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Mecanismos moleculares de la contracción del músculo cardíaco La f unc ión cardia ca e sta cen tralizad a en la ca pac id ad d el corazó n de bo mbear sa ngre ox ig enad a ha cia los tejidos perif éricos , pero si est udiamos al c ora zón de e st a form a tan amp lia e s difíc il d etermin ar d onde s e enc uen tra la anoma lí a resp ons able de la fa lla cardia ca. P or ello es co nve nie nte es tud iar al cora zón com o mús culo y no c omo una b omba y aplicar los p rin cipios de la fisiologí a c ard iac a. Las células musc ulares cardíac as c ons titu yen el 75% del volume n tot al de l c oraz ón, s iendo los c omp onent es princ ipa le s de lo s mioc it os las m i o f i br i lla s y en un menor po rcen taje las m i t o c o nd r i a s . El re sto de los co mpon ente s s on: el sistema T, el r e t ícu lo s a r co p lá s m i co , e l nú cle o , el s a r co p la s m a, el s a r co le ma y l os li s o s o m a s . El s a r c o le ma es la memb rana c elular de la fibra mus cular. E lla s e inva gin a en el in terior ce lu lar p ara t omar más co ntac to c on las miofibrilla s, f orma ndo u na re d de parede s gru esa s qu e rec ib e el nomb re de t ú bulo s T . E n s ect ores del t úbulo T m uy dila tado s que to man es tre cha rela ción c on el ret ícu lo end oplás matico pene tra el pote ncial de ac ción q ue provoc ará la libera ción d e ca lc io nec es aria pa ra la c ontracc ió n mus cu lar. Es tos tú bulos t ambién me diarán la recolec ción d el mismo para provo car la re lajac ió n. E n el mús culo c ardí aco se p uede dis tingu ir union es ent re la s células ( lo s d i s c o s i n t e r ca la r e s ) q ue u nen los mioc it os por sus ex tre mos ha ciendo que el co razó n fun cione en forma s incro nizada c omo un s incitio. La f un c i ó n del m i oc i t o es la c o n t rac c i ó n y d et a llare m o s c o mo s e p ro du c e la mi s m a a n i v e l mo le c u lar. L a maquinari a contrácti l est a repre sen tada por L as m is mas est án la m i o f i br i lla s . co mpue sta s por unidad es co ntrác tile s den ominada s s a r có m er a s de 2,2 u m de longitu d y un anc ho equ iv ale nte a la

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miofibrilla . Con microsc opio elec trón ic o se pue de v er una est ruc tura elect ro de nsa den ominada d i s c o Z q ue s epa ra u na sa rcó mera de otra . Es te disc o s e enc uent ra ubic ado en una re gió n poc o den sa lla mada la b a nd a I (po r isot rópica ) en d onde so la ment e hay fila mento s f ino s. E s tas ban das alternan c on o tras den ominada s b a nd a s A (por a nis ot rópica ) d onde s e hallan fila ment os gru eso s y finos . E n la p arte media de las ban das A se encu ent ra la b a nd a H de meno r den sidad a un (don de so lo ha y filament os gru eso s). F ig . 1. Es ta s dist in tas ban das su fre n variac iones periódica s que se de ben a la s uperp osic ión de las pro teí nas cito es quelét ic as . E n la sa rcó mera p uede n dis tinguirs e los f i la m e nt o s d e a c t i n a ( f i la me n t o f i n o ) que nac en de los disc os Z , dond e ex is te la α a c t i n i n a qu e es la prot eín a qu e une la ac tina y la t i t i n a , est a u lt ima es u na pro teí na elás tica (la más grande de l org anismo ). La titina pos ee d os fun cione s: man tiene a la m ios in a en s u po sición y, de bido a qu e t ien e u na p arte elás tica, ac túa como res orte rec uperando la longitu d de la miofibrilla des pué s de la co ntracc ió n mu sc ula r. F ig. 2 La m i o s i n a , p rot eína qu e f orma el filament o gru eso , e st a form ada po r dos ca denas lige ras (mu y pare cidas a la ca lmo dulin a y trop onina c pero q ue han perdido la af in ida d por el calc io) , qu e fo rman la cola y dos c ade nas p esa das q ue fo rmas la ca bez a. C ada cad ena p esa da es ta co mpue sta p or tre s dominios : uno el termin al N H2, el se gment o ce ntral y e l e xtremo te rminal CO OH , es tos do s últimos s on los que interacc ionan c on la ac tina. La AT P as a que pro porc io na la energía nec es aria a part ir de la hidrólis is del A T P s e enc uen tra e n un s it io diferent e al de la unión a la act in a. F ig . 1 E l filame nto f ino e sta f orma do por a c t i n a G pro teí na globular la cua l se v a polimeriza ndo para fo rmar u n filamen to de a c t i n a F que luego se comb in ara c on otro para fo rmar el f i la m e nt o d e a ct i n a . F ig. 2 C ada siete pare s d e ac tina G e nco ntra mos un com ple jo de p rot eína s regulad oras fo rmado por la t r o p o n i n a T qu e se une a la t r o p o mi o s i n a , la t r o p o n i n a C qu e es la que t ie ne afinidad po r el c alc io y la

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T r o p o n i n a I que tiene f unc ió n in hibid ora.

T oda s est as prot eín as tiene n f orma globular.

F ig. 1

por la ATP as a p re s e n t e c abe z a d e la m i os i na.

A su vez es te comp lejo e st a unido al filament o fino po r la p rote ína t ropo mio sina, de forma a largada y ac int ada q ue se ubica ent re los fila ment os d e ac tina c ada siete pares de act in a G . E n est ado de rep oso la unión de la tropomios in a c on la trop oninaT mant ien en un es tad o inhibito rio qu e e vita la int erac ción de la ac tina y la miosina. C uand o ingre sa el C a+ es te se une a la tropon ina C f orman do un c omplejo Ca+ tropon ina C que provo ca un camb io de pos ición en la trop omiosina. Es te camb io deja libre e l sitio d el f ilame nto de ac tina p ara que se un a con la c abe za de mios ima. A s í, la c o n t rac c i ó n m u s c ular c o n s i s t e e n la u n i ó n y d e s un i ó n c íc li ca d e la c a be z a de m i o s i n a c o n e l f i l am e n t o de ac t i n a con la c o nc o m i t an t e h i dró li s i s d e u n a m o lé c ula d e A PT

Mecanismo de la propiamente dicho:

en

la

contracción

A nte la lleg ada d el es timulo apropiado la tropomios in a deja libre e l s it io de la a ctina para que int erac túe c on la miosina, form ando fu erte s pue ntes tran sv ers ale s que a ct úan a mod o de re mo, de splaz and o cí clic amen te los filament os de ac tina. La cabe za d e la miosina se a dhiere al filament o de a ct ina arrast ran do el disc o Z hac ia el ce ntro de la s arc ómera . Lu ego la miosina se de sc onec ta d el filament o de ac tina y rec upe ra su p osición d e repo so mome nto en que enc ont ramos a lo s p uent es cruza dos d ébilme nte u nidos. A c ont inu ación el filament o de mio sina s e un e nue vame nte al filament o de ac tina pero e n u n punt o más ce rca no a l d is co Z , c on lo cua l el fila ment o de ac tina se c orre u n poc o más h acia el cen tro de la sarc ómera. E s tos epis odios s e s uc eden va rias v ec es, lo que prov oca que

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F i g.2

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Potencial de acción

troponina C

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calcio citoplasmático

Formación del complejo Ca+

Liberación

de la

inhibición de la

actina Interacción de miosina y actina

Contracción muscular Esquema 1 los f ilamen tos de ac tina se a cerquen mut uame nte y la s arc ómera ac orta su lo ngitud durant e la co ntracc ió n c omo resulta do d el des liz amient o in ters ec ción de los filament os de act in a s obre la mio sina. La s b anda s I y H se ac orta n mient ras que la b anda A permane ce sin mo dificac io nes . S e ha co mprob ado q ue e n mioca rdios def ec tuos os es tá pre sen te una re gulación anó mala del calcio que h ace f rac asa r la fu nción c ont rác til. R ec ie ntes in ves tigac ione s han enc ont rado fármaco s( Ve tmed in) que increment an la af inida d de los filament os de tropon ina p or el Ca+ m ejo rand o la co ntract ilidad ca rdiaca ( no requ irien do más ene rgí a s i no aumen tand o s u e ficienc ia )

SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO; El co r a zó n e s t a r e gu la d o po r el s i s t e m a n e r v i o s o a u t ó n o mo . E l simpát ic o lo mo dula po sitivam ente y el pa ras imp ático ejerc e u na modulac ió n ne gativ a. Los ne urot rans misores del sis tema adrenérgic o ad rena lina y a n oradrenalina, va n a ac tua r en dist in tos rec ept ores : lo s α y los β1 y β 2. A unq ue los mismo s tienen mec anism os intrí ns ecos difere nte s pero van reg ular la f unc ió n del mú sc ulo card ia co en so lo se ntido. Los recep tores α t ie nen may or a finidad por la ad rena lina y los recep tores β 1 tienen

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Fig 3

E squ ema 2

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igual af in ida d para cu alquiera d e los dos neu rot rans mis ore s mientras q ue lo s B 2 t ien e may or afinidad por la ad rena lina. E l rec epto r β t ant o el s ubtipo 1 c omo 2, cua ndo se une n a l agon is ta adrenérgic o, es timula a la prot eín a Gs que e s un het ero trímero d e m embra na form ado por t res su bunida des la α, β y γ . A su v ez, e sta pro teí na est im ula a la adenil c ic lasa pro duc ie ndo el s egun do mens ajero A MP cí clico a partir d e A T P . E l au ment o d e la co nce ntración de es te s egun do mens ajero ac tiva a la proteí na quina sa A que fo sf orila va rias prot eín as del mioc it o . S us ac ciones s on las s ig uiente s: fo sfo rilac ión de la fos folamb an , pro teí na qu e est imu la la C a+ A T P asa para q ue int rod uzc a el Ca + a l ret ícu lo sa rco plásmico , fo sfo rilación de lo s c ana les de C a+ permit ie ndo q ue ingrese más C a+ (lo que aum enta ra la act iv id ad enz im ática d e la ca bez a d e la m ios in a), fo sfo rilac ión de los c anales d e Na+ para c erra rlo s c uan do la c élula es te des polariz ada. ( ver es quem a 2) Las acc iones β agon is ta aum enta rán la fu erz a y la v elocidad de c ont rac ción, pero ta mbién f acilit arán la relajación , ac ción med iad a p or la fos folamb an. E l re cep tor α c uand o es es timulado p or la noradre nalin a, ac tiva a la prot eína G s de memb rana que a su vez est im ula pos itivame nte la proteí na fos folipasa c que va a a ct uar s obre el fos fa tidilinos it ol bifos fa to originand o ino sitol trifos fat o (IP 3) y diac il glicerol (D AG ). E l (I P 3) pro voc a libe rac ión d e ca lc io d el ret íc ulo s arc oplás mic o y el D A G act iv a a la prot eína qu ina sa c la cu al pro duce : u n p reac ondic ion amiento de los ca nales de K +, int erv ien e e n la cont ractilidad y p one en marc ha fac to res de crecimient o c elu lar que pod rían es tar relac io nado s con la hipert rof ia ca rdí aca en aqu ellos pa cient es con s obre es timulación adrenérg ic a. En con clusión el sist ema s imp ático pro voc ará : u n au ment o d e la f rec uenc ia, aum ento de la c ont ract ilidad y

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un aume nto de la con duc ción e n las auríc ula s y los v entrícu lo s, au ment ando el au toma tismo co n po sibilidad de apa rición de ma rca pas os ect ópico s E l para simpát ic o tiene com o ne urot rans misor la a cet il c olin a la que va a ac tuar s obre los rec ept ores colin érgic os. Los q ue se enc uen tra n en el cora zón s on lo s rece pto res M2 u n su btipo de los rece pto res mus ca rínico s. La ac tivac ión de los m is mos pro voc a la a ctiv ación de la p rote ína Gi qu e inhibe a la a denil ciclas a co n lo que disminu yen las co nce ntra ciones de AMP . E st a dism inu ción prov oca el c ierre d e los ca nales de C a+ y la a pert ura de los ca nales de K + produc ie ndo una hiperpolarizac ión en el nó dulo s inoauric ular y a uriculo ven tricular (ef ec to ino tróp ic o n egat iv o).

TEORIA DE LA LIBERACIÓN DE CALCIO INDUCIDA POR CALCIO: La con cen trac ión de Ca + ionizad o en el med io ex tra celular es de 10-3 nM . La de l me dio intra celular e st ando la cé lu la relajada es de 10-7 nM. Es to s v alores s e e lev an cu ando la cé lu la t oma el est ado d e con trac ción alca nza ndo un valor de 10-5 nM. A l elev ars e las con cen trac io nes de C a+ , aum enta la interacc ió n en tre el Ca + y la tropon ina C lo q ue ga tilla el proc es o co ntráct il. E n c ada ond a d e de spo lariz ac ión ingre san peq ueña s co nce ntracione s de C a+ de l med io ex tra celular a tra vés de c a n a le s d e c a lci o v o lt a je d ep e n di e n t e , q ue act iv an la libe rac ió n del Ca + del ret ícu lo sa rco plasmá tico. E st a te oría tiene una co rrelac ión molec ular dem ost rada por la ex iste ncia de u n re cep tor en ret íc ulo s arc oplasm ático que lib era ca lc io hac ia los tú bulos T . L a liberac ión d el ca lc io es ta e n relac ión con la durac ión de l po ten cial de ac ción. C ada ca nal de c alcio vo lta je de pend ien te del s arco le ma co ntro la a un g rupo d e ca nales de liberac ión de c alcio del ret ícu lo sa rco plasmá tico. F ig. 4. E st o se debe a la pro ximidad a nat ómic a d e los c ana les de ca lc io d el sa rco lem a u bicad os en los tú bulos T y los ca nales de lib erac ión d e ca lc io del ret íc ulo s arc oplasmá tico(RS ).

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Los c ana les d e lib erac ió n d e c alcio d el ret íc ulo sarcoplas mát ic o son p arte d e una co mpleja es truc tu ra proteic a lla mado r ece p to r R yan o d i n e ( R R ) c uy a dens id ad es de 8 00 re cept ore s por mic róme tro c uad rado de R S . E st e rec ept or se e xtien de de la memb rana del RS has ta los túb ulo s T (T T ) co ntribu yen do u na re gión lla mada pie o can al de unión. E st e re cep tor tiene d os porc io nes : la más g rand e e s el p ie q ue liga los tú bulos T c on el RS y u na má s pe queñ a en la región C te rminal que co nst it uye el can al poro que pue de s er ac tivad o por fos forilación a nte es tím ulo s ß adre nérgic os o c ambios de vo lt ajes.

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En la co ntra cc ió n, la on da de des polariz ación a ct iv a los c ana les L d e ca lc io de los T T lo que permit e la ent rada de peq ueña s c antidad es d e calc io a l c it oso l. E st e C a+ in teract úa con el pie de l RR , y pro voc a un camb io conf orma cional en dicho rec ept or q ue abre los ca nales de c alc io d el R S s alien do e l Ca+ hac ia el c itos ol. E n el mioc ito d ebe e xist ir un ba la nce de C a* . es dec ir que la misma ca ntidad de est e ion que in gres a d ebe s alir. E st o s e logra por dos mec anism os: 1 ) por inte rca mbio Na +/C a+; 2) por la regulac ión de la bo mba deC a+.

F ig. 4

INCREMENTO DEL CALCIO EN EL RETÍCULO SARCOPLASMATICO POR LA BOMBA DE Ca++/ATPasa Los ione s de C a+ ingre san al R S por la ac ción de la bomb a Ca+ +/A T P asa (t ambién llam ada S E RC A ), E s ta b omba es u na p rote ína de membra na qu e rep rese nta mas d el 90% de las prot eín as del R S .

E xist en tre s gene s que c odifican isof orma s de la misma ,p redo min ando mioca rdio la is ofo rma 2 ª .

cinc o en el

P or c ada mo l de AT P hidro liza do por la enz ima dos mole s de c alcio so n traí dos al R S. La f os folamba n ( F L) llamad a a sí por s er rec ept or de f osf atos es el princ ipa l reg ulador de la bo mba Ca++ /A T Pa sa, y se en cue ntra en la misma relac ió n mo lar c on d ic ha bomba .

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La f o s f o la mba n es un a pro teí na pen tamé rica que se enc uen tra en la memb rana de l RS y c uya ac tiva ción dep ende de su est ado de f osf orila ción. Nor ma lm e n t e i n hi be la bo m ba C a+ +/ A T P a s a c u a n do no esta f o s f o r i la d o. C ada una de las cinc o su bunida des de la fos folamb an pue de ser fo sfo rilad a en dos s itios dife rent es po r dos o tres p rote ínas quinas as (P K). Un a de las más import ant es es la act iv ada por el A MP c en res pue st a a la est im ula ción ß ad renérgica d el miocito , inc reme ntan do el calc io en el R S. E l ca lc io inc orpo rado al RS p or la b omba de C a++/ AT P a sa e s a lma cen ado ligado a la pro teí na c a ls e c u es t r i n a qu e s e en cuen tra ce rca d e los túbu lo s T . E l c alcio alm ace nado por la calce cue strina es ta dispo nib le pa ra e l pro ces o de libera ción. E xist e ot ra p rote ína de a lma cen amiento que es la ca lr e ct u li n a . Duran te la relajació n la bomb a de calcio y el intercam bia dor N a+/ Ca + del R S co mpiten para retirar el ca lc io c it osó lico. E l e quilibrio de l balan ce d e calc io s e lle va a ca bo p or un a se rie de int erc ambiado res iónicos p rin cipalment e p or e l Na +/C a+. La ac tividad de es te intercam bia dor dep ende del pot enc ial de memb rana y d e la co nce ntración de N a* y Ca + a a mbos lados de la me mbran a.

ESTRUCTURA DE CANALES DE CALCIO

LOS

L o s c a n a le s d e c alci o de p e n di e n t e d e s on pro teí nas v o lt a je o c a na les L mac romo lec ulares qu e a trav iesa n la b ic apa lipidica . T odo s los mode los de aco ple elect romec ánico atribu yen u n pap el cruc ial a la ape rtu ra de es tos ca nales , pa ra e l inicio d e la c ont racc ión mu sc ular c ardí ac a. Los ca nales iónicos tienen do s pro pie dade s: bloqu eo y pe rmeab ilidad y prot egiend o a ca da c anal ex is ten dos o más p uert as hipot ética s. Los ion es pued en pas ar solamen te cu ando amb as pue rtas est án abierta s. En el pot enc ia l d e repo so la p uert a de a ct iv ación

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es ta c erra da y la de inac tiva ción es ta a bie rta y en la des polariza ción la p uert a de ac tivac ión se abre pe rmitiendo el p asa je ionico. E xist e u na sem eja nza es tru ct ural e ntre los ca nales d e Na+ y Ca+ ope rado s por v oltajes . A mbos c anales tiene n una sub unidad α1 import ant e co n cu atro dominios trans membra na, tamb ién tiene n ot ras su bunida des α2 ,ß y δ. C ada u no de los cu atro dominios trans menbrana de la s ubu nid ad α1 se co mpon e de seis hé lice s ex is tiendo en c ada dom inio un s egm ento h elic oidal e spe cifico ca rgad o pos it iv ament e que c ons tituy e el se nso r de voltaje. La ac tiva ción de la comp uert a se d ebe a un ca mbio de ca rga en la s ubun ida d α1, adq uirie ndo est a s ubu nidad carga p ositiva . E l c anal real del poro s e enc uent ra en la su bunida d α1, ent re las hélic es 5 y 6 don de los io nes de ca lc io tra nsc urren. La s ubu nidad α1 pu ede s er f osf orilada en va rios sitios, es pec ia lme nte en e l ext remo ca rbox ilo t ermina l. Los grup os f os fat os d el A T P son tra nsf eridos a la s ubu nid ad α1 y en es ta mis ma sub unidad s e p rodu ce una alteración de la s carg as lo qu e provo ca una may or prob abilidad d e ap ert ura del c anal. La f unc ió n de las s ubu nid ad β es la d e aum enta r e l flujo de la s ubun ida d α1.

INTERCAMBIO PROTON Y ACIDO BASE:

SODIO/ EQUILIBRIO

E l pH int race lu lar es e l res ultad o d el equ ilibrio en tre los c ambiado res alca linizan tes , ac id if ic ant es y de la pro duc ción meta bólic a d e ác idos . S i e l inte rior la cé lular t ie ne u n pH ácido deb id o a l aumen to de la c onc entración de pro ton es se po ne en marcha el intercam bia dor N a/ H sac and o el prot ón de la cé lu la y p rov ocan do e l ingreso de Na+, (1-1). C omo re sultad o aume nta e l pH intra celular y la c onc entración de s odio, est e u lt imo se equ ilibra p or la ac ción de el inte rca mbiador N a/ Ca+ + o por la bom ba N a+/ K+ .

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E st a bo mba t ambién pue de f unc io nar para ex tra er Na + a exp ens as de u n aume nto d e la co nce ntración d e pro tón dis minuy endo la ac tividad del int erc ambiador C OOH -/C l-.

CAMBIOS IÓNICOS NECESARIOS PARA LA CONTRACCIÓN MUSCULAR:

E l cot ran sportad or N a+/ CO OH - s irve tamb ié n para corregir la a cidos is d ebido al tran spo rte interno del bica rbon ato.

La a ct iv ida d e lé ctric a d e los mioc it os se relac io na c on la difu sión d e ione s a trav és de la mem brana .

E l inte rca mbiador C OOH -/C l- ac idific a el med io c uan do el mis mo s e enc uent ra c on un pH elev ado .

D uran te el es tad o d e re pos o s e d ete cta en la célula un pote ncial de n egat iv o de 8 0 a 90 mV qu e s e llam a po tenc ia l de repos o, at rib uido a la difu sión de K+ y a la b omba de N a+. / K + AT P as a qu e sac a tres mo léc ulas de N a+ al ex terior y env ía dos m olé culas d e K + a l int erior.

REGULACIÓN MEDIADA TRIFOSFATO INOSITOL(IP3):

POR DE

E s un sist ema t otalmen te d if erent e implic ado en la regu lac ión del calcio, e stimuland o el intercam bio s odio calcio direc tame nte . Ex is te un recep tor p ara el IP 3, q ue tien e un alto gra do de h omologí a c on el RR . E l ( I P3 ) es un mens aje ro intra celular qu e se fo rma, co mo d ijim os ant eriormen te, luego de la a ct iva ción de la f osf olip asa C , meca nismo que s e d esen cad ena lueg o de la a ct iv ación del rec epto r α ad renérg ic o. U na vez forma do se u ne a el rec ept or de (I P3 ) y media la libe rac ió n de C a+ del ret ícu lo sa rco plasmá tico E l IP 3 ta mbién part ic ip a en la t rans duc ción de se ñales in ducida por ang io tens ina I I, end ote lina y α1 agon is ta. T iene un pa pel impo rtan te en el paro ca rdiac o, ya qu e aumen ta s u regulac ió n para ay udar a mant ener la libera ción de Calc io d el R S.

BOMBA DE NA++/K ATPasa T odo el Na + que ingres ó, ya s ea p or la des polariz ación t empra na o po r el intercam bia dor Na/ C a+ debe sa lir d el interio r c elu la r po r la b omba Na + / K A T P asa . P or c ada moléc ula de AT P q ue s e se elimin an 3 molécu la s de Na+ y ingre san al int erior c elu la r. P or lo pierd e una c arg a pos it iv a y est a bom ba elec trog énica c ont ribuy endo mV al p ote ncial de rep oso .

c ons ume 2 de K+ t anto se es una e n – 10

E n una cé lu la v entric ular típ ic a pode mos des crib ir dist int as co rrient es ió nicas q ue van a det erminar las fa ses q ue van a llev ar a la des polariz ación ce lular. La fas e 0 de l po tenc ial d e ac ción d e res pue st a rá pida, c ara cte rís tico de las fibra s mus cu lares y d el sist ema de con ducc ión, es bien em pin ada, se de be a la ape rtu ra de los ca nales de so dio ope rado s p or volta je. E st os c anales es tá n cons titu ido s por su bunida des α y β , a s u ve z c ada s ubu nid ad α es ta c ons tituido por cua tro do min io s, c ada dom inio con sta de se is hé lice s y e n es te ultimo se lo caliza el se nso r de vo lt aje. D uran te est a f ase s e ab ren la c ompue rta de ac tivac ión y de inac tiva ción d el can al permit ie ndo que en tre mas iv amen te el sod io . E st e ca mbio llev a a qu e el in terior s e v uelva más po sitivo y al cierre de la c ompu erta de inac tivac ió n con lo que e l so dio ing res a pero en peq ueña s c onc ent rac ion es. La fas e 1 se ca ract eriza por que s e ac tiva una c orrient e de K+, lla m a da cor r i en t e t r a n s i t o r i a d e K+ , que v uelve men os pos itivo al interior c elu lar. La f as e que c ont in ua s e caract eriza por t ener una a lt a res is ten cia a los io nes. Es tá rep res enta da fun damen talment e por una c o r r i e n t e d e en t r a d a d e c a lci o y en es ta f as e ta mbién ap arec en: u n a co r r i e n t e d e en t r a d a d e Na + y u n a co r r i e n t e s o s t e n i da d e K + , la c ual n ece sita de la ent rad a de c alcio pa ra ac tiva rse y f ina lme nte la co r r i e n t e r e ct i f i ca do r a t a r día de

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K +. L a fas e 2 se repres ent a en la cu rva co mo la mes eta. La fas e 3 es ta d ada p or las corrie ntes de K+, que como toda s las c orrient es s on d e s a li d a de K +, lla ma d a s corriente r e ct i f i ca do r a y co r r i e n t e r e c t i f i c a do r a a n ó m a la . E n la fas e 4 se e videnc ia la a ct i v i d a d de la bo m ba d e Na +/ K+, la d e Na +/ C a + y la a p a r i c i ó n de u n a c o r r i e n t e d e K+. E n el N ódulo s in usa l y el Nód ulo aurícu lo V ent ric ular q ue son c élu la s marc apas os es tas f ase s no s on tan de limitada s y se ca rac teriz an po r te ner e n la fas e 4 la lla mada qu e es un a co r r i e n t e m a r ca p a s o corriente de en t r a d a de Na + a c o mp a ñ a d a de una m e n or p e r me a bi li da d pa r a e l K+ lo q ue f acilit a alca nza r ráp ida ment e en v alor u mbral y disp arar el po tenc ial de acc ió n. F ig . 5

¿ CÓMO SE PRODUCE EL ACOPLE ELECTRO MECANICO? C on el pot enc ia l d e ac ción ingresa calcio a la cé lu la f und amen talment e en la f ase 2, e sta ca ntidad de c alcio n o e s suf ic iente p ara que se produz ca el proce so con trác til, s i no que es ta peq ueña co nce ntra ción in duc e a s u v ez a la libe rac ión de ca lc io induc id a po r c alcio. E l c alcio que in gres a se une a la t ropo nina C libe rand o la inhibición de la ac tina y se pro duc e la cont rac ción mus cular. T odo es te me can is mo de sde que llega el pot enc ia l de acc ión has ta que se produc e la co ntracc ió n mu scu la r s e lla ma aco p l e el ectr o m ec án ico .

MECANISMO STARLING:

DE

FRANK

N o s e pu ede hablar de c ont rac ción del mús cu lo ca rdía co y no menc io nar a F rank S tarling, qu ie n s e dedicó a es tud iar los fa cto res que rigen el v olumen d e sa ngre impulsa do p or e l corazó n . La le y d e Fran k St arli ng af i rm a q u e c u an t o más s e lle n e e l c o raz ó n

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d uran t e la di ás t o l e m á s s e rá e l v o lu m en e xp u ls ad o du ran t e la s ís t o le , y de n t ro d e l os li m i t es f i s i o ló g i c o s e xp u ls a ra toda la s an gre q u e le lle gu e . C uand o el retorno veno so mús cu lo card ia co s e es tira y longitu d, lo qu e hac e que el co ntraig a c on má s f uerz a aut omát ic ame nte tod a la s ang re.

au ment a , el aum enta su cora zón se y ex pulse

E st a ca pac id ad de est iramiento mus cular hac ia un a long it ud o ptima para co ntra er con may or f uerz a es caract erís tica de los mús cu los c ardí ac os y e squ elético s. B ásic ament e lo q ue propon e es ta le y e s q ue a may or prec arg a( reto rno ve noso ) la fibra mus cu lar au menta ra s u long it ud lo que pro voc ara u na may or fue rza d e con trac ción muscu lar

MECANISMO DE LA INSUFICIENCIA CARDIACA: S e ha com proba do que en los mioc ardioc it os ano rmales no se cump le la Le y d e F ra nk S tarling e n período s av anz ado s de la enf erme dad. E n prep arac io nes d e t iras mus cu lares de pac iente s con insu ficienc ia c ardí aca las cu rva s d e long it ud tens ión s e enco ntraban alteradas . La f alta de resp uest a en la insu ficienc ia ca rdí aca se d ebe a que la sen sibilidad al Ca+ ya es má xima y n o au ment a c on la elong ación, auqu e ot ros e st udios a tribuy en a alteracion es de las p rote ínas regulado ras de la ac tina. E n l a i nsu ficienc ia c ard íac a s e han enc ont rad o dive rsa s alt era ciones d el c alcio relac io nada s co n altera cione s de la fu nción sis tólic a y d ia stó lica . A pe sar de la apare nte in cap acidad de mov ilizac ión d el ca lc io , la conc ent rac ió n pico dura nte la s ís tole e s la misma que la d el miocito normal lo que signific aría que en la may oría d e los c as os la alt era ción n o se deb e a u na disp onibilidad disminuida d e c alc io sino una baja s ensibilida d a es te ion por los filament os de ac tina, lo q ue llev arí a a un

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ret ras o e n la ac tiva ción y d is min ución de la fu erz a c ont ráct il.

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dias tólic as alteradas en la insuficien cia ca rdí aca po dría n deb ers e a un au ment o d el ca lc io c it osó lico

S in emba rgo est á de mos tra do u n muy import ant e aume nto de l c alcio citos ólic o en rep oso , au ment o de bid o a una regulac ió n en baja d e los genes de la AT P as a d el calcio d el ret íc ulo sa rco plá smico (S ER C A) y d el fo sfo la mbán q ue a ctiva al S ER CA . Am bos gen es e stá n disminuidos en la insu ficienc ia ca rdí aca . E n res umen se p uede afirmar q ue en el mioca rdio insu ficient e el po tenc ial para gen erar f uerz a e s comp arab le al mioc ard io normal y no hay disminuc ió n d el ca lc io cito sólico. E n c ambio, las p ropieda des

F ig. 5 B I B L I OG R A F Í A 1 . D E R O B E RT I S , E. 2 00 0 . B i ol o gí a C e lu la r y M o le c u la r . E l A t e ne o . 42 1 p. 2. DOWNET, J.M.; NOBLE, D.; P F E F F E R, M.A.; YELLON, D.M. T he C a r di ov a s c u la r System. M o du le one M od u le t wo . A n d ro m e d a I nt e ra c t iv e M e d io S c ie n c e D iv is io n. UK . ( C D - RO M ). 3 . F UC H S , F A N D S M I T H , S . H . 2 00 1 . C a lc iu m , CrossB r id g e s , and T h e -s t a rl ing New in r el a ti on s h ip . E n: p hy s i ol og ic a l . V O L . 1 6 , N °1 , 5 -1 0.

4 . H E RA T D I S E A S E . P A R T . I I 5 . H O US S A Y . B . A . F i s io lo g ía H u m a na . 5t a . ed . E l A t e ne o . 6. LEVIN, M. Y G A RC I A RI V O L L O , H. B io lo gí a M ol e c ul a r . 7 . N E T T L E R, F.H. 1 97 6 . C o r a z ón . E n: C o le c c i ó n C ib a de ilu s t ra c io n e s m é di c a s . T om o V . 2 9 2 p . 8 . Z A RC O , P. 1 99 6 . B a s es M ol e c ul a r e s de la C a r di ol o gía C lín ic a . M a d r id E s pa ñ a . E d it or ia l M é di c a P a na m e ri c a na S . A . 3 7 4 p .

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CONTRACCION CARDIACA  

UN POCO DE CARDIOVASCULAR