Rol en el automatismo cardíaco
La capacidad del corazón para generar un ritmo de forma independiente sin estímulos nerviosos externos se denomina automatismo. La fuente principal de este automatismo es el nodo sinuauricular (sinusal). Es precisamente en sus células (marcapasos) durante el período de diastole, es decir, durante la relajación, donde se produce una compleja cascada de reajustes iónicos. El conjunto de estos reajustes forma la despolarización diastólica lenta (DDL), que desplaza suavemente la carga de la membrana hasta el nivel umbral, provocando un nuevo impulso.
Mecanismos iónicos de la despolarización
El proceso de la DDL se basa en la interacción estricta de varias corrientes iónicas que cambian su intensidad a lo largo del período interespiga.
Los mecanismos subyacentes son los siguientes:
- Disminución de la permeabilidad al potasio. Durante la diástole, la membrana celular pierde gradualmente su permeabilidad a los iones de potasio ($K^+$). Esto conduce a una caída lógica del potencial de equilibrio del potasio. Como consecuencia, el potencial de membrana general disminuye (se produce la despolarización).
- Corrientes entrantes de sodio y calcio. En paralelo con la caída de la permeabilidad al potasio, durante el período interespiga existe constantemente una corriente lenta de iones de sodio ($Na^+$) hacia el interior de la célula. En menor medida, los iones de calcio ($Ca^{2+}$) participan en este proceso. Los potenciales de equilibrio del sodio y del calcio se oponen activamente al potencial de potasio, desplazando la carga hacia el lado positivo.
Hacia el final de la fase de DDL se produce un aumento adicional y más brusco de la corriente entrante de $Na^+$ y $Ca^{2+}$. Este salto final acelera la despolarización espontánea de la membrana de la célula marcapasos.
Características de los potenciales y comparación celular
Debido a la distribución específica de las corrientes iónicas descritas, las características eléctricas de los marcapasos difieren enormemente de las de los cardiomiocitos de trabajo.
El potencial de membrana máximo de las células del nodo sinusal es significativamente más bajo (es decir, menos negativo) que el de las células del miocardio ventricular. Si en el miocardio de trabajo ventricular este indicador se encuentra en el nivel de –90 mV, en el nodo sinuauricular es de solo –60 mV.
El potencial de acción (PA) de las células del nodo sinusal tiene una serie de rasgos únicos:
- Ausencia de potencial de reposo. La célula nunca se encuentra en un equilibrio eléctrico estable; el potencial de membrana cambia constantemente debido a la actividad de marcapasos (DDL).
- Ausencia de meseta. A diferencia de los cardiomiocitos de trabajo, el gráfico del potencial de acción de las células del nodo sinusal no presenta la característica fase de meseta horizontal.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿De qué fases exactas consta el potencial de acción de la célula marcapasos del nodo sinusal?
El potencial de acción de la célula marcapasos del nodo sinuauricular consta de tres fases principales.
- Fase 4 — despolarización diastólica lenta (despolarización espontánea).
- Fase 0 — despolarización (aumento brusco del potencial).
- Fase 3 — repolarización (retorno del potencial al nivel inicial).
Un rasgo distintivo de las células marcapasos es que carecen por completo de la fase de meseta y tampoco tienen un potencial de reposo estable.
¿Cómo influyen los sistemas nerviosos simpático y parasimpático en la velocidad de la despolarización diastólica lenta?
Según las fuentes citadas:
- El sistema nervioso simpático acelera la despolarización diastólica lenta en las células del nodo sinusal; la noradrenalina aumenta la función del nodo sinoauricular.
- El sistema nervioso parasimpático, a través de la acetilcolina, disminuye la función del nodo sinoauricular.
Las fuentes no indican directamente un cambio específico en la velocidad de la DDL bajo la acción del sistema nervioso parasimpático.
Para recordar la dinámica de los iones durante la DDL: «El potasio sale cada vez con menos fuerza, mientras que el sodio y el calcio penetran con cada vez más fuerza».
Preguntas de clases y exámenes
¿En qué células ocurre la despolarización diastólica lenta?
Ocurre en las células marcapasos del nodo sinuauricular (sinusal), proporcionando su automatismo.
¿Cómo cambia la permeabilidad de la membrana al potasio durante la DDL?
Durante el período diastólico, la permeabilidad de la membrana a los iones de potasio disminuye gradualmente, lo que conduce a la despolarización.
¿En qué se diferencia el potencial de membrana de los marcapasos del de los cardiomiocitos de trabajo?
En las células del nodo sinusal es menos negativo y es igual a –60 mV, mientras que en las células del miocardio ventricular es de –90 mV. Además, los marcapasos no tienen un potencial de reposo verdadero ni fase de meseta.
Qué más repasar sobre el tema
- Dinámica del potencial de equilibrio del potasio en la diástole
- El papel de la corriente entrante lenta de sodio en el período interespiga
- La influencia de las corrientes de calcio al final de la fase de DDL
- Diferencias en la forma del potencial de acción del nodo sinusal y del miocardio ventricular
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