La automatización del corazón es una contracción rítmica de un órgano bajo la influencia de impulsos que surgen en él sin la influencia de estímulos del exterior. La automatización es inherente a todo el órgano y sus partes individuales, pero no al músculo cardíaco. Hay evidencia de este fenómeno: las contracciones rítmicas del órgano de animales y humanos, aislado de todo y sacado del cuerpo.
Marcapasos de primer orden
Al definir qué se entiende por automatismo del corazón, se encontró que los impulsos nerviosos pueden generarse en células de miocardio atípico. Si una persona está sana, este proceso se observa cerca del nódulo sinoauricular debido a la diferencia en las propiedades y la estructura de las células de otros componentes estructurales. Están agrupados, en forma de huso y rodeados por una membrana basal. El segundo nombre de estas células es marcapasos de primer orden (marcapasos). Los procesos metabólicos en ellos transcurren a gran velocidad, por lo que los metabolitos permanecen enlíquido intersticial, no teniendo tiempo para ser sacado.
Además, las propiedades características son las siguientes:
- Permeabilidad bastante alta para los iones de calcio y sodio.
- Pequeño potencial de membrana.
Debido a la diferencia en la concentración de sodio y potasio, hay una ligera actividad del funcionamiento de la bomba de sodio-potasio.
Investigación sobre el automatismo del corazón
Durante mucho tiempo, el automatismo del corazón no se ha investigado a fondo, incluso a pesar del creciente interés de los científicos en este proceso. El método de ligadura de Stannius es un conocido ciclo de experimentos basado en la eliminación de algunas partes del corazón de la rana mediante la aplicación de vendajes. Como resultado, resultó que hay al menos 2 centros de automatización en el órgano.
Uno de ellos está ubicado en la región del seno venoso, contribuye a la ritmización de las contracciones, el segundo está ubicado en la parte entre el ventrículo y las aurículas (también se le llama oculto). Su trabajo comienza solo después de que se excluye 1 centro. El músculo cardíaco, que está distante de ambos centros, trabaja, se contrae, de forma independiente. Así, la automaticidad del corazón humano está asociada con los impulsos que emanan de estos centros.
Método Landergorf
Para reducir el corazón fuera del cuerpo, se utiliza el método de Landergorf. El significado es:
- Se corta el corazón y se inserta una cánula en la aorta, que se conecta a un vaso de vidrio.
- El recipiente se vierteSolución de Ringer junto con glucosa, o posiblemente agregando sangre desfibrinada.
- La solución se satura con oxígeno y se calienta a cierta temperatura (alrededor de 48 grados centígrados).
- El líquido comienza a fluir bajo presión hacia la aorta, las válvulas se cierran y el líquido se dirige a las arterias coronarias, cuya función es alimentar a todo el órgano.
Bajo tales condiciones, el órgano de un animal o una persona puede trabajar durante mucho tiempo, este es el automatismo del corazón. Con este método, es posible recuperar los impulsos de un corazón que ya se detuvo hace unas horas. A principios del siglo XX, por primera vez, se logró revivir el órgano de un niño pequeño, y luego restauraron el trabajo del corazón, que no funcionaba desde hacía casi 48 horas. Después de pasar la solución a través de los vasos, el latido del corazón persistió durante unas 15 horas.
Descripción del proceso de automatización
El automatismo del corazón humano comienza con la fase de diástole, su manifestación es el movimiento de sodio hacia el interior de la célula. En este caso, el potencial de membrana disminuye significativamente, el valor tiende al nivel mínimo de despolarización. La carga de la membrana disminuye y comienza una despolarización lenta de la diástole. Los canales de calcio y sodio se abren en la fase de despolarización que fluye rápidamente, los iones comienzan a moverse activamente hacia la célula. Como resultado, la carga primero disminuye bruscamente y llega a cero, luego de lo cual se reemplaza por el opuesto. El sodio se mueve hasta que se alcanza el equilibrio en sus iones (electroquímico).
Se acerca la fase de meseta. Aquí continúa el movimiento del calcio. El tejido del corazón permanece inexcitable en este momento. Cuando se alcanza el equilibrio de los iones correspondientes, la fase finaliza y se produce la repolarización, lo que significa que la carga de la membrana vuelve a su nivel original.
Nudos de automatismo del corazón
Un lugar especial en el complejo proceso lo ocupan los nodos del automatismo del corazón. El nódulo de primer orden se denomina nódulo sinoauricular. Es un marcapasos de primer orden que asegura un ritmo cardíaco normal. Se encuentra cerca de la confluencia de la vena cava superior. Su estructura es un pequeño número de fibras musculares del corazón con terminaciones neurales. El nódulo de segundo orden se denomina nódulo auriculoventricular. Es un marcapasos oculto de segundo orden. El nodo de tercer orden está representado por las células del sistema ventricular de conducción.
Todos los marcapasos de orden inferior mantienen la tasa de contracción del órgano si hay un bloqueo cardíaco completo. Al mismo tiempo, la frecuencia de las contracciones ventriculares se aproxima a la marca mínima y a los pacientes se les implanta un marcapasos de tipo eléctrico, es decir, un marcapasos artificial.
La emergencia de los potenciales
El potencial del nódulo sinoauricular difiere del habitual en una amplitud menor, en 50 mV. En el estado normal, aparecen potenciales en el nodo debido a la presencia de células que son marcapasos de primer orden. El resto de los departamentos del corazón, bajo ciertas condiciones, también generan impulsos nerviosos cuando seestímulo, así como apagar el nodo de primer orden. En este caso se observa la generación de pulsos en el nodo de segundo orden (la frecuencia es de unas 60 veces/min). Cuando se estimula en el nódulo, las células del haz de His se excitan, la frecuencia disminuye a 30 (marcapasos de tercer orden).
El potencial de acción de todos los marcapasos es directamente proporcional a la alta permeabilidad de la membrana a los iones de calcio y sodio, así como a la disminución de la permeabilidad de los iones de potasio.
Gradiente automático
El automatismo del corazón en condiciones normales de todas las partes del sistema es suprimido por el nódulo sino-arterial, "imponiendo" su propio ritmo. Por ello, todos los componentes del sistema, con su propio ritmo, se reorganizan para trabajar al mismo ritmo. El gradiente de automatismo del corazón es un fenómeno en el que la capacidad de automatización disminuye con la distancia desde el lugar de generalización de los impulsos, es decir, el nodo de primer orden.
Todavía se desconoce qué causa el cambio abrupto en la carga celular que ocurre espontáneamente. El automatismo del corazón puede estar asociado al contenido de acetilcolina en los marcapasos. Muchos científicos creen que el fenómeno se debe a las peculiaridades de los procesos metabólicos en estas células conductoras, que pueden cambiar el estado de las membranas superficiales.
