Electrofisiologa del Nudo Sinoauricular

http://youtu.be/FM4E25d4iKY

INTRODUCIN

En esta animacin se revisa la electrofisiologa del nudo sinoauricular con especial atencin a

los conductos inicos en el nudo sinusal que son el objetivo primario de los frmacos utilizados

en el tratamiento de arritmias. Los iones se desplazan a travs de las membranas celulares en

respuesta a gradientes elctricos y de concentracin a travs de conductos inicos especficos,

por medio de intercambiadores y por transportadores que bombean iones contra gradientes de

concentracin. El potencial de accin registrado en las clulas cardiacas refleja la suma de

todos los desplazamientos inicos a travs de los diversos conductos inicos, transportadores

e intercambiadores. El nudo sinusal, tambin conocido como nudo sinoauricular (SA), es el

conjunto de clulas que actan como marcapaso natural del corazn. Dichas clulas se

despolarizan de manera espontnea, una propiedad conocida como automaticidad. Los impulsos

de despolarizacin generados en el nudo SA ms tarde se propagan al resto del corazn. Como

la tasa de despolarizacin espontnea, o automaticidad, es ms rpida en las clulas del nudo

sinusal, ste acta como marcapasos natural del corazn.

MARCAPASOS

Las clulas del nudo SA tienen un potencial de membrana de reposo de menos 65 mV. Las clulas

del nudo SA normalmente se despolarizan en forma espontnea por la presencia de una corriente

de marcapasos de despolarizacin diastlica (fase 4). Los conductos inicos especializados que

incrementan la corriente del marcapaso no se muestran en esta animacin. La corriente del

marcapaso despolarizan gradualmente las clulas en el nudo sinusal hasta que el potencial de

membrana alcanza el voltaje umbral necesario para desencadenar el potencial de accin.

DESPOLARIZACIN

La fase de de despolarizacin rpida inicial del potencial de accin en las clulas del nudo sinusal

se debe a los conductos de calcio (Ca2+) controlados por voltaje, y la mayor parte de la corriente

proviene de la entrada de Ca2+ a travs de los conductos de Ca2+ de tipo L. Tales conductos

inicos controlados por voltaje se cierran en estado de reposo y se abren o "activan" cuando se

alcanza el voltaje umbral. Cuando estos conductos estn "activos" permiten el flujo de iones de

Ca2+ hacia la clula. La entrada de Ca2+ a las clulas desencadena la liberacin adicional de Ca2+

del retculo sarcoplsmico (SR) hacia la clula. Esto se conoce como liberacin de calcio inducida

por calcio (CIRC) y ocurre a travs de conductos especficos en la membrana del retculo

sarcoplsmico, conocidos como receptores de rianodina (RyR).

MESETA

Con el tiempo, los conductos de Ca2+ de tipo L sufren un cambio conformacional a estados de

"inactividad", cerrados o sin conductancia, incluso aunque el potencial de membrana celular

permanezca mayor del voltaje umbral. Los receptores de rianodina en el retculo sarcoplsmico

tambin se cierran y, en trminos generales, se interrumpe la entrada de Ca2+ hacia el

citoplasma. El Ca2+ liberado en el citoplasma de las clulas del nudo sinusal se elimina del

citoplasma por accin de SERCA (ATPasa de calcio del retculo sarco-endoplsmico), una bomba

de Ca2+ que consume ATP que se encuentra en el retculo sarcoplsmico y que bombea Ca2+ de

nuevo hacia el retculo sarcoplsmico y a travs de un intercambiador de sodio-calcio que

desplaza Ca2+ fuera de la clula en intercambio por Na+, que entra a la clula.

REPOLRIZACIN

Durante la fase 3 del potencial de accin, las membranas de las clulas sinusales se despolarizan

por la salida de potasio (K+) fuera de la clula a travs de la activacin de conductos de K+

controlados por voltaje. Los gradientes relativos de sodio (Na+) y K+ y el gradiente elctrico a

travs de la membrana celular finalmente se restablece por la accin de la bomba de Na+- K+ -

ATPasa y las clulas sinusales nuevamente estn listas para la despolarizacin espontnea.

RESUMEN

La corriente de marcapasos causa la despolarizacin gradual de la membrana celular.

Los conductos de Ca2+ de tipo L se abren cuando se alcanza el umbral de membrana.

CIRC: la entrada de Ca2+ induce a RyR para que libere Ca2+ del retculo sarcoplsmico.

Se cierran los conductos de Ca2+ de tipo L y RyR.

Se elimina el Ca2+ del citoplasma por accin de SERCA y por intercambiadores de Na+/Ca2+

Se abren los conductos de K+ controlados por voltaje y se despolariza la membrana celular.

Se restablecen los gradientes de Na+ y K+ por accin de la bomba de Na+- K+ -ATPasa

Una vez ms se inicia la corriente del marcapasos.

Antagonistas de los Conductos de Calcio

El verapamilo y diltiazem son frmacos que reducen la frecuencia cardiaca en ciertas formas

de taquicardia supraventricular. Los antagonistas de los conductos de calcio actan al inhibir

los conductos de Ca2+ de tipo L, con lo que se incrementa el voltaje umbral necesario para la

abertura de los conductos y se reduce la cantidad de calcio que penetra a la clula. La mayor

parte de la corriente de despolarizacin hacia el interior de la clula que ocurre por la

despolarizacin de las clulas del nudo SA se debe a la entrada del ion calcio a travs de los

conductos de Ca2+ de tipo L, y el efecto de estos frmacos consiste en inhibir la automaticidad

y reducir la frecuencia cardiaca. Con concentraciones elevadas de estos frmacos, la entrada

de Ca2+ puede inhibirse lo suficiente, de forma que la despolarizacin de las clulas sinusales

se bloquea por completo (una condicin conocida como asistolia) y otras clulas en el corazn

con automatismo intrnseco se pueden volver marcapasos y mantener la frecuencia cardiaca,

aunque a una frecuencia ms baja que el ritmo sinusal normal.

Acetilcolina

La acetilcolina liberada del nervio vago reduce la frecuencia cardiaca al unirse a receptores

muscarnicos en la membrana de las clulas sinusales. La activacin de estos receptores

incrementa la entrada de K+ a travs de los conductos de K+ y reduce la despolarizacin durante

la distole, lo que inhibe la automaticidad de las clulas sinusales.

Agonistas Adrenrgicos Beta

La noradrenalina (NE) y adrenalina (Epi) que se liberan del sistema nervioso simptico,

incrementan la frecuencia cardiaca al activar los receptores adrenrgicos beta en la membrana

de las clulas sinusales. La activacin de los receptores adrenrgicos beta causa la activacin

de la adenililciclasa, que estimula la produccin de cAMP. El incremento en la produccin

intracelular de cAMP activa la protena cinasa A (PKA), una enzima que cataliza la incorporacin

de fosfato en varias protenas, lo que incluye las propias de los conductos de Ca2+ de tipo L,

RyR y fosfolambano (PL). El resultado es que entra ms calcio a la clula a travs de los

conductos de Ca2+ de tipo L, es bombeado hacia el retculo sarcoplsmico por accin de SERCA

y se libera del retculo sarcoplsmico por RyR. El efecto de estos cambios en la manipulacin

del calcio consiste en el incremento de la automaticidad de las clulas sinusales y la capacidad

de stas para recuperarse despus de la despolarizacin.