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Jul 01 2006

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¿Por qué el corazón late fuera del cuerpo?

Ayer estaba viendo con mi hermano pequeño mi dosis diaria de Simpsons cuando apareció esta “enternecedora” escena de Rasca y Pica:

Tras verlo, le dije a mí hermano que de ahí había una cosa que no era fantasía sino algo completamente real. No acertó a decir qué era exactamente así que pasé a explicarselo (no sin cierta sorpresa cuando se enteró lo que era):

Un corazón sacado del cuerpo (corazón extracorpóreo) sigue latiendo desde segundos hasta alrededor de medio minuto.

Existe la creencia de que el corazón late por acción del cerebro sobre él. Seguramente esa creencia viene dada porque el corazón, al fin y al cabo, es un músculo y como tal, para contraerse, necesitaría de un estímulo nervioso que se origine en el cerebro. Sin embargo, esto no es así ya que se trata de un músculo especial diferente del resto. Como prueba de esto, las personas que sufren muerte cerebral pueden tener un corazón que siga latiendo durante un tiempo limitado.

Va a ser el automatismo del corazón lo que le va a permitir tener cierto grado de independencia con respecto del cuerpo. Pero para saber a qué se debe esta característica especial del corazón debemos conocer antes por qué se produce la contracción de un músculo cualquiera.

Lo que diferencia a las células musculares (formando en su conjunto los músculos) del resto de células del cuerpo y que permite que se puedan contraer es la presencia de fibras de actina y miosina. Serían como una especie de cuerdas que se encuentran a lo largo de la célula. En este esquema vemos como se agrupan estas células músculares con actina y miosina hasta formar el músculo:

corazón automático

La contracción se va a producir cuando estas fibras se acortan por un aumento de la fuerza de atracción entre ellas. Para ello es necesario la liberación de iones de calcio en el interior de la célula para que se produzca una reacción entre estas fibras dando como resultado un acortamiento:

corazón automático

Normalmente, prácticamente todas las células en reposo tiene una carga negativa respecto al exterior celular, esta diferencia de cargas es lo que crea un potencial eléctrico en la membrana de la célula. Eso se debe principalmente a la diferencia de concentraciones de iones diferentes a cada lado de la membrana. Si dentro de la célula tenemos pocos iones con carga positiva y muchos con carga negativa comparando con el exterior es esa diferencia de cargas entre ambos lados lo que crea el potencial eléctrico y de membrana (básicamente es una diferencia de potencial), porque es la “barrera” que separa ambos compartimentos (celular y extracelular).

¿Y qué tiene que ver todo este rollo del potencial eléctrico de membrana con el calcio?

Básicamente tiene que ver porque para que se libere calcio en la célula y las fibras de actina y miosina se contraigan este potencial eléctrico se tiene que hacer positivo. Esto se produce gracias a la apertura de unos canales iónicos determinados en la membrana celular. En este esquema animado se representa (con alguna que otra simplificación) como cambia el potencial de membrana.

corazón automático

El interior de la célula se hace más “positivo” y entonces se libera el calcio, las fibras se contraen y al final por propagación todas las demás células musculares también lo harán. El resultado final: El músculo se contrae.

Y ahora sí, después de toda esta explicación podemos comprender en qué se diferencia el corazón de un músculo cualquiera.

Para que un músculo se contraiga, es necesario, como primer paso, que el potencial de membrana se haga positivo. Esto se logra gracias a las neuronas motoras que se colocan sobre el músculo. Al secretar un neurotransmisor llamadado acetilcolina sobre el músculo, se abren canales iónicos, el potencial de membrana se hace positivo, se libera calcio en la célula y se produce la contracción. Es una especie de reacción en cadena. Por eso, si no hay ningún estimulo neuronal, el músculo no se contrae.

¿Y qué pasa con el corazón?

El corazón, a diferencia del músculo normal, no tiene un potencial de membrana en reposo constante. La célula se va haciendo cada vez más y más positiva con respecto al exterior hasta que llega un momento en que se contrae, después de ello hay una fase en la que vuelve a ser negativa para comenzar de nuevo a ser positiva y darse así un ciclo que siempre se repite. Estos cambios propios del potencial de membrana sin necesidad de ningún estímulo neuronal se deben a unos canales iónicos que se encuentran abiertos “por defecto” y que no encontramos en las células musculares. De esta forma, el corazón late ritmicamente según la velocidad del ciclo en que las células musculares se van haciendo progresivamente positivas por el paso de iones positivos a través de los canales.

El papel del sistema nervioso gracias al simpático y parasimpático será el de apresusar o elentencer respectivamente este ritmo de cambios iónicos, mediante la apertura o cierre de determinados canales. Es decir, el sistema nervioso regula pero nunca domina el ritmo cardiaco, ya que este ritmo depende del corazón en sí mismo. Por eso mismo, cuando extraemos un corazón, sigue latiendo, pero no estará regulando por el sistema nervioso.

Sin embargo, el tiempo de contracción del corazón fuera del cuerpo es limitado porque esa misma contracción necesita energía. Estando dentro del cuerpo, el corazón recibe oxígeno y nutrientes necesarios para conseguir la energía necesaria para latir. Pero cuando se encuentra fuera, el corazón se contrae y no recibe estas sustancias necesarias. Al final, se queda sin nutrientes ni oxígeno (y por tanto, energías) y el corazón deja de contraerse al tiempo que las células cardiacas se van muriendo. Este hecho, que en los transplantes cardiacos ha sido un problema hasta la fecha se ha solucionado ingeniosamente hace poco. La solución consiste en seguir aportando sangre (con nutrientes, oxígeno, etc) al corazón en un circuito cerrado para que el corazón siga latiendo y además se conserve bien durante muchas horas. Hasta la fecha, siempre que se extraía el corazón para una donación el corazón se tenía que parar a posta para que no consumiera energía y aguantara más horas sin daños hasta que lo recibiera el donante, que, tras recibirlo, se volvía a activar el corazón.

La noticia en: Primer transplante de corazón latente

Sin embargo, la noticia tiene un error, justo en el texto a pie de foto:
“Si el corazón sigue latiendo, soporta alrededor de 12 horas y no se deteriora.”

Falso, no se deteriora porque no siga latiendo. Soporta todo ese tiempo porque recibe los nutrientes sufientes para que se pueda contraer. Si no los recibiera y se siguiera contrayendo, el corazón duraría pocos minutos.

Aquí podemos ver en qué consiste el circuito cerrado que mantiene al corazón calentito y nutrido (Aviso para mentes sensibles: Casquería al canto):

Enlace permanente a este artículo: http://medtempus.com/archives/corazon-autonomo/

13 comentarios

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  1. Treiral_

    como mola el corazón latiendo ahi solo :0
    que grande la explicación, gracias =D

  2. ocularis

    Muy docente, nos tienes muy bien acostumbrados. xD
    Si me permites, puedo sugerir una continuación del artículo: podrías explicar cómo el corazón se autoregula para trabajar según las necesidades del organismo sin necesidad del sistema nervioso vegetativo, como ocurre en los transplantados. Una vez has mostrado el esquema de la actina y la miosina, creo que se puede entender cómo una mayor dilatación del ventrículo produce una contracción más fuerte.
    Bueno, igual ya es profundizar mucho en materia, pero a mí me alucinaba cuando aumentaba el gasto cardiaco en los transplantados cuando hacían ejercicio.
    ¿Qué opinas?

  3. pipistrellum

    A mi me parece más gore Rasca y pica.

    El video del corazon latiendo esta muy bien. Es como ver un motorcito funcionado.

  4. Caronte

    Genial el artículo. No sabía yo eso, así que ya tengo algo que contar esta noche XD.

    El video del corazón latiendo “sólo” es impresionante.

  5. Shora

    jaja, ocularis, ¿te refieres a la ley de Frank-Starling? Entonces disfrutarías con las clases en las que explicaban lo que ocurría cuando colgaban pesas a un músculo cardiaco aislado.

    Ok, me lo apunto para la lista interminable 😛

  6. ocularis

    Me encantaba esa ley, sí. También es genial cómo aumenta la frecuencia cardiaca al aumentar el retorno venoso, es como si las leyes de la física estuvieran echando una mano al corazón.

    Venga, un saludo.

    Noralba, te contestará Shora también, pero todas las células del corazón tienen potencialmente capacidad de generar el potencial de despolarización.

  7. Noralba

    El articulo esta muy bien aunque quizás deberías explicar que no todas las celulas musculares cardíacas tienen la capacidad de generar un potencial automático.

  8. Jody Dito

    Supongo que Noralba se refiere a los nodos cardíacos y a sus redes, desde ese punto de vista es correcto lo que dice Noralba.

    Trasplante cardiacos no he hecho pero renales creo que cientos y es curioso porque el corazón participa activamente en este tipo de trasplante. Me refiero a que debe estar latiendo para que el riñón no se eche a perder, en definitiva para que la sangre circule y llegue al riñón. Esto en algunas ocasiones no es posible, ya que el corazón se para, si, se para con extremada facilidad, en ciertas circunstancias, para evitarlo ya hace años se invento un aparato propio de la edad media, pero es lo que hay, es el famoso “machaca” un émbolo que golpea el pecho del cadaver para que el corazón siga latiendo y pueda ser extraido el riñón con garantias de que no este trombosado. Este tipo de trasplante se denomina “trasplante a corazón batiente” que son los de más éxito, ya que los que se realizan a corazón parado tiene menor probabilidad de éxito.

    bueno esto solo es para que os metaís conmigo y me llameís pedante, si, bueno, os lo perdono.
    Muy divulgativo tu post Shora , te felicito.
    saludos

  9. Noralba

    ocularis: no todas las células tienen potencialmente la capacidad de generar un potencial cardiaco de forma independiente, en cierto modo sí pero solo cuando se dan unas condiciones muy determinadas de inactivación de los canales de Na y aumento del potencial de reposo. Desde luego no desde el punto de vista que estaba explicando Shora.

  10. Shora

    Noralba: Sí, tienes razón. Hay un tipo de células que no son automáticas aunque son excitables. Y éstas se excitan gracias a las que sí son automáticas. La verdad es que no lo he mencionado por la misma razón que no he mencionado ni los canales de sodio, potasio, cloro, etc… ni especificar que la estructura muscular del corazón es también diferente de la muscular estriada o la lisa… He tenido que resumir y simplificar porque intentar abarcarlo todo hubiera dado una entrada demasiado densa.

    De todas formas, gracias por el apunte, la próxima vez tendré más en cuenta los detalles 🙂

  11. Marauer

    Ya veo que le apuntaron más arriba la cuestión de los distintos tipos de celulas. De todas formas, he escrito un post acerca de esto, porque como comentario iba a ser demasiado extenso. Pásese por el blog si le apetece para leerlo y comentalo. Su visita será muy bienvenida.

  12. Jody Dito

    bueno vamos a ver, si tu, Shora fueses una ortodoxa enseñante que tuvieras en cuenta las más sutiles normas de la enseñanza y las aplicases a tus posts, pues serías la repanocha.
    Para mi es suficiente, divulgativamente hablando, la lectura de estas iniciaciones a la medicina que haces. Para la gente corriente creo que es suficiente (gente corriente es gente que no es médico ni científico, gente normal)¿qué podrías aplicar ese método apuntado por Marauer? bueno si, vale, mira a ver si puedes teñir tus posts con eso, pero ya digo, así es suficiente y entretenido y curioso y divulgativo y nada pretencioso. (y no es peloteo, ni te conozco ni sé quien eres).
    Y eso que yo soy médico, doctor, especialista y 18 años de postgraduado y podía ser puntilloso pero sé donde estoy y lo que leo.

  13. Shora

    Gracias Jody. Aunque ya sé que para muchos sea suficiente, para mí al menos siempre se puede mejorar. Hace un año no tenía la experiencia de ahora y espero que dentro de otros tantos tenga mucha más. El blog no sólo sirve para enseñar a los demás, quizás yo he sido la que más he aprendido con él escribiéndolo y si puedo perfeccionar esa escritura con el tiempo pues mejor para todos. Lo que me preocuparía sería quedar estancada y no progresar por ningún lado.
    La perfección no existe, pero intentar buscarla demuestra que se tiene ilusión por lo que se hace 🙂

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