Download Presentación de PowerPoint

TEÓRICO EXPLICATIVO N° 3 :
FISIOLOGIA CARDIACA
Contenidos :
Corazón de batracio como modelo experimental.
Diferencia con corazón humano. Potenciales de acción y
mecánica de la contracción del músculo cardiaco.
Propiedades del corazón: excitabilidad, contracción,
automatismo y conductibilidad. Efecto de los iones sobre
el corazón. Fuente de calcio para la contracción.
ESTRUCTURA MORFOLOGICA Y FUNCIONAL
CORAZÓN
c/corazón
CORAZÓN
DERECHO
CORAZÓN
IZQUIERDO
PULMONES
ÓRGANOS
PERIFERICOS
aurícula (bomba débil)
ventrículo (bombeo principal)
ESTRUCTURA MORFOLOGICA Y FUNCIONAL
-
PERICARDIO : envuelve al
corazón completamente.
Función : membrana protectora.
-
MIOCARDIO : Músculo estriado
especializado . Es la capa más
gruesa del corazón, está
constituido por tejido muscular
cardiaco .
Función : contracción, bombeo
-
ENDOCARDIO : Capa interna
de endotelio delgado y tejido
conectivo de revestimiento.
MÚSCULO CARDÍACO
Tres tipos de músculo cardíaco :
Músculo auricular
contracción similar M.E
duración mucho mayor
Músculo ventricular
Fibras musculares especializadas
Pocas fibras contráctiles =
contracción débil
Descargas Eléctricas
Rítmicas Automáticas
PA
Sistema Excitador
MUSCULO CARDIACO
Características
Tiene
fibras
musculares
dispuestas en un retículo, de
manera que se dividen, se
combinan y se separan de nuevo
( sincitio)
El
músculo
cardíaco
es
estriado
(
igual
que
el
esquelético) , con filamentos de
actina y miosina ( casi idénticos
al esquelético)
Las fibras musculares son
formadas por muchas células
individuales unidas entre si .
Continuación :
Discos intercalares : zonas oscuras
que atraviesan las fibras
musculares .
En cada disco intercalar , las
membranas se fusionan formando
uniones comunicantes permeables.
Uniones en hendidura,
comunicantes o uniones gap:
pequeños canales que permiten el
paso rápido de los impulsos
eléctricos ( despolarización de una
célula a otra ).
El miocardio como “sincitio”
Discos Intercalares
Se fusionan
Membranas celulares
(Individualizan)
Uniones de hendidura
Sincitio funcional
Rápida difusión de iones
Viajan fácilmente los PA
Sincitio
TIPOS DE MÚSCULO
A - SINCITIO VENTRICULAR Y AURICULAR: contráctiles,
representan el 99% de los cardiocitos.
Entre uno y otro existe un tejido fibroso que rodea los
anillos valvulares, dos sincitios funcionales independientes,
permite que las aurículas se contraigan antes que ocurra
la contracción ventricular.
B - SISTEMA ESPECIALIZADO PARA LA EXITACIÓN y
CONDUCCIÓN DEL IMPULSO: autoexitables, representan el 1
% de los cardiocitos.
Genera impulsos de manera rítmica produciendo la contracción
periódica del músculo cardíaco.
Conducción de los impulsos a todo el miocardio.
Conceptos asociados a los PA cardíacos:
 El potencial de membrana de las células
cardíacas está determinado por las conductancias
(o permeabilidades) relativas a los iones y por los
gradientes de concentración para los iones
permeables .
 El potencial de membrana en reposo de
las
células
cardiacas
está
determinado
fundamentalmente por los iones potasio (K+). La
conductancia al potasio en reposo es elevada y
el potencial de membrana en reposo esta
próximo al potencial de equilibrio del potasio.
Como la conductancia al sodio (Na+) en reposo
es baja , la contribución de dicho ión al potencial
de membrana en reposo es nula .
 Los cambios en el potencial de membrana
se deben al flujo de iones hacia el interior o el
exterior de la célula. Para que este se produzca, la
membrana celular debe ser permeable a dicho ion.
 La despolarización significa que el potencial
de membrana se ha vuelto menos negativo y se
produce cuando hay un movimiento neto de
cargas positivas hacia el interior de las células, lo
que se denomina corriente de entrada.
 La hiperpolarización significa que el potencial
de membrana se ha vuelto mas negativo y se
produce cuando hay movimiento neto de cargas
positivas hacia el exterior de las células, lo que se
denomina corriente de salida.
 El potencial umbral es la diferencia de potencial a la
que se produce una corriente neta de entrada ( es decir,
la corriente hacia el interior supera a la corriente hacia el
exterior). En el potencial umbral, la despolarización se
autosustenta y da lugar a la fase de ascenso del PA.
POTENCIAL DE ACCION DE
RESPUESTA RAPIDA
Aurículas
Ventrículos
Tractos especializados y algunas partes del
sistema de conducción
POTENCIALES DE REPOSO
A - POTENCIAL DE REPOSO (ER) - PA RESPUESTA RÁPIDA
- ER más negativos: -85, -90
mV (≈ músculo esquelético).
-
- Relativamente constantes.
Potencial de difusión originado por la difusión de K+ (50-100
veces más permeable), contrabalanceada por la difusión de
Na+ (ligeramente permeable) más la contribución adicional
de la bomba Na-K.
↑[K+]LEC (↓magnitud ER) →DESPOLARIZACIÓN
↓[K+]LEC (↑magnitud ER) →HIPERPOLARIZACIÓN
PA RESPUESTA RÁPIDA
- Inicio rápido del PA > amplitud
hasta +20,+40 mV.
- FASE 0. Es la fase de ascenso del
PA.
Despolarización rápida: activación
canales de Na+ rápidos.
- FASE 1. Es un breve periodo de
repolarización inicial :
inactivación canales de Na+ rápidos.
Activación tardía canales K+ (I to corriente de salida transitoria)
- FASE 2. Meseta o de despolarización
prolongada (200 – 300 mseg.):
activación canales Ca++/ Na + lentos
con activación canales K (Ik - canales
rectificadores tardíos, Ik1 - canales
rectificadores de entrada, Ito).
- FASE 3. Repolarización final:
activación canales de K+ (Ik , Ik1 , Ito).
Inactivación canales de Ca++/
Na+ lentos.
- FASE 4. Regreso al potencial de
reposo: inactivación canales de K+ .
Activación ATPasa Na-K.
PRINCIPALES CORRIENTES IONICAS Y CANALES QUE GENERAN LAS
DISTINTAS FASES DEL POTENCIAL DE ACCION EN UNA CELULA
CARDIACA
POTENCIAL DE ACCION DE RESPUESTA
LENTA
NSA
NAV
Unión AV
Parte del haz de Hiz
POTENCIALES DE REPOSO
B - POTENCIAL DE REPOSO (ER) - PA RESPUESTA LENTA.
- ER menos negativos:
-55, -60 mV.
- Inestables: DESPOLARIZACIÓN
DIASTÓLICA ESPONTANEA.
Potencial de difusión originado por ↓ gradual difusión de K+
y ↑ relativo difusión de Na+.
↑ [Na]+ LEC ↑ Pendiente fase 4 (ER) → ↑ DESPOLARIZACIÓN.
↑ [ K ]+ LEC ↓ Pendiente fase 4 (ER) → ↓ DESPOLARIZACIÓN.
PA RESPUESTA LENTA
- Inicio lento del PA < amplitud cercana a 0 mV.
- Velocidad de conducción lenta con tendencia al bloqueo.
- FASE 0. Despolarización lenta: activación canales Ca++/ Na+ lentos
-.
PA RESPUESTA LENTA
- FASE 1 . No existe
- FASE 2. Breve: activación canales Ca++/ Na+ lentos.
Activación tardía canales K+ (Ik , Ik1). Amplitud
cercana a 0 mV.
- FASE 3. Repolarización final: activación canales
de K+ (Ik , Ik1).
Inactivación canales de Ca++/ Na+ lentos.
- FASE 4. Regreso al potencial de reposo: inactivación
canales de K+. Activación ATPasa Na-K.
PA CARDíACOS
BIOQUIMICA DE LA CONTRACCION- RELAJACION
ACOPLAMIENTO EXITOCONTRACTIL
Inicio –Propagación PA
Activación canales de Ca ++ -DHPR (Túbulos)
Estimulación canales de Ca ++ - RyR2 (RS)
Salida de Ca ++ cisternas RS
[Ca]++LIC
Unión a TnC
Complejo actomiosina
CONTRACCION
RELAJACION MUSCULAR
Cesa PA
Interrupción flujo Ca ++ al LIC
a) Recaptación de Ca ++ : ATP
asa Ca ++ ( SERCA 2)- Prot. Fosfolambam ( inhibidora)
RS. b) Expulsión de
Ca++ : Intercambiador Na+-Ca++ ( sarcolema)
LEC. + ATPasa Ca++ (
sarcolema)
LEC. a) b) : [ Ca]++ LIC
Desprendimiento TnC
RELAJACION
SISTEMA DE EXCITACIÓN ESPECIALIZADO Y
DE CONDUCCION DEL CORAZON
• La generación y propagación de un potencial
de acción cardiaco es posible por la existencia
de un sistema especializado de excitación y
conducción .
Sistema de conducción cardíaco. NSA; nódulo sinoauricular; NAV:
nódulo auriculoventricular; RI: rama izquierda del haz de His; RD: rama
derecha del haz de His; A: hemirrama anterior izq.; P: hemirrama
posterior izq.; P: fibras de Purkinje.
NODULO SINUSAL
MECANISMO DE RITMICIDAD DEL
NODULO SINUSAL
Ubicado en la pared superolateral de la aurícula izquierda donde
desemboca la vena cava superior .
Las fibras carecen de filamentos contráctiles. PMR : -50 - -60 mV.
Permeables naturalmente a los iones Na + y Ca ++ .
Músculo cardíaco
- Canales rápidos de Na +
inactivados
- Canales lentos de Na+/Ca++
producen PA
- Canales de K+
regreso potencial a su
estado negativo
PA del nódulo auricular se produce mas lentamente que
el PA del musculo ventricular , y su regreso es mas lento .
AUTOEXCITACION
HIPERPOLARIZACION
GENERACION POTENCIAL
DE ACCION
RECUPERACION
POTENCIAL DE ACCION
VIAS INTERNODULARES
Fibras nódulo sinusal conectan con fibras musculares auriculares
circundantes
propagando potencial de acción por toda la
masa muscular auricular y , finalmente , llega hasta el nódulo AV .
Velocidad de conducción
0,3 m/s
más rápida - Banda interauricular ant.
1 m/s
- Vías internodulares
Nódulo
Auriculoventriular
AI
NODULO AURICULO VENTRICULAR

Localizado en la pared posterior de la aurícula derecha,
detrás de la válvula tricúspide.
En este lugar el estimulo se retrasa . Esto permite que las
aurículas se contraigan antes que los ventrículos.
Pocos gap junctions .
PMR : -90 a -100 mV.
TRANSMISION RAPIDA EN EL SISTEMA DE
PURKINJE VENTRICULAR

Fibras de Purkinje
nódulo AV a través del haz AV a
los ventrículos .
 Conducción del impulso instantáneo por todo el resto del
musculo ventricular .
Características :
• Fibras grandes
• Transmiten potenciales de acción 6 veces mas rápido que las
fibras del musculo ventricular .
• Aumento en la permeabilidad de las uniones en hendidura
de los disco intercalares .
• Pocas miofibrillas , lo que significa que se contraen poco o
nada durante la transmisión de los impulsos .
NODULO SINUSAL marcapasos del corazón
¿ Por qué?
 La frecuencia de descarga del nódulo sinusal es > que los
demás  nódulo sinusal produce una nueva descarga antes
que los demás alcancen su umbral de excitación .
- Nódulo AV  40 – 60 x min .
- Fibras de Purkinje  15 - 40 x min .
- Nódulo Sinusal  70 – 80 x min .
SISTEMA DE PURKINJE
Impulso cardiaco
Llega a todas las porciones
de los ventrículos
Breve tiempo
primera
fibra 0,03 a 0,06 segundos
antes de la última .
Control del ritmo cardiaco y
la conducción de impulsos
por los nervios cardiacos
Nervios simpáticos  en todas
las regiones del corazón
Corazón inervado
por
Nervios parasimpàticos 
Nódulos SA y AV , músculos
aurículas .
Estímulos de los nervios parasimpáticos
Estimulo
parasimpático
acetilcolina
libera acetilcolina
terminaciones nerviosas
- Reduce la frecuencia del ritmo del nódulo sinusal .
- Reduce la excitabilidad de las fibras de la unión AV
entre la musculatura auricular y el nódulo AV.
- Retrasa la transmisión de los impulsos cardiacos
hacia los ventrículos .
Efectos vagales
Acetilcolina
Aumenta la permeabilidad a los iones K+
HIPERPOLARIZACION
Nódulo sinusal
Nódulo AV
Hiperpolarización reduce el potencial de
membrana – 65 o -75 mV
retraso
frecuencia de ritmicidad .
Hiperpolarización dificulta excitación de las
fibras nodulares .
Estímulos de los nervios simpáticos
- Aumenta la frecuencia de descarga del nódulo
Estimulación
sinusal .
simpática
- Aumenta la velocidad de conducción.
- Aumenta la fuerza de contracción de la musculatura
cardiaca .
Aumenta la actividad global del corazón
Efectos simpáticos
Estimulo
simpático
Se libera noradrenalina en las terminaciones
nerviosas simpáticas .
Aumenta permeabilidad Na
Estimulo
simpático
+
y Ca
++
Efecto contrario a los efectos parasimpáticos
PROPIEDADES DEL CORAZÓN
1- AUTOMATISMO (cronotropismo): capacidad de iniciar un latido
cardíaco, ritmicidad (regularidad de dicha actividad). Marcapaso-NSA.
2- EXCITABILIDAD (batmotropismo): capacidad de variar ER en
respuesta a un estímulo interno. Se pueden aplicar estímulos
externos (mecánicos, eléctricos, químicos, térmicos).
3- CONDUCTIVIDAD (dromotropismo): capacidad de conducir el PA
(uniones en hendidura). Sistema especializado para la excitación y
conducción del impulso.
4- CONTRACTIBILIDAD (inotropismo): capacidad de asociar los
fenómenos eléctricos de membrana con la activación de la maquinaria
contráctil (acoplamiento éxito-contráctil).
DEMOSTRACIÓN PRÁCTICA EN CORAZÓN
DE BATRACIOS
Ta
A
B
AD
AD
Bc
Sv
Esquema del corazón de batracio
EXCITABILIDAD
sapo
Cardiograma de Engelmann
EXCITABILIDAD
 Estímulos térmicos
Estímulo
Calor
Frecuencia cardíaca

Frío

EXCITABILIDAD
 Estímulos eléctricos (bobina de Harvard).
Respuesta Rápida
A
Respuesta Lenta
B
40
2
0
a
0
3
-40
c
b
-80
PRA
PRR
d
-120
PRA
0
100
PRR
200
300
0
100
200 300
Tiempo (ms)
Representación de los períodos refractarios absoluto (PRA) y relativo
(PRR) en los potenciales de acción de respuesta rápida y de respuesta
lenta del músculo cardíaco.
EXCITABILIDAD
 Estímulos humorales
Estímulo
Acetilcolina
Frecuencia cardíaca

Adrenalina

Na+
Efecto de la actividad autonómica (simpática y parasimpático) sobre la
pendiente de despolarización diastólica espontánea (DDE). -A: andrenérgico; Ach: acetilcolina.
AUTOMATISMO
NSA
NAV
AUTOMATISMO Y CONDUCTIBILIDAD
Seno
venoso
2 DA.
3 RA.
1 RA.
Aurículas
Ventrículo
Ligaduras de Stannius
CONTRACTILIDAD
Seno
venoso
Aurículas
Ventrículo
Primera ligadura de Stannius
Bibliografía
1. Guyton y Hall . Tratado de Fisiología médica .
12° Edición . 2011.
2. Berne y Levy . Fisiología . 6° Edición . 2009.
3. Best y Taylor . Bases fisiológicas de la práctica
médica . 13° Edición . 2003