Bases fisiológicas: contractilidad y función de bomba
La función básica y más importante de los cardiomiocitos de trabajo es la contractilidad, denominada en la literatura médica con el término inotropismo. Gracias precisamente a la contracción coordinada de estas células, el corazón es capaz de cumplir su principal tarea fisiológica: actuar como una bomba continua.
La función de bomba del corazón es de importancia crítica para la supervivencia de todo el organismo. Garantiza un suministro ininterrumpido del volumen de sangre estrictamente necesario a todos los tejidos y órganos periféricos.
El punto de aplicación de los fármacos cardiotónicos son exclusivamente los cardiomiocitos de trabajo. Es importante comprender que su diana principal no son las células de músculo liso vascular, ni las células endoteliales, ni los elementos del sistema de conducción del corazón, sino precisamente el aparato contráctil del miocardio de trabajo.
Patología: cuándo se necesitan los cardiotónicos
Cuando la función de bomba del corazón disminuye por cualquier motivo, se desarrolla un estado patológico conocido como insuficiencia cardíaca (IC). En esta patología, el corazón pierde la capacidad de bombear un volumen de sangre suficiente para satisfacer las demandas de los tejidos periféricos.
Clínicamente, la insuficiencia cardíaca se clasifica en dos formas principales:
- Insuficiencia cardíaca aguda.
- Insuficiencia cardíaca crónica.
Los cardiotónicos se emplean precisamente para la corrección farmacológica de este estado y la estimulación del miocardio debilitado. Su principal objetivo terapéutico es lograr que el corazón se contraiga con mayor fuerza, superando las manifestaciones de la insuficiencia.
Efectos farmacológicos y terminología
En farmacología, la acción de los fármacos que aumentan la fuerza de las contracciones miocárdicas se define estrictamente como efecto inotrópico positivo.
Para comprender con precisión el tema, es necesario distinguir este efecto de otros tipos de acción sobre el corazón. Los cardiotónicos aumentan principalmente la contractilidad, lo que los diferencia de los fármacos que influyen de forma predominante en la excitabilidad miocárdica, la frecuencia cardíaca (efecto cronotrópico positivo) o la velocidad de conducción del impulso (efecto dromotrópico positivo). Asimismo, su acción es diametralmente opuesta al efecto inotrópico negativo, en el cual la fuerza de las contracciones disminuye.
Clasificación según el mecanismo de acción
Todos los medicamentos cardiotónicos se dividen en dos grandes grupos según la forma exacta en que inducen al cardiomiocito a contraerse con mayor fuerza.
- Fármacos que aumentan la concentración de calcio citoplasmático ($Ca^{2+}$).
Para que la fibra muscular se contraiga, debe acumularse calcio dentro de la célula. Los fármacos de este subgrupo aumentan por diversas vías la cantidad de iones libres de $Ca^{2+}$ en el citoplasma. Estos incluyen:
- Glucósidos cardíacos.
- Agonistas adrenérgicos $\beta_1$ (nótese: son específicamente los receptores $\beta_1$ los responsables de la estimulación cardíaca, a diferencia de los agonistas $\alpha_1$ o $\beta_2$, mientras que los betabloqueantes, por el contrario, deprimen esta función).
- Inhibidores de la fosfodiesterasa tipo III.
- Fármacos que aumentan la sensibilidad al calcio (sensibilizadores de calcio).
Su singularidad radica en que no aumentan la concentración absoluta de iones $Ca^{2+}$ dentro de la célula. En su lugar, incrementan la afinidad de la proteína contráctil troponina por el calcio ya disponible. Un claro ejemplo de este mecanismo es el fármaco levosimendán.
Clasificación según la estructura química
Además del mecanismo de acción, en la farmacología tradicional se acostumbra a clasificar los cardiotónicos según su estructura química. Esta clasificación es sumamente sencilla e incluye dos clases:
- Glucósidos cardíacos. Son fármacos cuya molécula posee una estructura glucosídica característica.
- Cardiotónicos no glucosídicos. Se trata de un grupo amplio y heterogéneo que incluye absolutamente a todos los demás fármacos con efecto inotrópico positivo que carecen de estructura glucosídica (incluidos los agonistas adrenérgicos mencionados, los inhibidores de la fosfodiesterasa y los sensibilizadores de calcio).
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué fármacos principales pertenecen al grupo de los glucósidos cardíacos?
Al grupo de los glucósidos cardíacos pertenecen fármacos divididos según su origen en glucósidos de la digital, de *Strophanthus kombe* y de lirio de los valles. Entre los glucósidos de la digital se encuentran la digoxina, la acetildigoxina B, el lanatósido C y la digitoxina. De los glucósidos de *Strophanthus kombe* se señala la ouabaina (estrofantina G). Al lirio de los valles pertenecen el corglicón y la convalotoxina. En la práctica médica moderna se emplean la digoxina, la acetildigoxina B, el lanatósido C y la ouabaina; la digitoxina y los preparados de lirio de los valles no están incluidos en la lista actual.
¿Qué fármacos forman parte del subgrupo de los inhibidores de la fosfodiesterasa tipo III?
Al subgrupo de los inhibidores de la fosfodiesterasa tipo III pertenece la milrinona. Se emplea para el tratamiento a corto plazo de la insuficiencia cardíaca aguda resistente a otros fármacos. El ibopamina se menciona entre los agentes desarrollados para administración oral destinados a reemplazar a los glucósidos cardíacos.
¿Qué fármacos específicos pertenecen al grupo de los agonistas beta1-adrenérgicos con acción cardiotónica?
Al grupo de los agonistas de los receptores adrenérgicos $\beta_1$ con acción cardiotónica pertenecen los agonistas $\beta_1$ y los dopaminomiméticos. Los fármacos específicos de este grupo son la dobutamina, que estimula directamente los receptores adrenérgicos $\beta_1$ del miocardio, y la dopamina, que es un dopaminomimético y precursor bioquímico de la noradrenalina, ejerciendo un efecto cardiotónico mediante una estimulación similar de los receptores.
¿Cuál es el mecanismo bioquímico exacto de la acción de los glucósidos cardíacos sobre los cardiomiocitos?
El mecanismo bioquímico de acción de los glucósidos cardíacos consiste en la inhibición de la enzima $K^+$-$Na^+$-ATPasa en la membrana del cardiomiocito. Esto altera la salida de iones de sodio y aumenta su concentración intracelular, lo que modifica el funcionamiento del intercambiador $Na^+$-$Ca^{2+}$. Como resultado, se desacelera la eliminación de calcio de la célula y se incrementa su acumulación en el citosol con su posterior depósito en el retículo sarcoplásmico, lo que asegura el aumento de la contracción miocárdica.
¿En qué consiste el mecanismo de acción de los inhibidores de la fosfodiesterasa tipo III?
El mecanismo de acción de los inhibidores de la fosfodiesterasa tipo III consiste en la inhibición de la fosfodiesterasa III. En condiciones normales, esta enzima degrada el AMPc a 5'-AMP inactivo. Su inhibición conduce a la acumulación de AMPc dentro de la célula, al mantenimiento de la actividad de la proteína cinasa, a la apertura de los canales de calcio y al aumento de la entrada de iones de calcio en los cardiomiocitos, lo que garantiza el fortalecimiento de la contracción. En los vasos sanguíneos, la inhibición de la fosfodiesterasa provoca vasodilatación directa, disminución de la resistencia vascular periférica total y de la poscarga.
¿Qué efectos adversos principales son característicos de los glucósidos cardíacos?
Los glucósidos cardíacos se caracterizan por efectos adversos cardíacos y extracardíacos que se presentan en caso de intoxicación o sobredosis. Las manifestaciones cardíacas incluyen alteraciones del ritmo y de la conducción, tales como extrasístoles ventriculares y bloqueo auriculoventricular. Los efectos extracardíacos abarcan trastornos dispépticos en forma de náuseas, vómitos y diarrea, alteraciones visuales con xantopsia específica, así como trastornos neurológicos y psiquiátricos, incluidos dolores de cabeza, trastornos del sueño y alucinaciones.
¿En qué se diferencia el efecto cronotrópico del inotrópico y el dromotrópico?
| Efecto | Efecto sobre la actividad cardíaca |
|---|---|
| Inotrópico | Modificación de la contractilidad miocárdica (aumento de las contracciones en caso de efecto positivo) |
| Cronotrópico | Modificación de la frecuencia cardíaca (disminución del ritmo en caso de efecto negativo) |
| Dromotrópico | Modificación de la velocidad de conducción del estímulo a través del sistema de conducción cardíaco |
Por lo tanto, el inotropismo es responsable de la fuerza de las contracciones, el cronotropismo de la frecuencia del ritmo y el dromotropismo de la conductividad.
¿Qué contraindicaciones absolutas y relativas existen para la prescripción de glucósidos cardíacos?
Los materiales proporcionados indican que los glucósidos cardíacos están contraindicados en el bloqueo atrioventricular. En los textos de las guías metodológicas no se detallan otras contraindicaciones absolutas o relativas para su prescripción.
¿Cuáles son las características farmacocinéticas del levosimendán?
Las características farmacocinéticas del levosimendán incluyen un grado muy elevado de unión a las proteínas plasmáticas, que es del 97–98%. El fármaco experimenta una biotransformación casi completa en el organismo con la formación de un metabolito activo, cuya proporción es del 5%. La semivida de eliminación de la sustancia original es de aproximadamente 1 hora, lo que garantiza un inicio de acción rápido.
Para recordar fácilmente los dos mecanismos de acción de los cardiotónicos, imagine que los iones de calcio ($Ca^{2+}$) son los operarios y la proteína troponina es el capataz. El primer grupo de fármacos (glucósidos, agonistas adrenérgicos $\beta_1$, inhibidores de la PDE III) simplemente «contrata a más operarios», aumentando la concentración de calcio en el citoplasma. El segundo grupo (sensibilizadores, por ejemplo, el levosimendán) actúa de forma más astuta: no incrementa el número de trabajadores, sino que «le entrega un megáfono al capataz», elevando la sensibilidad de la troponina al calcio ya existente.
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué es el inotropismo y cómo se relaciona con los cardiotónicos?
El inotropismo es la función básica de los cardiocitos de trabajo que asegura la contractilidad cardíaca. Los agentes cardiotónicos poseen un efecto inotrópico positivo, es decir, estimulan y potencian de forma directa dicha actividad contráctil.
¿Sobre qué células actúan exactamente estos fármacos?
El sitio de acción de los agentes cardiotónicos son directamente los cardiocitos de trabajo. No ejercen una acción estimulante primaria sobre las células de músculo liso o células endoteliales, ni sobre los elementos del sistema de conducción del corazón.
¿Cuál es la diferencia fundamental entre el levosimendán y los glucósidos cardíacos?
Los glucósidos cardíacos potencian la contracción mediante el aumento de la concentración de calcio citoplasmático. Por su parte, el levosimendán pertenece a los sensibilizadores: no altera la concentración de iones $Ca^{2+}$, pero incrementa la afinidad de la proteína contráctil troponina hacia ellos.
¿Qué receptores estimulan los adrenomiméticos para lograr el efecto cardiotónico?
El efecto inotrópico positivo se logra mediante la estimulación de los receptores adrenérgicos $\beta_1$. Los fármacos que actúan sobre los receptores $\alpha_1$ o $\beta_2$, así como los $\beta$-bloqueantes, no se emplean para este fin.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de acción detallado de los glucósidos cardíacos a nivel celular.
- Farmacodinámica de los agonistas adrenérgicos $\beta_1$ y de los inhibidores de la fosfodiesterasa tipo III.
- Particularidades de la aplicación de cardiotónicos en la insuficiencia cardíaca aguda y crónica.
- Significado clínico de los sensibilizadores de calcio (utilizando el levosimendán como ejemplo).
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