músculo cardíaco Su corazón late aproximadamente una vez por segundo durante toda su vida y, por supuesto, no tiene oportunidad de descansar. Su producción debe ajustarse rápidamente para satisfacer las necesidades del cuerpo, y puede aumentar de aproximadamente 5 litros de sangre / minuto en reposo a más de 25 litros/minuto en ejercicios pesados. Los requisitos especiales del corazón requieren un tipo especial de músculo, el músculo cardíaco, que no se encuentra en ningún otro lugar del cuerpo. El músculo cardíaco es en cierto modo similar al músculo esquelético y liso. Por ejemplo, los tres se contraen cuando un aumento de calcio en el interior de la célula muscular permite la interacción entre los filamentos de actina y miosina. Sin embargo, el músculo cardíaco tiene una estructura única, y difiere en la forma en que se inicia y regula la contracción.Bajo el microscopio, se observa que el músculo cardíaco consiste en haces entrelazados de miocitos cardíacos (células musculares). Al igual que el músculo esquelético, está estriado con bandas estrechas oscuras y claras, debido a la disposición paralela de los filamentos de actina y miosina que se extienden de extremo a extremo de cada miocito. Sin embargo, los miocitos cardíacos son más estrechos y mucho más cortos que las células musculares esqueléticas, con aproximadamente 0,02 mm de ancho y 0,1 mm de largo, y son más rectangulares que las células musculares lisas, que normalmente tienen forma de huso. A menudo están ramificados, y contienen un núcleo pero muchas mitocondrias, que proporcionan la energía necesaria para la contracción. Una característica prominente y única del músculo cardíaco es la presencia de bandas oscuras irregularmente espaciadas entre los miocitos. Estos se conocen como discos intercalados, y se deben a áreas donde las membranas de los miocitos adyacentes se acercan mucho entre sí. Los discos intercalados tienen dos funciones importantes: una es «pegar» los miocitos para que no se separen cuando el corazón se contrae; la otra es permitir una conexión eléctrica entre las células, que, como veremos, es vital para la función del corazón en su conjunto. La conexión eléctrica se realiza a través de uniones especiales (uniones de separación) entre los miocitos adyacentes, que contienen poros a través de los cuales pueden pasar pequeños iones y, por lo tanto, corriente eléctrica. Como los miocitos están conectados eléctricamente, el músculo cardíaco a menudo se conoce como sincitio funcional (material celular continuo).
Mecanismo de contracción
Los miocitos cardíacos se contraen cuando el voltaje a través de la membrana, el potencial de membrana en reposo, se reduce lo suficiente para iniciar un potencial de acción. En la mayoría de las partes del corazón, esto es causado por un potencial de acción en un miocito adyacente que se transmite a través de las uniones gap. El potencial de acción comienza con una reducción muy rápida del voltaje hacia cero, que se debe a la entrada de iones de sodio en el miocito. Esta fase del potencial de acción también se observa en el músculo esquelético y los nervios. En el músculo cardíaco, sin embargo, el potencial de membrana permanece cerca de cero durante aproximadamente 0,3 segundos, la fase de meseta, que se debe en gran medida a la entrada de iones de calcio. Es esta entrada de calcio la que conduce a la contracción. Al final de la fase de meseta, el potencial de membrana vuelve a los niveles de reposo. La meseta significa que los potenciales de acción del músculo cardíaco duran mucho más que los del músculo esquelético o los nervios, donde el calcio no ingresa a la célula y, por lo tanto, no hay fase de meseta.
Cuando se inicia un potencial de acción en un miocito, hace que una corriente eléctrica pase a través de uniones de separación en los discos intercalados a sus vecinos. Esta corriente inicia potenciales de acción en estas células, que a su vez estimulan a sus vecinas. Como resultado, una ola de activación, y por lo tanto de contracción, pasa a través del corazón. Este proceso permite la sincronización de la contracción en todo el corazón, y es vital para el funcionamiento adecuado. Cuando se interrumpe, como en algunos tipos de enfermedades cardíacas, los miocitos pueden perder la sincronización. En casos graves, como la fibrilación ventricular, el corazón no puede bombear en absoluto, y se dice que parece una » bolsa de gusanos (retorciéndose)».
La cantidad de calcio que entra en el miocito durante un potencial de acción no es suficiente para causar contracción. Sin embargo, su entrada hace que se libere más calcio de las reservas en el retículo sarcoplásmico, una estructura membranosa dentro del miocito. Esto se conoce como liberación de calcio inducida por calcio. La cantidad de calcio liberada depende de la cantidad que entra durante el potencial de acción, por lo que la fuerza contráctil puede regularse controlando la entrada de calcio. Esto aumenta con la adrenalina y el sistema nervioso autónomo. Al final del latido, el calcio se devuelve rápidamente al retículo sarcoplásmico, causando relajación. El exceso de calcio, la cantidad que ingresa durante el potencial de acción, es expulsado del miocito durante el intervalo entre latidos por bombas en la membrana. Si la frecuencia cardíaca aumenta, hay menos tiempo para eliminar este calcio. Como resultado, hay más calcio en el miocito para el siguiente latido, por lo que la fuerza desarrollada aumenta. Este efecto de escalera permite que el corazón expulse la sangre más rápidamente cuando la frecuencia cardíaca aumenta. Los medicamentos que inhiben la eliminación del calcio del miocito pueden aumentar de manera similar la fuerza del músculo cardíaco. Un ejemplo es digitalis, que se derivó originalmente de la dedalera y se ha utilizado para tratar enfermedades cardíacas durante siglos.
Tipos especiales de músculo cardíaco
Algunas áreas del corazón contienen miocitos que tienen funciones especializadas. Uno es el nódulo sino-auricular o región del marcapasos en la aurícula derecha, donde los miocitos modificados generan potenciales de acción automáticamente y son responsables de iniciar el latido cardíaco. Aunque no se requiere actividad nerviosa para que el corazón lata, el sistema nervioso autónomo puede modular la actividad del marcapasos y, por lo tanto, la frecuencia cardíaca. Las aurículas y los ventrículos están separados por una banda no conductora, excepto en el nodo auriculoventricular. Este nodo consiste en pequeños miocitos que conducen, pero retrasan el impulso del marcapasos, permitiendo así que las aurículas se contraigan antes que los ventrículos. A partir de aquí, el impulso se distribuye rápidamente alrededor de los ventrículos a través de haces de miocitos grandes especializados llamados fibras de Purkinje. Los defectos en cualquier parte de este sistema de conducción pueden conducir a un latido cardíaco desordenado.
Jeremy Ward
Véase también corazón; marcapasos.