el primero de estos consiste en sodio que fluye hacia adentro (la afluencia que no se ha estrechado a cero despu茅s de la afluencia r谩pida en la fase 0) y el calcio que fluye hacia adentro; el otro incluye tres tipos de corrientes rectificadoras externas (lenta, intermedia y r谩pida) ,todos los cuales cuentan con movimiento de potasio. esta corriente rectificadora es la responsable final de la contracci贸n del m煤sculo card铆aco, ya que este flujo de potasio inicia una cascada en la que los iones de calcio se unen a los sitios activos de las prote铆nas celulares contr谩ctiles (p. ej., actina, troponina) y los obligan a actuar.

la fase 2 finaliza cuando el flujo interno de calcio y sodio cesa, mientras que el flujo externo de potasio (la corriente del rectificador) contin煤a, empujando a la c茅lula hacia la repolarizaci贸n.

peculiaridades del potencial de acci贸n de las c茅lulas card铆acas

El potencial de acci贸n de las c茅lulas card铆acas difiere de los potenciales de acci贸n en los nervios en una variedad de formas. Por un lado, y lo m谩s importante, es mucho m谩s largo. esto es esencialmente un factor de seguridad: debido a que el potencial de acci贸n de las c茅lulas card铆acas es m谩s largo, esto significa que el per铆odo en el que ocurre un nuevo potencial de acci贸n, llamado per铆odo refractario, tambi茅n es m谩s largo. esto es importante, porque garantiza un contacto suave del coraz贸n incluso cuando funciona a la velocidad m谩xima. las c茅lulas musculares comunes carecen de esta propiedad y, por lo tanto, pueden participar en lo que se conoce como contracciones tet谩nicas , lo que lleva a calambres y similares. es un inconveniente cuando el m煤sculo esquel茅tico se comporta as铆, pero ser铆a mortal si el miocardio hiciera lo mismo.



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