Electrofisiología celular

AUX. TÉC. EN ELECTROCARDIOGRAMA
Clase 8.
Electrofisiología celular
Los impulsos eléctricos que inician y dirigen la actividad cardíaca se originan en un grupo de células
ubicadas en el nódulo sinusal. De allí se propagan primero a las aurículas y luego a los ventrículos, lo que
permite la contracción en secuencia de las cavidades cardíacas. Pero, ¿cómo se originan estos impulsos
eléctricos? Para comprender esto, debemos primero conocer la estructura y el funcionamiento de las células
cardíacas.
Imaginemos a las células cardíacas con forma de cilindro (Figura 1). La superficie de este cilindro se
llama membrana plasmática o celular. Cada célula está rodeada y llena de un líquido que contiene iones. Se
denomina ión a una molécula o partícula con carga eléctrica, por ejemplo, sodio (Na+), potasio (K+), calcio
(Ca++) y cloro (Cl-). Estos iones se mueven libremente hacia un lado y otro de la membrana plasmática a
través de canales.
Los iones se distribuyen a ambos lados de la membrana plasmática de tal manera que el interior de la
célula (adyacente a la membrana) queda cargado negativamente con respecto al exterior.
Figura 1. Esquema de una célula cardíaca. Obsérvese el predominio de cargas positivas en el exterior de la
célula, y el predominio de cargas negativas en el interior, adyacente a la membrana plasmática.
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Cuando la célula se encuentra en reposo, se considera que está polarizada, ya que su carga eléctrica es
diferente en ambos lados de la membrana plasmática (hay más cargas negativas en el interior que en el
exterior). Este estado se denomina potencial de reposo de la célula. Cuando una célula se excita o recibe un
estímulo hay una rápida afluencia masiva de cargas positivas en el interior celular, produciendo una inversión
del potencial de reposo, que se hace positivo. Este fenómeno recibe el nombre de despolarización o
activación. A continuación, se activan en la célula los mecanismos para restablecer el potencial de reposo,
fenómeno denominado repolarización o recuperación.
Lo importante que se debe recordar es que tanto la despolarización como la repolarización generan
señales eléctricas que pueden registrarse en un ECG.
El movimiento de los iones hacia adentro y hacia afuera de la membrana celular, produce un flujo
eléctrico que se propaga a lo largo de las células cardíacas y genera las señales que registramos en un
ECG. Estas señales eléctricas pueden ser de despolarización o de repolarización.
Podríamos considerar que las células cardíacas funcionan como si fueran una única célula, ya que se
comunican entre sí para permitir que el impulso eléctrico se transmita fácilmente y de manera rápida de una
célula a la siguiente.
Veamos con mayor detalle estos procesos:
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En conclusión:
El ECG es el registro gráfico de los fenómenos eléctricos de despolarización y repolarización de las células
miocárdicas contráctiles de aurículas y ventrículos, sensados a nivel de la piel.
Propiedades de las células cardíacas
El corazón cumple su función gracias a la activación y contracción secuenciales de las aurículas y de
los ventrículos, que resulta de la combinación de cinco propiedades fundamentales de las células cardíacas.
 Automatismo
Automatismo es la capacidad de la célula cardíaca para originar un impulso eléctrico por sí misma.
El corazón puede empezar y mantener la actividad rítmica sin la ayuda del sistema nervioso. El grado
más alto de automatismo se encuentra en las células del nódulo sinusal, el cual se considera el marcapasos
natural del corazón porque se despolariza más rápidamente que el resto de las células. El nódulo AV, el haz de
His y sus ramas, y las fibras de Purkinje tienen un grado menor de automatismo y solo conforman un sistema
de seguridad por si el nódulo sinusal falla (son marcapasos secundarios). Las células miocárdicas contráctiles
de las aurículas y de los ventrículos no tienen automatismo, salvo en condiciones patológicas (por ejemplo, en
situaciones de isquemia del miocardio).
 Excitabilidad
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Excitabilidad es la capacidad de la célula cardíaca para responder a un impulso eléctrico con un cambio
abrupto de su potencial de reposo, es decir, iniciando la despolarización.
 Conductibilidad
Conductibilidad es la capacidad de la célula cardíaca para transmitir el impulso eléctrico a una célula
vecina.
Esto se realiza con mucha rapidez, de forma que parece que todas las zonas del corazón se
despolarizan simultáneamente. Este principio es igual al que se aplica a la instalación eléctrica de las luces de
un árbol de Navidad: el cable propaga el impulso eléctrico a cada lámpara de manera sucesiva, pero en un
lapso tan corto que todas las luces parecen encenderse juntas. La velocidad de conducción varía en diferentes
estructuras del corazón: la más alta velocidad se observa en las fibras de Purkinje, mientras que el nódulo
AV presenta la menor velocidad de conducción.
 Contractilidad
Contractilidad es la capacidad de la célula cardíaca para acortarse o contraerse y de esta manera permitir
que el corazón expulse un volumen de sangre.
Esta propiedad está más desarrollada en las células del miocardio de aurículas y ventrículos, y mucho
menos en las células del sistema de conducción. La despolarización de las células miocárdicas permite que
se inicie su contracción.
 Relajación
Relajación es la capacidad de la célula cardíaca para recuperarse de una contracción y de esta manera
permitir que el corazón se llene de sangre.
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Clase 8 (Anexo)
Ejercitación
1. Señale la opción correcta:
a) En estado de reposo, predominan las cargas positivas en el interior celular
b) Los iones son moléculas con carga negativa, como el sodio y el potasio
c) Los iones se mueven a un lado y otro de la membrana plasmática
d) Las células cardíacas del sistema de conducción siempre están en estado de reposo
2. Marque la opción correcta en relación a la despolarización:
a) Es un fenómeno instantáneo, que sucede al mismo tiempo en todas las partes de la célula
b) Constituye el estado de reposo de la célula
c) Ocurre por el ingreso rápido y masivo de cargas negativas dentro de la célula
d) Es la inversión del potencial de reposo, que se hace positivo
3. Marque la opción correcta en relación a la repolarización:
a) Es el fenómeno previo a la despolarización
b) Es la recuperación del potencial de reposo luego de la despolarización
c) Normalmente no se registra en un ECG
d) Ocurre por la salida de cargas negativas del interior de la célula
4. Señale lo correcto:
a) Un impulso eléctrico es la onda de despolarización que se propaga a lo largo de la célula
b) La despolarización de las células miocárdicas desencadena la contracción
c) El nódulo sinusal está formado por células que se despolarizan por sí mismas
d) Todas son correctas
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5. ¿Qué es un ECG?
a) El registro gráfico de la actividad eléctrica cardíaca que se obtiene desde el interior del corazón
b) El registro gráfico de los fenómenos de despolarización y repolarización de las células miocárdicas
contráctiles y las del sistema de conducción
c) El registro gráfico de la despolarización y repolarización de los ventrículos, obtenido a través de la
piel
d) El registro gráfico de los fenómenos eléctricos de despolarización y repolarización de las células
miocárdicas contráctiles de aurículas y ventrículos, sensados a nivel de la piel
6. Señale lo correcto acerca del sistema nervioso simpático:
a) Es una subdivisión del SNC
b) Hace que el nódulo sinusal origine mayor cantidad de impulsos eléctricos en un minuto
c) No tiene influencia sobre la fuerza de contracción del corazón
d) Todas son correctas
7. Señale lo correcto acerca del sistema nervioso parasimpático:
a) Hace que el nódulo AV aumente la velocidad de conducción del impulso eléctrico
b) Disminuye la frecuencia cardíaca actuando sobre el haz de His
c) Aumenta la frecuencia cardíaca actuando sobre el nódulo sinusal
d) Ninguna es correcta
8. Dibuje dos células cardíacas, una en estado de reposo, y otra luego de la despolarización completa:
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