Crisis energética de los cardiomiocitos
La base patogenética es la insuficiencia coronaria aguda, que abarca el periodo de la propia isquemia y la fase inicial de la reperfusión. El problema principal es la alteración total del suministro energético celular, que se desarrolla a través de dos vías principales.
La primera vía está relacionada con el déficit directo de oxígeno. Debido a la hipoxia, se produce la inhibición de la respiración tisular. Intentando compensar la falta de energía, las células activan la glucólisis anaeróbica. Sin embargo, esto provoca una acumulación masiva de lactato y el desarrollo de acidosis intracelular. El medio ácido, a su vez, bloquea secundariamente la glucólisis, privando a la célula de sus últimas fuentes de energía.
La segunda vía es neurohumoral. En el contexto de un predominio de las influencias colinérgicas, disminuye drásticamente la actividad de la enzima fosforilasa (incluso comienza a salir de las células). Esto inhibe adicionalmente los procesos de glucólisis. El resultado de ambas vías es una caída catastrófica del nivel de ATP.
Cronología de la muerte celular
Los cambios patológicos en el músculo cardíaco se intensifican rápidamente. Si se cuenta el tiempo desde el momento de la oclusión vascular, el cuadro es el siguiente:
- Primeros segundos: comienza una disminución constante en la concentración de ATP.
- 1–2 minutos: la función contráctil se detiene por completo, sobreviene la acinesia de la zona isquémica.
- Alrededor de 10 minutos: las reservas de ATP caen aproximadamente un 50% en comparación con la norma inicial.
- Alrededor de 20 minutos: se produce un déficit crítico de energía: el nivel de ATP disminuye en un 90%.
- 20–40 minutos: el punto de no retorno. Se desarrolla un daño estructural irreversible que culmina en la muerte de los cardiomiocitos (necrosis).
Mecanismos de lesión celular
La destrucción celular durante la isquemia no se limita únicamente a la falta de energía. Se ponen en marcha cinco mecanismos principales de daño:
- Intensificación de la LPO: se produce un aumento brusco de la peroxidación lipídica mediada por radicales libres.
- Activación de hidrolasas: entran en funcionamiento enzimas solubles, ligadas a membrana y lisosomales que destruyen la célula desde el interior.
- Cambio conformacional: se altera la estructura espacial de macromoléculas esenciales: proteínas, fosfolípidos y lipoproteínas.
- Bloqueo de la reparación: se suprime por completo la síntesis de componentes de novo y la resíntesis de membranas dañadas.
- Rupturas mecánicas: debido al edema celular (hiperhidratación), las membranas se estiran y se rompen.
Estos procesos desencadenan una cascada bioquímica secundaria. Los productos de degradación (ácidos grasos libres, lisofosfolípidos) se acumulan en cantidades masivas y ejercen una potente acción tóxica y detergente sobre las estructuras que aún están intactas.
«Columpio» vegetativo
La isquemia miocárdica se acompaña de alteraciones pronunciadas por parte del sistema nervioso autónomo, las cuales se dividen en dos fases.
La fase inicial se caracteriza por el dominio del sistema simpaticoadrenal. En el miocardio aumenta drásticamente la concentración de noradrenalina y, en particular, de adrenalina. Clínicamente, esto se manifiesta con taquicardia. El gasto cardíaco aumenta brevemente, aunque por lo general comienza a descender inmediatamente después del inicio de la insuficiencia coronaria. Las influencias parasimpáticas (acetilcolina) también aumentan, pero son considerablemente inferiores a las simpáticas.
Los estadios tardíos (decenas de minutos u horas después) transcurren de otra manera. La actividad simpática se extingue y el nivel de noradrenalina baja. El sistema parasimpático pasa a un primer plano, ya que la concentración de acetilcolina permanece elevada. En este periodo se observa bradicardia en el paciente, disminuye el gasto cardíaco y también cae la velocidad de contracción y relajación del músculo cardíaco.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué marcadores bioquímicos de necrosis de los cardiomiocitos se determinan en sangre en caso de isquemia irreversible?
En la isquemia irreversible y la destrucción de los cardiomiocitos, las enzimas y proteínas intracelulares pasan al torrente sanguíneo. Los marcadores bioquímicos de la necrosis miocárdica incluyen:
- Troponinas I y T.
- Isoenzimas de la creatina cinasa, en particular la fracción MB de la CK / CK-MB.
- La forma mitocondrial de la aspartato aminotransferasa (m-AST): el aumento de su actividad en sangre indica necrosis tisular y destrucción de las membranas celulares, incluso en el infarto de miocardio.
¿En qué consisten los mecanismos de la lesión miocárdica por reperfusión?
Los mecanismos de la lesión miocárdica por reperfusión están relacionados con el incremento del daño a las membranas y enzimas tras la isquemia y en la fase inicial de la reperfusión. Los mecanismos principales son:
- Activación de la lipoperoxidación dependiente de oxígeno en la reperfusión: intensificación de la peroxidación lipídica.
- Activación de hidrolasas dependiente de calcio: activación de proteasas, lipasas y fosfolipasas bajo la acción de un exceso de iones Ca²⁺.
- Daño osmótico: tumefacción y ruptura de las membranas de los cardiomiocitos y de sus orgánulos.
- Potenciación del desequilibrio iónico e hídrico: acumulación intracelular de Na⁺, Ca²⁺ y líquido, desarrollo de edema celular.
- Alteración de los procesos energéticos: daño mitocondrial, efecto desacoplador del exceso de Ca²⁺, lavado de compuestos de purina y alteración del transporte de ATP dentro de la célula.
¿Qué factores contribuyen al desarrollo de la insuficiencia coronaria aguda que conduce a la isquemia?
El desarrollo de insuficiencia coronaria aguda e isquemia miocárdica se ve favorecido por factores que disminuyen el aporte de oxígeno y sustratos al miocardio o que aumentan su demanda. Las causas directas incluyen:
- Trombosis o espasmo prolongado de una arteria coronaria esclerosada.
- Tromboembolia (fuentes: trombos en el endocardio o en la cavidad de un aneurisma).
- Cambios ateroscleróticos en los vasos coronarios.
- Vasculitis de diversa etiología.
- Sobrecarga funcional del miocardio en el contexto de una coronariosclerosis estenosante.
- Alteraciones hemodinámicas generales (disminución del flujo sanguíneo, hipotensión sistémica).
- Hipoxia general grave y anemias.
Para recordar los principales factores de destrucción de membranas, utilice la regla «LPH»: LPO (peroxidación lipídica), Proteasas e hidrolasas (degradación enzimática), Hidratación y alteración conformacional (cambio en la estructura de las macromoléculas).
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué se produce acidosis intracelular durante la isquemia?
Debido a la falta de oxígeno, las células se ven obligadas a cambiar a la glucólisis anaeróbica. Un efecto secundario de este mecanismo compensatorio es la acumulación de lactato, que desplaza el pH hacia la acidez.
¿Qué tan rápido se desarrolla la necrosis miocárdica después de la oclusión vascular?
El daño irreversible y la muerte de los cardiomiocitos se desarrollan en un intervalo de 20 a 40 minutos desde el momento en que se interrumpe el flujo sanguíneo.
¿Por qué en las fases tardías de la isquemia la taquicardia es reemplazada por bradicardia?
Transcurridos decenas de minutos, la actividad del sistema simpaticoadrenal se agota. Comienza a predominar la influencia parasimpática debido al mantenimiento de un nivel estable y elevado de acetilcolina en los tejidos.
Qué más repasar sobre el tema
- El papel de los ácidos grasos libres y los lisofosfolípidos en la lesión detergente de las membranas celulares
- Mecanismos de desarrollo de la hiperhidratación y la ruptura mecánica de los cardiomiocitos
- Patogenesia de la fase inicial de la reperfusión en la insuficiencia coronaria
- Influencia del sistema colinérgico sobre la actividad de la fosforilasa en el miocardio
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