La función cardiaca se ve afectada por la presencia de iones potasio y calcio, así como por patologías y fármacos asociados a estos iones. El potasio es importante para la excitabilidad cardiaca y la repolarización, mientras que el calcio refuerza la contracción del miocardio. Un nivel inadecuado de estos iones puede dar lugar a arritmias, infartos u otras afecciones cardiacas.
1. EFECTOS DE LOS IONES
POTASIO Y CALCIO
SOBRE LA FUNCIÓN CARDIACA
Jacqueline Arriagada Tapia
Loreto Espinosa Fuentealba
Constanza Faundez Valdés
2. Ion Potasio a nivel sistémico
El potasio regula el contenido de agua en las células.
Gracias a la llamada bomba de sodio/potasio el
organismo mantiene el potasio dentro de las células y el
sodio fuera.
Junto al sodio y cloro, el potasio regulariza la presión
osmótica y forma parte del equilibrio ácido/base.
El potasio Incrementa la excitabilidad muscular, en
especial del corazón, sistema nervioso y de los
músculos.
Indispensable para el buen funcionamiento del
miocardio.
Interviene en el metabolismo, en procesos como
gluconeogénesis, secreción de insulina y síntesis de
proteínas.
3. Aproximadamente el
99 % del calcio
total del cuerpo se
encuentra
depositado en la
matriz orgánica del
esqueleto,
cumpliendo aquí su
principal función que
consiste en la
construcción de los
huesos junto con el
fosforo y el
magnesio.
Ion calcio a nivel sistémico
4. El otro 1 % del calcio del cuerpo está disuelto en el
plasma sanguíneo y en fluidos celulares, en donde
lleva a cabo varias funciones importantes.
Entre las que se encuentran:
La coagulación de la sangre como factor de
coagulación.
Excitabilidad neuromuscular.
Transmisor del impulso nervioso en las fibras sensitivas y
motoras.
Ritmo cardíaco, reforzando la contracción del miocardio.
Cicatrizante.
Ion calcio a nivel sistémico
5. Canal Potasio dependiente de voltaje:
Propiedades
Un túnel central o poro a través del cual fluyen
iones con respecto a su gradiente electroquímico.
Un filtro de selectividad, el cual dicta a cuál ión se
le permitirá el paso a través del poro, denominado
región P
Una estructura que ejerce la función de compuerta
controlando la probabilidad conformacional de
apertura y cierre del canal y por lo tanto, la
permeabilidad de dicha proteína
13. La actividad del corazón consiste en la alternancia
sucesiva de contracción (sístole) y relajación (diástole) de
las paredes musculares de las aurículas y los ventrículos,
lo cual se conoce como ciclo cardiaco.
¿Cuál es la actividad del corazón?
La mayor parte de las
fibras cardiacas son
capaces de
autoexcitación, proceso
que puede provocar
contracción rítmica
automática. Esto es
cierto para estas fibras
especializadas.
14.
15. La longitud del músculo al iniciarse la
contracción.
El estado inotrópico del músculo, es decir,
de la relación fuerza-velocidad-longitud.
La tensión que tiene que desarrollar el
músculo durante la contracción.
La presencia o ausencia de distintos iones
como potasio y calcio.
Factores que afectan la función
cardiaca ventricular
16. El potasio es muy importante
en la excitabilidad ya que
tiene un papel fundamental
en la etapa de repolarización
del potencial de acción. La
prolongación del potencial
de acción en el caso del
corazón es esencial para un
proceso sucesivo de
excitación-contracción
normal, evitando una
excitación prematura.
Ion potasio en la función cardiaca
Evaluación de la concentración de potasio
en el miocardio durante el latido.
20. Espironolactona:
(hipocalemia)
Se los conoce como
"píldoras contra la retención
de agua" ya que ayudan a
aumentar los niveles de
potasio en sangre al
permitir que los riñones
retengan potasio mientras
el individuo orina más.
Canales de potasio Canales da calcio
Fármacos que afectan a los canales
de calcio y potasio
Dobutamina:
(Hipocalcemia)
Es un agonista del calcio,
que estimula la actividad de
la adenilil ciclasa y por lo
tanto abre canales de
calcio, produciendo así la
estimulación cardiaca. Son
utilizados en la bradicardia.
21. Kayexalate:
(Hipercalemia)
Este medicamento
disminuye los niveles de
potasio en sangre al
adherirse al potasio en el
estómago o intestino. Este
medicamento se puede
administrar por vía oral.
Canales de potasio Canales da calcio
Fármacos que afectan a los canales
de calcio y potasio
Diltiazem: (Hipercalcemia)
Es un bloqueante de los
canales de calcio, por lo
tanto es un cardiodepresor.
Por esta razón se usa en el
tratamiento de taquicardias.
A pesar de que la
despolarización obedezca
sobre todo al sodio, el nodo
atrio-ventricular obedece a
la entrada del calcio.
Los canales de potasio están compuestos por subunidades alfa y beta. La responsable de la conducción de iones a través de la bicapa lipídica es la subunidad alfa. Dependiendo de su topología y del número de regiones P (poro de selectividad) se ha establecido una clasificación de los canales de potasio (4,7,8).
Los canales de potasio que aumentan o disminuyen su permeabilidad dependiendo del voltaje transmembrana, presentan seis segmentos transmembrana (TM) y un poro (1 P) y se denominan canales de K+ dependientes de voltaje (Kv, figura 1, A). los segmentos S5 y S6 tienen función en la selectividad, el segmento transmembranal contiene entre 4 a 8 residuos basicos, arginina y lisina, y debido a que estos residuos estan cargados positivamente se considera al segmento S4 como el sensor de voltaje.
Los que presentan 2 TM-1P, son canales que permiten el paso del potasio hacia el intracelular cuando la membrana plasmática se encuentra a un voltaje más negativo que su potencial de equilibrio y se encuentran cerrados a potenciales más positivos, por lo que se denominan, canales de potasio rectificadores hacia adentro, estos mantienen el potencial de membrana en reposo, por lo tanto participan en la regulación de la excitabilidad de la célula.
Los canales de calcio son proteínas oligoméricas, constituidos por una subunidad principalmente a 1, que sirve como poro y sensor del cambio de potencial, y que esta compuesto de 4 dominios.Además el canal posee subunidades reguladoras o auxiliares tales como la subunidad b y las subunidades a2, unidas por puentes disulfuro, evitan o permiten el paso del Calcio.
Se ve al potencial de acción extendiéndose x el sarcolema hasta llegar a los túbulos T, donde hay sensor de voltaje llamado receptor HDP que esta relacionado con canal rianodinico.El receptor HDP al captar al potencial de accion sufre un cambio conformacional que provoca que el canal rianodinico tambien sufra un cambio y pase a ser un canal de calcio en la superficie del reticulo sarcoplasmico que permita la salida este ion.El calcio se encuentra cerca de la membrana del reticulo sarcoplasmico gracias a la calsecuestrina que suelta el calcio cuando el canal rianodinico se abre.Entonces al aumentar el calcio citoplasmatico, este se une a la subunidad c de la troponina y causa que los sigtios de union de la actina para la miosina queden despejados. Generando la contraccion del musculo.Una vez lograda la contraccion, para disminuir el calcio citoplasmatico, la proteina SERCA que esta en el reticulo sarcoplasmico usa ATP para hacer entrar al calcio de vuelta al rs.
Produce infarto:
Para que se lleve a cabo la sístole cardiaca es necesaria la repolarización. Esta sistole es necesaria para llevar sangre a las arterias coronarias. Para que ocurra la repolarización se requiere que el potasio salga de la célula pero si existe hiperkalemia la concentración de potasio fuera de la célula está incrementada. Al estar incrementada la concentración en el exterior al momento de la repolarización el potasio no puede salir en la cantidad suficiente puesto que al salir poco potasio se logra un equilibrio en las concentraciones de este en ambos lados de la membrana y los canales se cierran. Los canales estan cerrados y la cantidad de iones positivos dentro de la ´célula es aún muy elevada y por lo tanto no está repolarizada. Al avanzar este fenómeno se producen fibrilaciones que no permiten bombear la sangre para nutrir las coronarias y se produce un infarto, en caso de que la hiperkalemia sea súbita, muy rápida no da tiempo de producir fibrilaciones, lleva a un paro cardiaco en diastole.
Hipocalcemia
Al existir un déficit de calcio, el nodo atrio-ventricular genera menos descargas de lo normal, provocando la bradicardia.Una bradicardia extrema hace que el volumen eyectado por el corazón sea normal, pero como los latidos son tan espaciados la cantidad que llega a los tejidos no es suficiente para oxigenarlos, por lo que causa un paro cardiaco y puede llegar a la muerte súbita
Hipercalcemia
Un exceso de calcio provoca que el nodo atrio-ventricular descargue de manera reiterativa generando un aumento del ritmo cardiaco, conocido como taquicardia.La taquicardia es un ritmo cardíaco rápido o irregular, entre 100-400 latidos por minuto. Con un ritmo tan elevado, el corazón no puede bombear eficazmente sangre con altos niveles de oxígeno hacia el cuerpo.