El potencial de acción cardíaco es un breve cambio de voltaje ( potencial de membrana ) a través de la membrana celular de las células del corazón . [1] Esto es causado por el movimiento de átomos cargados (llamados iones ) entre el interior y el exterior de la célula, a través de proteínas llamadas canales iónicos . El potencial de acción cardíaco difiere de los potenciales de acción que se encuentran en otros tipos de células eléctricamente excitables , como los nervios. Los potenciales de acción también varían dentro del corazón; esto se debe a la presencia de diferentes canales iónicos en diferentes células.
A diferencia del potencial de acción en las células del músculo esquelético , el potencial de acción cardíaco no se inicia mediante la actividad nerviosa. En cambio, surge de un grupo de células especializadas conocidas como células marcapasos , que tienen capacidad de generación automática de potenciales de acción. En corazones sanos, estas células forman el marcapasos cardíaco y se encuentran en el nódulo sinoauricular de la aurícula derecha . Producen aproximadamente entre 60 y 100 potenciales de acción por minuto. El potencial de acción pasa a lo largo de la membrana celular y hace que la célula se contraiga; por lo tanto, la actividad del nódulo sinoauricular da como resultado una frecuencia cardíaca en reposo de aproximadamente 60 a 100 latidos por minuto. Todas las células del músculo cardíaco están unidas eléctricamente entre sí mediante discos intercalados que permiten que el potencial de acción pase de una célula a la siguiente. [2] [3] Esto significa que todas las células auriculares pueden contraerse juntas, y luego todas las células ventriculares.
La dependencia de la velocidad del potencial de acción es una propiedad fundamental de las células cardíacas y las alteraciones pueden provocar enfermedades cardíacas graves, incluidas arritmia cardíaca y, en ocasiones, muerte súbita. [4] La actividad potencial de acción dentro del corazón se puede registrar para producir un electrocardiograma (ECG). Se trata de una serie de picos ascendentes y descendentes (etiquetados como P, Q, R, S y T) que representan la despolarización (el voltaje se vuelve más positivo) y la repolarización (el voltaje se vuelve más negativo) del potencial de acción en las aurículas y los ventrículos . [5]
Al igual que en el músculo esquelético, el potencial de membrana en reposo (voltaje cuando la célula no está excitada eléctricamente) de las células ventriculares es de alrededor de -90 milivoltios (mV; 1 mV = 0,001 V), es decir, el interior de la membrana es más negativo que el exterior. Los principales iones que se encuentran fuera de la célula en reposo son el sodio (Na + ) y el cloruro (Cl− ) , mientras que dentro de la célula es principalmente el potasio (K + ). [7]
El potencial de acción comienza cuando el voltaje se vuelve más positivo; esto se conoce como despolarización y se debe principalmente a la apertura de los canales de sodio que permiten que el Na + fluya hacia el interior de la célula. Después de un retraso (conocido como período refractario absoluto ), el potencial de acción termina cuando se abren los canales de potasio, lo que permite que el K + salga de la célula y hace que el potencial de membrana vuelva a ser negativo, esto se conoce como repolarización . Otro ion importante es el calcio (Ca 2+ ) , que se puede encontrar dentro de la célula en el retículo sarcoplásmico (SR) donde se almacena el calcio, y también se encuentra fuera de la célula. La liberación de Ca 2+ desde el SR, a través de un proceso llamado liberación de calcio inducida por calcio , es vital para la fase de meseta del potencial de acción (ver fase 2, a continuación) y es un paso fundamental en el acoplamiento de excitación-contracción cardíaca . [8]
Existen importantes diferencias fisiológicas entre las células marcapasos del nódulo sinoauricular , que generan espontáneamente el potencial de acción cardíaco y aquellas células no marcapasos que simplemente lo conducen, como los miocitos ventriculares ). Las diferencias específicas en los tipos de canales iónicos expresados y los mecanismos mediante los cuales se activan dan como resultado diferencias en la configuración de la forma de onda del potencial de acción, como se muestra en la figura 2.
La automaticidad cardíaca, también conocida como autorritmicidad , es la propiedad de las células musculares conductoras especializadas del corazón de generar potenciales de acción cardíacos espontáneos. [9] [10] La automaticidad puede ser normal o anormal, causada por cambios temporales en las características del canal iónico , como el uso de ciertos medicamentos, o en el caso de una automaticidad anormal, los cambios se producen en un ambiente electrotónico , causado, por ejemplo, por un infarto de miocardio . [11]
El modelo estándar utilizado para comprender el potencial de acción cardíaco es el del miocito ventricular. A continuación se describen las cinco fases del potencial de acción de los miocitos ventriculares, con referencia también al potencial de acción SAN.
En el miocito ventricular, la fase 4 ocurre cuando la célula está en reposo, en un período conocido como diástole . En la celda estándar sin marcapasos, el voltaje durante esta fase es más o menos constante, aproximadamente -90 mV. [12] El potencial de membrana en reposo resulta del flujo de iones que han entrado en la célula (por ejemplo, sodio y calcio), del flujo de iones que han salido de la célula (por ejemplo, potasio, cloruro y bicarbonato), así como del flujo de iones generados por las diferentes bombas de membrana, quedando perfectamente equilibrados.
La actividad de estas bombas tiene dos propósitos. El primero es mantener la existencia del potencial de membrana en reposo contrarrestando la despolarización debida a la fuga de iones que no se encuentran en el equilibrio electroquímico (por ejemplo, sodio y calcio). El hecho de que estos iones no estén en equilibrio es la razón de la existencia de un gradiente eléctrico, ya que representan un desplazamiento neto de cargas a través de la membrana, que no pueden volver a entrar inmediatamente en la célula para restablecer el equilibrio eléctrico. Por lo tanto, es necesario contrarrestar su lenta reentrada en la célula o la célula perdería lentamente su potencial de membrana.
El segundo objetivo, íntimamente ligado al primero, es mantener la concentración intracelular más o menos constante y, en este caso, restablecer los gradientes químicos originales, es decir, forzar la salida del sodio y del calcio que antes entraban en la célula. él, y el potasio que previamente fluyó fuera de la célula de regreso a ella (aunque como el potasio se encuentra principalmente en el equilibrio electroquímico, su gradiente químico se reequilibrará naturalmente en oposición al gradiente eléctrico, sin necesidad de un mecanismo de transporte activo).
Por ejemplo, los iones de sodio (Na + ) y potasio (K + ) son mantenidos por la bomba de sodio-potasio que utiliza energía (en forma de trifosfato de adenosina (ATP) ) para sacar tres Na + de la célula y dos K. + en la celda. Otro ejemplo es el intercambiador de sodio-calcio que elimina un Ca 2+ de la célula por tres Na + al interior de la célula. [13]
Durante esta fase, la membrana es más permeable al K + , que puede entrar o salir de la célula a través de canales de fuga, incluido el canal de potasio de rectificación interna. [14] Por lo tanto, el potencial de membrana en reposo es mayoritariamente igual al potencial de equilibrio de K + y se puede calcular utilizando la ecuación de voltaje de Goldman-Hodgkin-Katz .
Sin embargo, las células marcapasos nunca están en reposo. En estas células, la fase 4 también se conoce como potencial de marcapasos . Durante esta fase, el potencial de membrana se vuelve lentamente más positivo, hasta que alcanza un valor establecido (alrededor de -40 mV; conocido como potencial umbral) o hasta que es despolarizado por otro potencial de acción, proveniente de una célula vecina.
Se cree que el potencial de marcapasos se debe a un grupo de canales, denominados canales HCN (activados por hiperpolarización activados por nucleótidos cíclicos) . Estos canales se abren a voltajes muy negativos (es decir, inmediatamente después de la fase 3 del potencial de acción anterior; ver más abajo) y permiten el paso tanto de K + como de Na + al interior de la célula. Debido a su inusual propiedad de ser activados por potenciales de membrana muy negativos, el movimiento de los iones a través de los canales de HCN se denomina corriente divertida (ver más abajo). [15]
Otra hipótesis sobre el potencial marcapasos es el "reloj de calcio". El calcio se libera del retículo sarcoplásmico dentro de la célula. Este calcio luego aumenta la activación del intercambiador de sodio-calcio , lo que resulta en un aumento en el potencial de membrana (ya que una carga +3 ingresa a la célula (por el 3Na + ) pero solo una carga +2 sale de la célula (por el Ca 2+ ) por lo tanto hay una carga neta de +1 ingresando a la celda). Luego, este calcio se bombea de regreso a la célula y nuevamente al SR mediante bombas de calcio (incluida la SERCA ). [dieciséis]
Esta fase consiste en un cambio rápido y positivo de voltaje a través de la membrana celular ( despolarización ) que dura menos de 2 ms en las células ventriculares y de 10 a 20 ms en las células SAN . [17] Esto ocurre debido a un flujo neto de carga positiva hacia la celda.
En las células no marcapasos (es decir, las células ventriculares), esto se produce predominantemente por la activación de los canales de Na + , lo que aumenta la conductancia (flujo) de membrana de Na + (g Na ). Estos canales se activan cuando llega un potencial de acción desde una célula vecina, a través de uniones en hendidura . Cuando esto sucede, el voltaje dentro de la celda aumenta ligeramente. Si este aumento de voltaje alcanza el potencial umbral (aproximadamente −70 mV), hace que se abran los canales de Na + . Esto produce una mayor entrada de sodio en la célula, aumentando rápidamente el voltaje hasta alrededor de +50 mV, [7] es decir, hacia el potencial de equilibrio de Na + . Sin embargo, si el estímulo inicial no es lo suficientemente fuerte y no se alcanza el potencial umbral, los canales rápidos de sodio no se activarán y no se producirá un potencial de acción; esto se conoce como la ley del todo o nada . [18] [19] La entrada de iones de calcio (Ca 2+ ) a través de los canales de calcio de tipo L también constituye una parte menor del efecto de despolarización. [20] La pendiente de la fase 0 en la forma de onda del potencial de acción (ver figura 2) representa la tasa máxima de cambio de voltaje del potencial de acción cardíaco y se conoce como dV/dt máx .
Sin embargo, en las células marcapasos (p. ej., células del nódulo sinoauricular ), el aumento del voltaje de la membrana se debe principalmente a la activación de los canales de calcio de tipo L. Estos canales también se activan por un aumento de voltaje, sin embargo, esta vez se debe al potencial del marcapasos (fase 4) o a un potencial de acción que se aproxima. Los canales de calcio tipo L se activan más lentamente que los canales de sodio, por lo tanto, la pendiente de despolarización en la forma de onda del potencial de acción del marcapasos es menos pronunciada que en la forma de onda del potencial de acción sin marcapasos. [12] [21]
Esta fase comienza con la rápida inactivación de los canales de Na + por la puerta interna (puerta de inactivación), reduciendo el movimiento de sodio hacia el interior de la célula. Al mismo tiempo, los canales de potasio (llamados I a 1 ) se abren y cierran rápidamente, permitiendo un breve flujo de iones de potasio fuera de la célula, lo que hace que el potencial de membrana sea ligeramente más negativo. Esto se conoce como una "muesca" en la forma de onda del potencial de acción. [12]
No existe una fase 1 obvia presente en las células marcapasos.
Esta fase también se conoce como fase de "meseta" debido a que el potencial de membrana permanece casi constante, a medida que la membrana comienza a repolarizarse lentamente. Esto se debe al casi equilibrio de carga que entra y sale de la celda. Durante esta fase, los canales de potasio rectificadores retardados ( Iks ) permiten que el potasio salga de la célula, mientras que los canales de calcio de tipo L (activados por la entrada de sodio durante la fase 0) permiten el movimiento de iones de calcio hacia el interior de la célula. Estos iones de calcio se unen y abren más canales de calcio (llamados receptores de rianodina) ubicados en el retículo sarcoplásmico dentro de la célula, lo que permite el flujo de calcio fuera del SR. Estos iones de calcio son responsables de la contracción del corazón.
El calcio también activa los canales de cloruro llamados I a 2 , que permiten que el Cl − entre a la célula. El aumento de la concentración de calcio en la célula también aumenta la actividad de los intercambiadores de sodio-calcio, mientras que el aumento de la concentración de sodio (debido a la despolarización de la fase 0) aumenta la actividad de las bombas de sodio-potasio. El movimiento de todos estos iones da como resultado que el potencial de membrana permanezca relativamente constante, con la salida de K + , la entrada de Cl − y las bombas de Na + /K + que contribuyen a la repolarización y la entrada de Ca 2+ , así como los intercambiadores de Na + /Ca 2+ . contribuyendo a la despolarización. [22] [12] Esta fase es responsable de la larga duración del potencial de acción y es importante para prevenir latidos cardíacos irregulares (arritmia cardíaca).
No existe una fase de meseta en los potenciales de acción de los marcapasos.
Durante la fase 3 (la fase de "repolarización rápida") del potencial de acción, los canales de Ca 2+ de tipo L se cierran, mientras que los canales de K + rectificadores retardados lentos (I Ks ) permanecen abiertos a medida que se abren más canales de fuga de potasio. Esto asegura una corriente positiva neta de salida, correspondiente al cambio negativo en el potencial de membrana , permitiendo así que se abran más tipos de canales de K + . Estos son principalmente los canales K + rectificadores retardados rápidos (I Kr ) y la corriente K + rectificadora interna , I K1 . Esta corriente positiva neta hacia afuera (igual a la pérdida de carga positiva de la celda) hace que la celda se repolarice. Los canales rectificadores retardados de K + se cierran cuando el potencial de membrana se restablece a aproximadamente -85 a -90 mV, mientras que el I K1 permanece conductor durante toda la fase 4, lo que ayuda a establecer el potencial de membrana en reposo [23]
Las bombas iónicas, como se mencionó anteriormente, como el intercambiador de sodio-calcio y la bomba de sodio-potasio, restablecen las concentraciones de iones a los estados equilibrados antes del potencial de acción. Esto significa que se bombea el calcio intracelular, que era responsable de la contracción de los miocitos cardíacos. Una vez que se pierde, la contracción se detiene y los músculos del corazón se relajan.
En el nódulo sinoauricular, esta fase también se debe al cierre de los canales de calcio tipo L, impidiendo el flujo hacia adentro de Ca 2+ y la apertura de los canales de potasio rectificadores rápidos retardados (I Kr ). [24]
Las células cardíacas tienen dos períodos refractarios , el primero desde el inicio de la fase 0 hasta mitad de la fase 3; esto se conoce como período refractario absoluto durante el cual a la célula le resulta imposible producir otro potencial de acción. A esto le sigue inmediatamente, hasta el final de la fase 3, un período refractario relativo, durante el cual se requiere un estímulo más fuerte de lo habitual para producir otro potencial de acción. [25] [26]
Estos dos períodos refractarios son causados por cambios en los estados de los canales de sodio y potasio . La rápida despolarización de la célula, durante la fase 0, hace que el potencial de membrana se acerque al potencial de equilibrio del sodio (es decir, el potencial de membrana en el que el sodio ya no entra ni sale de la célula). A medida que el potencial de membrana se vuelve más positivo, los canales de sodio se cierran y bloquean, lo que se conoce como estado "inactivado". Durante este estado los canales no pueden abrirse independientemente de la fuerza del estímulo excitador; esto da lugar al período refractario absoluto. El período refractario relativo se debe a la fuga de iones potasio, lo que hace que el potencial de membrana sea más negativo (es decir, está hiperpolarizado), lo que restablece los canales de sodio; abriendo la puerta de inactivación, pero aún dejando el canal cerrado. Debido a que algunos de los canales iónicos de sodio dependientes de voltaje se han recuperado y los canales iónicos de potasio dependientes de voltaje permanecen abiertos, es posible iniciar otro potencial de acción si el estímulo es más fuerte que un estímulo que puede disparar un potencial de acción cuando la membrana está en tensión. descansar. [27]
Las uniones en hendidura permiten que el potencial de acción se transfiera de una célula a la siguiente (se dice que acoplan eléctricamente las células cardíacas vecinas ). Están hechos de la familia de proteínas conexinas , que forman un poro a través del cual pueden pasar iones (incluidos Na + , Ca 2+ y K + ). Como el potasio es más alto dentro de la célula, es principalmente potasio el que pasa a través de ella. Este aumento de potasio en la célula vecina hace que el potencial de membrana aumente ligeramente, activando los canales de sodio e iniciando un potencial de acción en esta célula. (Un breve flujo de salida de Na+ impulsado por un gradiente químico a través de la conexión en el pico de despolarización provoca la conducción de la despolarización de célula a célula, no el potasio). [28] Estas conexiones permiten la conducción rápida del potencial de acción a través del corazón y son responsables de permitir la todas las células de las aurículas se contraen juntas, así como todas las células de los ventrículos. [29] La contracción descoordinada de los músculos del corazón es la base de la arritmia y la insuficiencia cardíaca. [30]
Los canales iónicos son proteínas que cambian de forma en respuesta a diferentes estímulos para permitir o impedir el movimiento de iones específicos a través de una membrana. Se dice que son selectivamente permeables. Los estímulos, que pueden provenir del exterior o del interior de la célula, pueden incluir la unión de una molécula específica a un receptor en el canal (también conocido como canales iónicos activados por ligando ) o un cambio en el potencial de membrana alrededor del canal. detectado por un sensor (también conocido como canales iónicos dependientes de voltaje ) y puede actuar para abrir o cerrar el canal. El poro formado por un canal iónico es acuoso (lleno de agua) y permite que el ión viaje rápidamente a través de la membrana. [34] Los canales iónicos pueden ser selectivos para iones específicos, por lo que existen canales específicos de Na + , K + , Ca 2+ y Cl- . También pueden ser específicos para una determinada carga de iones (es decir, positiva o negativa). [35]
Cada canal está codificado por un conjunto de instrucciones de ADN que le indican a la célula cómo producirlo. Estas instrucciones se conocen como gen . La Figura 3 muestra los importantes canales iónicos involucrados en el potencial de acción cardíaco, la corriente (iones) que fluye a través de los canales, sus principales subunidades proteicas (bloques de construcción del canal), algunos de sus genes controladores que codifican su estructura y los Fases que están activas durante el potencial de acción cardíaco. A continuación se describen brevemente algunos de los canales iónicos más importantes implicados en el potencial de acción cardíaco.
Los canales activados por nucleótidos cíclicos (canales HCN) activados por hiperpolarización se encuentran principalmente en células marcapasos, estos canales se activan a potenciales de membrana muy negativos y permiten el paso tanto de Na + como de K + al interior de la célula (que es un movimiento conocido como una corriente curiosa, I f ). Estos canales catiónicos (iones cargados positivamente) poco selectivos conducen más corriente a medida que el potencial de membrana se vuelve más negativo (hiperpolarizado). La actividad de estos canales en las células SAN hace que el potencial de membrana se despolarice lentamente, por lo que se cree que son responsables del potencial marcapasos. Los nervios simpáticos afectan directamente estos canales, lo que provoca un aumento de la frecuencia cardíaca (ver más abajo). [36] [15]
Estos canales de sodio dependen del voltaje y se abren rápidamente debido a la despolarización de la membrana, que generalmente ocurre desde las células vecinas, a través de uniones en hendidura. Permiten un flujo rápido de sodio hacia la célula, despolarizando la membrana por completo e iniciando un potencial de acción. A medida que aumenta el potencial de membrana, estos canales se cierran y bloquean (se vuelven inactivos). Debido a la rápida afluencia de iones de sodio (fase pronunciada 0 en la forma de onda del potencial de acción), la activación e inactivación de estos canales ocurre casi exactamente al mismo tiempo. Durante el estado de inactivación, el Na + no puede pasar (período refractario absoluto). Sin embargo, comienzan a recuperarse de la inactivación a medida que el potencial de membrana se vuelve más negativo (período refractario relativo).
Los dos tipos principales de canales de potasio en las células cardíacas son los rectificadores internos y los canales de potasio dependientes de voltaje.
Los canales de potasio rectificadores hacia el interior (K ir) favorecen el flujo de K + hacia el interior de la célula. Este influjo de potasio, sin embargo, es mayor cuando el potencial de membrana es más negativo que el potencial de equilibrio para K + (~-90 mV). A medida que el potencial de membrana se vuelve más positivo (es decir, durante la estimulación celular de una célula vecina), disminuye el flujo de potasio hacia la célula a través del Kir . Por tanto, K ir es responsable de mantener el potencial de membrana en reposo e iniciar la fase de despolarización. Sin embargo, a medida que el potencial de membrana continúa volviéndose más positivo, el canal comienza a permitir el paso de K + fuera de la célula. Este flujo de salida de iones de potasio en los potenciales de membrana más positivos significa que el Kir también puede ayudar en las etapas finales de la repolarización. [37] [38]
Los canales de potasio dependientes de voltaje (Kv ) se activan mediante despolarización. Las corrientes producidas por estos canales incluyen la corriente transitoria de salida de potasio Ito1 . Esta corriente tiene dos componentes. Ambos componentes se activan rápidamente, pero I to fast se inactiva más rápidamente que I to slow . Estas corrientes contribuyen a la fase de repolarización temprana (fase 1) del potencial de acción.
Otra forma de canales de potasio dependientes de voltaje son los canales de potasio rectificadores retardados. Estos canales transportan corrientes de potasio que son responsables de la fase de meseta del potencial de acción, y reciben nombres en función de la velocidad a la que se activan: I Ks de activación lenta, I Kr de activación rápida y I Kur de activación ultrarrápida . [39]
Hay dos canales de calcio dependientes de voltaje dentro del músculo cardíaco: canales de calcio de tipo L ('L' de larga duración) y canales de calcio de tipo T ('T' de transitorio, es decir, cortos). Los canales tipo L son más comunes y están más densamente poblados dentro de la membrana del túbulo T de las células ventriculares, mientras que los canales tipo T se encuentran principalmente dentro de las células auriculares y marcapasos , pero aún en menor grado que los canales tipo L.
Estos canales responden a los cambios de voltaje a través de la membrana de manera diferente: los canales tipo L se activan mediante potenciales de membrana más positivos, tardan más en abrirse y permanecen abiertos más tiempo que los canales tipo T. Esto significa que los canales tipo T contribuyen más a la despolarización (fase 0) mientras que los canales tipo L contribuyen a la meseta (fase 2). [40]
En el sistema de conducción del corazón, la actividad eléctrica que se origina en el nódulo sinoauricular (SAN) se propaga a través de la red His - Purkinje , la vía de conducción más rápida dentro del corazón. La señal eléctrica viaja desde el nódulo sinoauricular, que estimula la contracción de las aurículas , hasta el nódulo auriculoventricular (NAV) , que ralentiza la conducción del potencial de acción desde las aurículas a los ventrículos . Este retraso permite que los ventrículos se llenen completamente de sangre antes de contraerse. Luego, la señal pasa a través de un haz de fibras llamado haz de His , ubicado entre los ventrículos, y luego a las fibras de Purkinje en la parte inferior (ápice) del corazón, lo que provoca la contracción ventricular.
Además de la SAN, las fibras AVN y Purkinje también tienen actividad marcapasos y, por tanto, pueden generar espontáneamente un potencial de acción. Sin embargo, estas células generalmente no se despolarizan espontáneamente, simplemente porque la producción de potencial de acción en el SAN es más rápida. Esto significa que antes de que las fibras AVN o Purkinje alcancen el potencial umbral para un potencial de acción, son despolarizadas por el impulso entrante del SAN [41] . Esto se denomina "supresión de sobremarcha". [42] La actividad marcapasos de estas células es vital, ya que significa que si el SAN fallara, entonces el corazón podría continuar latiendo, aunque a un ritmo más bajo (AVN = 40-60 latidos por minuto, fibras de Purkinje = 20- 40 latidos por minuto). Estos marcapasos mantendrán con vida al paciente hasta que llegue el equipo de emergencia.
Un ejemplo de contracción ventricular prematura es el clásico síndrome del corazón atlético . El entrenamiento sostenido de los atletas provoca una adaptación cardíaca donde la frecuencia SAN en reposo es más baja (a veces alrededor de 40 latidos por minuto). Esto puede provocar un bloqueo auriculoventricular , donde la señal del SAN se ve afectada en su camino hacia los ventrículos. Esto provoca contracciones descoordinadas entre las aurículas y los ventrículos, sin el retraso correcto entre ellas y, en casos graves, puede provocar una muerte súbita. [43]
La velocidad de producción del potencial de acción en las células marcapasos se ve afectada, pero no controlada por el sistema nervioso autónomo .
El sistema nervioso simpático (nervios dominantes durante la respuesta de lucha o huida del cuerpo ) aumenta la frecuencia cardíaca ( cronotropía positiva ), al disminuir el tiempo para producir un potencial de acción en el SAN. Los nervios de la médula espinal liberan una molécula llamada noradrenalina , que se une y activa receptores en la membrana de la célula marcapasos llamados adrenoceptores β1 . Esto activa una proteína, llamada proteína G s (s de estimulante). La activación de esta proteína G conduce a niveles elevados de AMPc en la célula (a través de la vía del AMPc ). El AMPc se une a los canales de HCN (ver arriba), aumentando la corriente divertida y, por lo tanto, aumentando la tasa de despolarización, durante el potencial del marcapasos. El aumento de AMPc también aumenta el tiempo de apertura de los canales de calcio tipo L, aumentando la corriente de Ca 2+ a través del canal, acelerando la fase 0. [44]
El sistema nervioso parasimpático ( nervios dominantes mientras el cuerpo descansa y digiere) disminuye la frecuencia cardíaca ( cronotropía negativa ), al aumentar el tiempo necesario para producir un potencial de acción en el SAN. Un nervio llamado nervio vago , que comienza en el cerebro y viaja hasta el nódulo sinoauricular, libera una molécula llamada acetilcolina (ACh) que se une a un receptor ubicado en el exterior de la célula marcapasos, llamado receptor muscarínico M2 . Esto activa una proteína G i (I de inhibidora), que está formada por 3 subunidades (α, β y γ) que, cuando se activan, se separan del receptor. Las subunidades β y γ activan un conjunto especial de canales de potasio, aumentando el flujo de potasio fuera de la célula y disminuyendo el potencial de membrana, lo que significa que las células marcapasos tardan más en alcanzar su valor umbral. [45] La proteína G i también inhibe la vía del AMPc, reduciendo así los efectos simpáticos causados por los nervios espinales. [46]
Los fármacos antiarrítmicos se utilizan para regular los ritmos cardíacos demasiado rápidos. Otros fármacos utilizados para influir en el potencial de acción cardíaco incluyen bloqueadores de los canales de sodio , bloqueadores beta , bloqueadores de los canales de potasio y bloqueadores de los canales de calcio .
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