Fisiopatología de las Arritmias Cardíacas Flashcards
Las arritmias cardíacas se producen a través de mecanismos fisiopatológicos que se pueden resumir en dos grupos:
a) Alteraciones en la generación del impulso eléctrico que gatilla la actividad cardíaca: Entre las cuales, se encuentran
- Aumento del automatismo cardíaco normal (taquicardias).
- Automatismo cardíaco anormal.
- Actividad gatillada.
b) Alteraciones en la conducción del impulso eléctrico cardíaco: Se encuentran dos fenómenos
- Reentrada (más estudiado).
- Bloqueos.
De acuerdo a lo visto en la fisiología del sistema excito-conductor cardíaco, es posible mencionar, que las células del tejido cardíaco presentan potenciales de acción muy distintos entre sí, debido a que:
Las distintas células del tejido cardíaco presentan diferencias en la composición de:
- Sus canales iónicos.
Esto, determina las propiedades del tejido miocárdico específico o tejido excito-conductor.
De acuerdo a la fisiología del sistema excito-conductor, el impulso eléctrico se genera en el nodo sinusal (sinoauricular -NS-), y viaja a través de:
Las aurículas (o atrios) derecha e izquierda (que poseen distinto potencial de acción -PA-), que tras ser despolarizadas, el impulso eléctrico viaja al nodo aurículoventricular (AV), y finalmente, por la red de His Purkinje para despolarizar al miocardio ventricular (en su rama izquierda y derecha); que volverá a repolarizarse posteriormente.
El nodo sinusal, se caracteriza porque su PA nunca está en…
Reposo, es decir, siempre hay una oscilación del movimiento de cargas (iones) a través de su membrana.
Esto, debido a la presencia de los canales HCN (particulamente expresados en la membrana del nodo sinusal) que determinan la corriente funny (If), el cual corresponde a un canal de sodio voltaje dependiente, que se activa con la hiperpolarización y el aumento del AMPc.
El PA del nodo sinusal (y de las células automáticas en general) presenta distintas etapas, entre las cuales se encuentran:
- Etapa 4: Al llegar a un cierto potencial diastólico máximo (-PDM- potencial de membrana -Vm- negativo) los canales HCN se abren, y comienza la despolarización lenta o diastólica espontánea de la membrana, debido a la corriente de entrada de Na+, hasta un punto determinado umbral.
- Etapa 0: Una vez se alcanza el umbral del Vm, se abren canales de Ca2+ voltaje dependiente de tipo L y tipo T, que producen una corriente de entrada de cationes, provocando que la célula se despolarice más rápidamente (despolarización sistólica). No obstante, también entra Ca2+ por el intercambiador de Na+/Ca2+.
Ahora bien, al mismo tiempo de la corriente de entrada de Ca2+, existen corrientes de salida de K+, que empiezan a contrarrestar la despolarización de la célula, hasta llegar a un máximo. - Etapa 3: Se produce la repolarización del NS, debido al predominio de la corriente de salida de K+ por sobre la corriente de entrada de Ca2+. De esta forma, llega hasta el PDM nuevamente, y se repite el ciclo.
Se define por automatismo cardíaco a:
La propiedad de despolarización espontánea de algunas células cardíacas como el NS, NAV, etc.; dada por los canales HCN.
La corriente Ip corresponde a la:
Corriente constante de entrada de 2 iones K+ y salida de 3 iones Na+, dada por la bomba Na+/K+ ATPasa que determina el Vm.
El PA de las células del miocardio ventricular (y todas las células contráctiles, como miocardio atrial y en cierta parte las fibras de Purkinje) es distinto al del NS. Por ende, consta de etapas diferentes:
- Fase 0: Es la etapa de despolarización rápida del miocardio ventricular, ya que, la apertura de canales de Na+ voltaje dependientes (VD) provoca un rápido aumento del Vm.
- Fase 1: Inmediatamente a la corriente de entrada de Na+, empieza una corriente de salida de K+, que está oculta en la etapa 0. En la fase 1, esta corriente Ito se hace visible, reflejando una corriente transitoria de salida de potasio, que disminuye un poco el Vm.
- Fase 2: Corresponde a la meseta del PA, esta dada por la entrada de Ca2+, dada por canales de Ca2+ tipo L, que predomina ante la corriente de salida de K+ (existe un aumento de la permeabilidad del Ca2+).
- Fase 3: Nuevamente, predomina la corriente de salida de K+, y la célula contráctil se repolariza.
- Fase 4: Es el Vm de reposo, que es mantenido por canales de K+.
Los canales HCN están determinados genéticamente por:
El gen SCN5A, que codifica para el canal HCN, determinando la corriente If.
El canal HCN se caracteriza por ser:
- Voltaje dependiente.
- Modulable por nucleótidos:
Esto, ya que, se activa cuando aumenta el AMPc (estimulación adrenérgica por sistema nervioso autónomo simpático), y se inactiva cuando aumenta la acetilcolina (Ach, estimulación colinérgica por SNA parasimpático).
Lo anterior, determina que ante una estimulación adrenérgica el canal HCN se abre más veces por unidad de tiempo (aumentando la FC); mientras que ante una estimulación colinérgica se abrirá menos veces (disminuye FC por disminución del n° de PA, ya que Ach estimula GIRK, y con ello, la actividad de los canales de K+, disminuyen el PDM, aumentando el umbral, y disminuyendo la pendiente de prepotencial).
De esta forma, el efecto de las catecolaminas es muy importante en él, y su aumento pueden provocar arritmias por aumento del automatismo cardíaco normal.
El aumento de norepinefrina (catecolamina, SNAS) puede provocar arritmias por:
- Aumento del automatismo normal, ya que, aumenta la FC debido a una disminución del umbral del Vm que abre canales de Ca2+ tipo L o corriente ICAL (aumenta AMPC que activa PKA que fosforila los canales).
- Aumenta la pendiente de despolarización espontánea (por aumento actividad HCN).
Finalmente, también afecta, provocando un aumento de la apertura del canal de rhynodina, que aumenta la salida de Ca2+ del retículo sarcoplasmático, y con ello, un aumento del ionotropismo (contractibilidad cardíaca), debido a un aumento de la actividad de la proteína SERCA que ingresa el Ca2+ al RS.
Las condiciones del medio interno como pH, [K+] y [Ca2+] afectan el PA del NS, debido a que:
- El PDM puede volverse más positivo, por lo que, se demora menos en alcanzar el umbral de activación de canales Ca2+ tipo L, aumentando la FC.
- El umbral de activación de canales Ca2+ tipo L se hace más negativo, aumentando la FC.
- Pueden acortar la duración del PA, pudiendo despolarizarse más cantidad de veces por minuto.
Entonces, las variaciones en el medio interno pueden modificar las propiedades de las células automáticas.
El automatismo cardíaco, además del medio interno, puede verse afectado por:
El tejido circundante que no es excito-conductor (o automático).
Por ejemplo, el nodo sinusal al estar rodeado del miocardio auricular (que posee un Vm de reposo más negativo), puede presentar un movimiento de cargas en el compartimiento extracelular (por conexinas), lo que, cambiará la pendiente de despolarización espontánea de la célula automática.
Las células automáticas cardíacas son:
- Nodo sinusal.
- Nodo atrioventricular.
Existen también células con propiedades automáticas en:
- Venas pulmonares.
- Aurícula izquierda.
- Crista terminalis.
- Septum interauricular.
- Aurícula derecha.
- Seno coronario.
- Red His Purkinje.
El nodo sinusal es el que comanda el impulso eléctrico, pese a existir otras células con automatismo cardíaco, debido a que:
Posee una mayor densidad de canales iónicos (especialmente HCN), con una mayor masa crítica de células con automatismo. Esto produce el fenómeno de inhibición por sobreestimulación.
El fenómeno de inhibición por sobreestimulación que se genera en las otras células automáticas, consiste en:
El NS posee mayor frecuencia de despolarización espontánea, por lo que, la célula automática en cuestión se despolariza por el frente de onda que proviene del NS, por lo que, su bomba de Na+/K+ ATPasa debe trabajar más para mantener el equilibrio electrólitico. No obstante, la bomba debe trabajar más rápido y debe movilizar mayores cantidades de cargas, por lo que, pese a presentar el automatismo cardíaco, la célula no será capaz de despolarizarse de inmediato, observándose una pausa.
En resumen, la frecuencia de estimulación de la célula es superior a su frecuencia de generación de PA, por lo que, no se alcanza el umbral, por aumento de la actividad Na+/K+ ATPasa.
Un ejemplo de inhibición por sobreestimulación corresponde a:
Un paciente con una arritmia cardíaca auricular muy rápida como la fibrilación auricular, donde las células se despolarizan a 400 veces por minuto, y de repente se produce una pausa (el nodo sinusal se inhibe por la arritmia tan rápida).
Cuando el nodo sinusal no logra inhibir otras células automáticas, se pueden producir:
Focos automáticos en otras partes del corazón que comienzan a comandar el impulso eléctrico.
En cuanto al automatismo anormal que es capaz de provocar arritmias, encontramos dos mecanismos:
a) Despolarización parcial de las células, por alteraciones del medio interno: Esto provoca que las células contráctiles adquieran propiedad automática, al cambiar el Vm de reposo, modificando la conductancia (o corrientes iónicas) de sodio, potasio y calcio.
b) Cambios en la corriente If, por aumento de los canales HCN en miocardiocitos con hipertrofia, ya que, todas las células cardíacas tienen en su genoma la capacidad de expresar estos canales. Sin embargo, sólo las células automáticas la expresan en gran medida. De esta forma, en condiciones patológicas de hipertrofia, se genera un SWITCH GENÓMICO, que aumenta la expresión génica de HCN.
La despolarización parcial provoca que ciertos miocardiocitos se vuelvan automáticos, ya que:
Los canales iónicos del miocardio son mayoritariamente dependientes de voltaje, y por ende, al modificar las condiciones electroquímicas del medio extracelular, se modifica el PDM, que puede gatillar una apertura de canales (por ejemplo, si aumenta de -80mV a -60mV, se abren los canales de Ca2+ tipo T o HCN), en cambio, si se hace más negativo, puede impedir la apertura de canales.
