Marcapasos cardíaco

Imagen que muestra el marcapasos cardíacos o el nodo SA, el marcapasos primarios dentro del sistema de conducción eléctrica del corazón.

La contracción del músculo cardíaco (músculo cardíaco) en todos los animales se inicia por impulsos eléctricos conocidos como potenciales de acción que en el corazón se conocen como potenciales de acción cardíaca. La tasa a la que estos impulsos incendia el fuego controla la tasa de contracción cardíaca, es decir, la frecuencia cardíaca. Las células que crean estos impulsos rítmicos, que establecen el ritmo para el bombeo de sangre, se denominan células de marcapasos y controlan directamente la frecuencia cardíaca. Concepcionan el marcapasos cardíaco, es decir, el marcapasos natural del corazón. En la mayoría de los humanos, la mayor concentración de células de marcapasos se encuentra en el nodo sineatrial (SA), el marcapasos natural y primario, y el ritmo resultante es un ritmo sinusal.

A veces, un marcapasos secundario establece el ritmo, si el nodo SA está dañado o si el sistema de conducción eléctrica del corazón tiene problemas. Las arritmias cardíacas pueden causar bloqueo cardíaco, en el que las contracciones pierden cualquier ritmo útil. En humanos, y a veces en otros animales, un dispositivo mecánico llamado marcapasos artificial (o simplemente " marcapasos ") puede usarse después del daño al sistema de conducción intrínseca del cuerpo para producir estos impulsos sintéticamente.

Control

Representación esquemática del nodo sinoatrial y el paquete auriculoventricular de Su. La ubicación del nodo SA se muestra en azul. El paquete, representado en rojo, se origina cerca del orificio del seno coronario, experimenta leve ampliación para formar el nodo AV. El nodo AV baja en el paquete de HIS, que pasa al septo ventricular y se divide en dos ramas del paquete, los paquetes izquierdo y derecho. La distribución definitiva no se puede mostrar completamente en este diagrama.

Pacemaker principal

El nodo sinooatrial (nodo SA) es el marcador principal del corazón. Es una región de músculo cardíaco en la pared de la aurícula superior derecha cerca de la entrada superior de la vena cava. Las células que conforman el nodo SA son cardiomiocitos especializados conocidos como células de marcapasos que pueden generar potenciales de acción cardíacos espontáneamente. Estas señales se propagan a través del sistema de conducción eléctrica del corazón. Solo el uno por ciento de las células del músculo cardíaco son conductoras, el resto de los cardiomiocitos son contráctiles.

Las células de los marcapasos están conectadas a las células contráctiles vecinas a través de uniones GAP, lo que les permite despolarizar localmente las células adyacentes. Las uniones GAP permiten el paso de cationes positivos desde la despolarización de la célula de los marcapasos hasta las células contráctiles adyacentes. Esto inicia la despolarización y el potencial de acción eventual en las células contráctiles. Tener cardiomiocitos conectados a través de uniones GAP permite que todas las células contráctiles del corazón actúen de manera coordinada y contraten como unidad. Todo el tiempo está sincronizado con las células de los marcapasos; Esta es la propiedad que permite que las células de los marcapasos controlen la contracción en todos los demás cardiomiocitos.

Las células en el nodo SA despolarizan espontáneamente, lo que finalmente resulta en contracción, aproximadamente 100 veces por minuto. Esta tasa nativa se modifica constantemente por la actividad de las fibras nerviosas simpáticas y parasimpáticas a través del sistema nervioso autónomo, de modo que la frecuencia cardíaca promedio en reposo en humanos adultos es de aproximadamente 70 latidos por minuto.

Secundario (AV Junction y Bundle of His)

Los impulsos del nodo sinusal alcanzan el nodo auricricular que actúa como el marcapasos secundario. Las células del nodo AV normalmente se descargan en aproximadamente 40-60 latidos por minuto, y se llaman el marcapasos secundario .

Más abajo en el sistema de conducción eléctrica del corazón es el paquete suyo. Las ramas del paquete izquierda y derecha, y las fibras de Purkinje, también producirán un potencial de acción espontáneo a una velocidad de 30-40 latidos por minuto, por lo que si el nodo SA y AV no funcionan, estas células pueden convertirse en marcapasos. Es importante darse cuenta de que estas células iniciarán potenciales de acción y contracción a una velocidad mucho más baja que las células de marcapasos primarias o secundarias.

El nodo SA controla la tasa de contracción para todo el músculo cardíaco porque sus células tienen la tasa más rápida de despolarización espontánea, por lo tanto, inician los potenciales de acción más rápido. El potencial de acción generado por el nodo SA pasa por el sistema de conducción eléctrica del corazón y despolariza las otras células de marcapasos potenciales (nodo AV) para iniciar potenciales de acción antes de que estas otras células hayan tenido la oportunidad de generar su propio potencial de acción espontánea, por lo tanto, Contratan y propagan impulsos eléctricos al ritmo establecido por las células del nodo SA. Esta es la conducción normal de la actividad eléctrica en el corazón.

Generación de potenciales de acción

Hay 3 etapas principales en la generación de un potencial de acción en una célula de marcapasos. Dado que las etapas son análogas a la contracción de las células musculares cardíacas , tienen el mismo sistema de nombres. Esto puede conducir a cierta confusión. No hay fase 1 o 2, solo fases 0, 3 y 4.

Fase 4 - Potencial de marcapasos

La clave para el disparo rítmico de las células marcapasos es que, a diferencia de otras neuronas en el cuerpo, estas células se despolarizarán lentamente por sí mismas y no necesitarán ninguna inervación externa desde el sistema nervioso autónomo hasta los potenciales de acción del fuego.

En todas las demás células, el potencial de reposo (-60mV a -70mV) es causado por una salida continua o " fuga " de iones de potasio a través de proteínas del canal iónico en la membrana que rodea las células. Sin embargo, en las células marcapasos, esta permeabilidad de potasio (eflujo) disminuye a medida que pasa el tiempo, causando una despolarización lenta. Además, hay un flujo lento y continuo de sodio, llamado " Funny " o marcador de marcapasos. Estos dos cambios de concentración de iones relativos despolarizan lentamente (hacen más positivo) el potencial de membrana interno (voltaje) de la célula, lo que le da a estas células su potencial de marcapasos. Cuando el potencial de membrana se despolariza a aproximadamente -40 mV, ha alcanzado el umbral (las células ingresan a la fase 0), lo que permite generar un potencial de acción.

Fase 0 - Reprovacencia

Aunque es mucho más rápido que la despolarización de la fase 4, el golpe ascendente en una célula de marcapasos es lento en comparación con el de un axón.

El nodo SA y AV no tienen canales de sodio rápidos como las neuronas, y la despolarización es causada principalmente por una lenta afluencia de iones de calcio. (La corriente divertida también aumenta). El calcio ingresa a la celda a través de canales de calcio sensibles a voltaje que se abren cuando se alcanza el umbral. Esta afluencia de calcio produce la fase ascendente del potencial de acción, lo que da como resultado la reversión del potencial de membrana a un pico de aproximadamente +10 mV. Es importante tener en cuenta que el calcio intracelular causa la contracción muscular en las células contráctiles, y es el ion efector. En las células de marcapasos cardíacos, la fase 0 depende de la activación de los canales de calcio de tipo L en lugar de la activación de los canales de sodio rápido activados por voltaje, que son responsables de iniciar potenciales de acción en células contráctiles (no consultorias). Por esta razón, la pendiente de la fase ascendente potencial de acción de los marcapasos es más gradual que la de la celda contráctil (imagen 2).

Fase 3 - Repolarización

La inversión del potencial de membrana desencadena la apertura de los canales de fuga de potasio, lo que resulta en la rápida pérdida de iones de potasio desde el interior de la célula, lo que provoca la repolarización (V _m se vuelve más negativo). Los canales de calcio también se inactivan poco después de que se abran. Además, a medida que los canales de sodio se inactivan, la permeabilidad de sodio en la célula disminuye. Esta concentración de iones cambia lentamente repolarizan la célula al potencial de membrana en reposo (-60 mV). Otra nota importante en esta fase es que las bombas iónicas restauran las concentraciones de iones al estado potencial previo a la acción. La bomba iónica intercambiadora de calcio de sodio funciona para bombear calcio fuera del espacio intracelular, relajando así efectivamente la célula. La bomba de sodio/potasio restaura las concentraciones de iones de iones de sodio y potasio al bombear sodio fuera de la célula y bombear (intercambiar) potasio en la célula. Restaurar estas concentraciones de iones es vital porque permite que la célula se reinicie y le permite repetir el proceso de despolarización espontánea, lo que conduce a la activación de un potencial de acción.

Significación clínica

Daño al nodo SA

Si el nodo SA no funciona, o el impulso generado en el nodo SA se bloquea antes de viajar por el sistema de conducción eléctrica, un grupo de células más abajo se convertirá en su marcapasos. Este centro está típicamente representado por células dentro del nodo auricricular (nodo AV), que es un área entre las aurículas y los ventrículos, dentro del tabique auricular. Si el nodo AV también falla, las fibras de Purkinje ocasionalmente son capaces de actuar como el valor predeterminado o " Escape " marcapasos.

marcapasos ectópicos

Ilustración que representa un enfoque ectópico.

Un marcapasos ectópico también conocido como enfoque ectópico o focos ectópicos, es un grupo excitable de células que causa un latido cardíaco prematuro fuera del nodo SA que funciona normalmente del corazón. Por lo tanto, es un marcapasos cardíaco que es ectópico, que produce un latido ectópico. Si es crónico, esto puede provocar aritmias como taquicardia, bradicardia o fibrilación ventricular. Se puede usar un marcapasos artificial para contrarrestar esto.

Pacemakers artificiales

Un marcapasos cardíaco artificial (o marcapasos artificial, para no confundirse con el marcapasos cardíaco natural) o simplemente el marcapasos es un dispositivo médico implantado que genera impulsos eléctricos entregados por electrodos a las cámaras del corazón, ya sea en la aurícula superior, o ventrículos inferiores para hacer que las cámaras específicas se contraigan y bombeen sangre. Al hacerlo, el marcapasos artificial se hace cargo del marcador de nodo SA primario para regular la función del sistema de conducción eléctrica del corazón.