Actividad eléctrica del miocardio. Automatismo y conducción en el corazón de mamífero Material de uso interno 2010 1 TEJIDO MUSCULAR CARDÍACO MIOCARDIO “ESPECÍFICO” NODAL CONDUCCION MIOCARDIO “CONTRACTIL” SINCITIO AURICULAR SINCITIO VENTRICULAR 2 SINCITIOS AURICULAR BASE BARRERA FIBROSA aislante VENTRICULAR PUNTA 3 MIOCARDIO ESPECÍFICO NODAL Nodo Sinusal Nodo Aurículo-ventricular De CONDUCCIÓN Haces ó Vías internodales (3) Haz Inter-auricular Haz de Hiss y sus ramas Red de Purkinje. 4 5 6 7 NÓDULO O NODO SINUSAL (SINOAURICULAR, SINOATRIAL, DE KEITH Y FLACK) Ubicado: situado en el atrio derecho, bajo la desembocadura de la vena cava craneal Autoexcitable: Genera su propio potencial de acción. Potencial de reposo –55 a –66mV. “MARCAPASO CARDIACO” 8 HACES INTERNODALES Tres vías ESPECIALIZADAS: Via Internodal anterior-BACHMAN Via Internodal media-WENCKEBACH Vía internodal posterior-THOREL Transmiten el potencial acción a la masa auricular. Velocidad 1 m/seg. 9 NODO ATRIOVENTRICULAR (AURICULAVENTRICULAR, DE ASCHOFF-TAWARA) Ubicado en la región inferior derecha del tabique interatrial Fibras pequeñas con pocas uniones GAP Nodo S-A Nodo A-V..........0.03seg Nodo A-V................................0.09seg 10 HAZ DE HISS ó HAZ AURICULO-VENTRICULAR Fibras grandes. Transmiten 1.0 – 4 m/seg. Alto nivel de permeabilidad Uniones en HENDIDURA Conducción UNIDIRECCIONAL Lleva potencial de acción de aurículas a ventrículos Atraviesa barrera fibrosa luego 5-15ms Se divide en Rama derecha e Izquierda (anterior y posterior) 11 2 1 3 4 5 6 12 FIBRAS TERMINALES: RED DE PURKINJE Dirigen Punta Base Penetran 1/3 Masa muscular Endo Epicardio (Humano) Velocidad de conducción 1- 4 m/seg. Haz A-V ENDOCARDIO.......0.03 seg Endocardio EPICARDIO......0.03seg Total 0.06seg 13 MIOCARDIO ESPECÍFICO Generan su PROPIO POTENCIAL de ACCION Nodo Sino-atrial 70-80 x minuto Nodo A-V 40-60 x minuto Fibras de Conducción 15-40 x minuto MARCAPASO CARDIACO 14 POTENCIALES CARDÍACOS 15 POTENCIAL DE REPOSO • TEJIDO NODAL –55 a –66mV • TEJIDO de CONDUCCION -90 a -100mV • MIOCARDIO CONTRACTIL -85 a -95mV 16 Nodo S-A • Nodo A-V 17 POTENCIAL DE ACCION DEL MIOCARDIO Y VIA DE CONDUCCION Fase 0.- Despolarización Rápida-veloc. 200-1000 voltios/seg Estos potenciales se propagan muy rápidamente. Apertura de los canales rápidos de Na operados por voltaje Fase 1.- Repolarización Rápida Cierre de la compuerta interna de los canales de Na+. Apertura de canales de K+. 18 Fase 2.- Fase de Meseta Los canales de Ca++ comienzan a abrirse en -60 a – 50mV. Disminución permeabilidad Membrana al K+. interrumpiendo el potencial causada por la salida de K+ Fase 3.- Repolarización Tardía Los canales lentos de Ca+2 se cierran. Salida rápida de K+ lleva al voltaje a nivel del potencial reposo Fase 4.- “REPOSO” “Despolarización DIASTOLICA” Los canales de K+ se cierran y la membrana permanece en potencial de reposo. Bomba Na+- K+ 19 2 Fase 0 – Fase de despolarización rápida – canales Na+ Fase 1 – Fase de repolarización rápida – inactivación canales Na+, canales de K+ (Ito), canales ClFase 2 – Fase de meseta o “plateau” – canales de Ca2+ L y canales K+ (rectficadores retardado , IK y entrante , IK1) Fase 3 – Fase de repolarización – canales K+ (IK e IK1) Fase 4 – Potencial de reposo – canal de K+ (IK1) 20 POTENCIAL DE ACCION Ca++ Na+ K+ •DESPOLARIZACIÓN. por canales rápidos de Na ab por voltaje. •MESETA. Prologación del Tiempo de despolarización = T de contracción músculo cardiaco. Es por canales lentos de Ca por voltaje. •C: REPOLARIZACIÓN. Salida de K (abertura de canales de K). 21 22 23 24 BASES FÍSICAS DEL ELECTROCARDIOGRAMA 25 Electrocardiograma (ECG) • El ECG es un registro extracelular (y remoto) de la actividad eléctrica cardíaca, V = f (t), con electrodos distantes, ubicados en la superficie corporal. • La distancia de los electrodos al corazón permite utilizar la aproximación física del dipolo para interpretar el mecanismo de generación del ECG (sobre todo en el plano frontal). • Este dipolo equivalente rota y cambia de magnitud durante los eventos que tienen lugar en el ciclo cardíaco. Las proyecciones del mismo sobre las derivaciones eléctricas de registro permiten deducir el ECG. 26 I. Registro Intracelular y Extracelular de una Fibra Cardíaca 27 Registros intracelulares: • Muestran potencial de reposo negativo (-80 mV). • Depolarización durante el Potencial de Acción (hasta +20 mV) Registros extracelulares: VE = 0, tanto para la fibra sin activar como para la fibra totalmente depolarizada. • VE > 0, cuando ve acercarse frente de depolarización (carga > 0 extracelular). • VE < 0, cuando ve alejarse frente de depolarización (carga < 0 extracelular). 28 El Electrocardiograma (ECG) 0.2 seg 29 El electrocardiograma (ECG) Onda P: Despolarización auricular 0.2 seg Complejo QRS: Despolarización ventricular Onda T: Repolarización ventricular 30 Potencial de Acción Ventricular & ECG QRS T 0.2 seg 31 Definición del Dipolo El dipolo es una entidad física constituída por un par de caras eléctricas (polos) de igual valor absoluto y signo contrario situadas a una distancia finita (d). Centro del dipolo q+ = q- - 0 + d Eje del dipolo (un semieje + y otro -) 32 Momento dipolar El momento dipolar ( µ ) es una magnitud vectorial. Por lo tanto para definirla hay que dar: dirección La del eje del dipolo sentido El del semieje positivo - 0 + valor absoluto (módulo) El módulo es igual al producto de la carga por la distancia µ = q .d 33 El potencial eléctrico registrado en un punto P depende del medio de conducción, del momento dipolar, del coseno del ángulo entre la dirección del dipolo y la recta de derivación y finalmente de la distancia del registro µ Vp La constante k involucra la naturaleza del medio en el que se encuantra el dipolo y el sistema de unidades. = k µ cos ϕ 2 r 34 35 III. DERIVACIONES A) VP MEDIDO POR ELECTRODO EN DERIVACIÓN ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA PROYECCION DEL VECTOR M EN LA MISMA B) DOS TIPOS DE DERIVACIONES - PLANO FRONTAL - BIPOLARES UNIPOLARES Comunes Aumentadas - PLANO HORIZONTAL - UNIPOLARES (Precordiales) 36 A) DERIVACIONES FRONTALES HIPOTESIS DE EINTHOVEN - Derivaciones se definen en triángulo equilátero - Centro del triángulo es centro eléctrico. - Proyecciones de eje eléctrico instantáneo ε en las derivaciones, permiten calcular V de la derivación (Vx). ε es un vector directamente proporcional a M. - Electrodos alejados del corazón (Brazo Derecho) R L (Brazo Izquierdo) F (Pierna Izquierda) 37 A.1. Derivaciones Bipolares (Brazo Derecho) R DI - (Brazo Izquierdo) + L - D D II III - + DI = VL - VR DII = VF - VR DIII = VF - VL + F (Pierna Izquierda) 38 Deducción de la forma del complejo QRS en las derivaciones bipolares El vector de despolarizacion varía durante la activación ventricular. a) En DIASTOLE, previo al complejo QRS, los ventrículos están en reposo y el eje eléctrico instantáneo vale 0 Trazado ECG en DI - DI + L - R + D II D III Deducir en DII y DIII + F 39 b) En la FASE DE DESPOLARIZACION TEMPRANA del complejo QRS, el frente de activación se encuentra en el tabique interventricular. - R DI + L - Trazado ECG en DI D II D III + Deducir en DII y DIII + F 40 c) En la FASE DE DESPOLARIZACION INTERMEDIA del complejo QRS, el frente de activación llega a la punta del corazón - R DI + L - Trazado ECG en DI D II D III + Deducir en DII y DIII + F 41 d) En la FASE DE DESPOLARIZACION TARDIA del complejo QRS, el frente de activación llega a la base del corazón - R DI + L - Trazado ECG en DI D II D III + Deducir en DII y DIII + F 42 EL ELECTROCARDIOGRAMA ES UNA APLICACIÓN ESPECÍFICA Si ampliamos el concepto, podemos imaginar el registro remoto de los potenciales generados por cualquier proceso que implique despolarización o repolarización de células excitables en un medio conductor 43 44 45 Las ampollas de Lorenzini detectan la diferencia de voltaje entre el poro y la base del receptor Umbral de detección: 5 nV/cm Aplicaciones de la Ley de Lorenz 46 Bibliografía: Cualquier libro moderno de fisiología animal o humana