Excitabilidad y períodos refractarios

La excitabilidad cardíaca se refiere a la cantidad de corriente entrante que necesitan los miocitos o células del miocardio (las células de la capa muscular media del corazón) para despolarizarse o generar un potencial de acció El hecho de que se despolarice o no depende de si sus "canales iónicos de sodio" dependientes del voltaje son excitables o no Una célula más excitable podría tener más canales de iones Na+ disponibles, e incluso si hubiera una corriente relativamente débil de iones Na+ fluyendo, la célula podría despolarizarse fácilmente.

Por otro lado, una célula menos excitable podría tener la mayoría de sus canales de iones Na+ inactivados, por lo que no se abrirán en respuesta a los estímulos, representados por esta bolita atascada en la abertura, solo algunos de ellos están disponibles, por lo que será necesario que fluya una corriente intensa de iones Na+ para que se despolarice.

Este es un miocito de uno de los ventrículos y este es un gráfico del potencial de membrana en el tiempo. En primer lugar, unos pocos iones positivos, como el sodio y el calcio, atraviesan las uniones comunicantes y entran en la célula, elevando el potencial de membrana hasta un nivel umbral, normalmente en torno a los 70 mV.

En ese momento, los canales de Na+ dependientes del voltaje se abren y muchos iones de Na+ entran en la célula, provocando la despolarización.

Justo después de la despolarización, a unos +20 mV, los canales se inactivan y dejan de estar disponibles para otra despolarizació Después de la subida, se produce la meseta, y luego, a medida que la célula se repolariza, los canales de sodio comienzan a recuperarse, y aunque están cerrados, siguen siendo excitables, y finalmente la célula se repolariza de nuevo a su estado habitual alrededor de -90 Durante la mayor parte del potencial de acción, la célula miocárdica es incapaz de despolarizarse de nuevo, y esto se denomina período refractario absoluto En otras palabras, durante el período refractario absoluto, prácticamente todos los canales de sodio del miocito están inactivados, por lo que, aunque llegue una corriente entrante intensa desde la célula vecina, no puede despolarizarse.

Hay muchos canales de Na+ en cada célula miocárdica y cada canal actúa de forma independiente, pero en general, la mayoría de ellos permanecen inactivados después de la subida, a través de la meseta y hasta que la célula se ha repolarizado a unos -50 mV, momento en el que algunos canales comienzan a recuperarse y la célula puede responder a un estímulo.

Para medir el período refractario absoluto, un electrofisiólogo suministra una corriente a una célula miocárdica y obtiene un potencial de acción en respuesta.

Mientras se produce ese potencial de acción, el electrofisiólogo suministra múltiples ráfagas de corriente a la célula a intervalos regulares.

Si una ráfaga de corriente no provoca nada, significa que la célula sigue en el período refractario absoluto. Pero si una ráfaga de corriente hace que la célula se despolarice, eso significa que la célula ha salido del período refractario absolut Como las ráfagas de corriente se administran a intervalos y acabamos justo fuera del período refractario absoluto, es posible que la ráfaga de corriente se diera en el momento exacto en que la célula salía de su período refractario absoluto.

Pero es más probable que la célula saliera del período refractario absoluto en algún momento y luego pasara un poco de tiempo antes de que se aplicara la siguiente ráfaga de corriente.

En algunos casos la ráfaga de corriente que se utiliza no es muy fuerte, y como resultado la célula puede no despolarizarse aunque ya no esté en el período refractario absoluto.

Así que cuando los electrofisiólogos miden el período refractario absoluto, lo que acaban identificando se llama período refractario eficaz.

A continuación se produce el período refractario relativo, que comienza al final del período refractario absoluto y continúa hasta que la membrana celular se ha repolarizado casi por completo.

Durante este período, algunos de los canales de Na+ se han recuperado y están disponibles para otra despolarización, y la proporción de canales de Na+ aumenta con el tiempo.

Una célula en el período refractario relativo puede despolarizarse, pero necesita un estímulo mayor que el norma Por último, está el período supranormal, donde "supra-" significa "más que", y es cuando la célula miocárdica es más excitable de lo habitual.

El período supranormal comienza cuando el potencial de membrana es de -70 mV, y se mantiene hasta que la membrana se repolariza completamente hasta -85 mV.

En este punto, los canales de Na+ se han recuperado completamente y las puertas de inactivación están abiertas de nuevo.

Pero el potencial de membrana de la célula está más cerca del umbral que en reposo, por lo que es ligeramente más fácil que la célula se despolarice.

###RESUMEN Como breve resumen... Cuando la célula está a -90 mV está en reposo, y todos los canales de sodio están cerrados, pero listos para actuar.

Una vez que entra un estímulo, los canales se abren durante un breve período de tiempo durante el ascenso. El período refractario absoluto es cuando los canales de Na+ de la célula miocárdica están inactivados y no puede despolarizarse absolutamente en respuesta a una ráfaga de corriente El período refractario eficaz suele utilizarse indistintamente con el período refractario absoluto, y representa las limitaciones prácticas de intentar medir el período refractario absoluto, por lo que es un poco más larg El período refractario relativo se produce cuando algunos de los canales de Na+ de la célula miocárdica están abiertos, por lo que la célula es capaz de despolarizarse en respuesta a una ráfaga de corriente mayor de lo normal.

El período supranormal es cuando todos los canales de Na+ de la célula miocárdica se han recuperado y están listos para despolarizarse, pero la célula no está totalmente repolarizada, por lo que está más cerca del umbral que cuando está totalmente repolarizada.