¿Qué es el batmotropismo?
El batmotropismo es la capacidad que tienen las células musculares, sobre todo del corazón, para activarse y generar una modificación en su equilibrio eléctrico, a partir de un estímulo externo.
Aunque es un fenómeno que se observa en todas las células musculares estriadas, por lo general el término se utiliza en electrofisiología cardíaca. Es sinónimo de excitabilidad. Su efecto final es la contracción del corazón a partir del estímulo eléctrico que genera la excitación.
El electrocardiograma es solo una muestra simplificada del complejo mecanismo eléctrico que sucede en el músculo cardíaco para mantener el ritmo coordinado. Este mecanismo de excitabilidad incluye la entrada y salida de iones de sodio (Na+), potasio (K+), calcio (Ca++) y cloro (Cl–) a los pequeños órganos intracelulares.
Las variaciones en estos iones son, al final, las que logran los cambios necesarios para generar la contracción.
¿En qué consiste el batmotropismo?
El término batmotropismo o excitabilidad se refiere a la capacidad que tienen las células musculares de activarse frente a un estímulo eléctrico.
Es una propiedad del músculo estriado que, si bien no es específica de las células cardíacas, la mayoría de las veces se refiere al funcionalismo propio del corazón.
El resultado final de este mecanismo es la contracción cardíaca, y cualquier alteración en el proceso tendrá repercusiones en el ritmo o frecuencia del corazón.
Hay condiciones clínicas que alteran la excitabilidad cardíaca, aumentándola o disminuyéndola, causando graves complicaciones en la oxigenación de los tejidos, así como la formación de trombos obstructivos.
Electrofisiología de la excitación celular
Las células cardíacas o miocitos poseen un medio interno y uno externo separados por una capa denominada membrana celular. En ambos lados de esta membrana hay moléculas de sodio (Na+), calcio (Ca++), cloro (Cl–) y potasio (K+). La distribución de estos iones determina la actividad del cardiomiocito.
En condiciones basales, cuando no hay impulso eléctrico, los iones tienen una distribución equilibrada en la membrana celular conocida como potencial de membrana. Esta disposición se modifica ante la presencia de un estímulo eléctrico, causando excitación de las células y provocando finalmente la contracción del músculo.
El estímulo eléctrico que viaja a través de la membrana celular y origina una redistribución iónica en la célula cardíaca se denomina potencial de acción cardíaco.
Cuando el estímulo eléctrico llega a la célula, ocurre un proceso de variación de los iones en el medio interno celular. Esto sucede porque el impulso eléctrico hace que la célula sea más permeable, así permite la salida y la entrada de iones de Na+, K+, Ca++ y Cl–.
La excitación ocurre cuando el medio celular interno alcanza un valor inferior al del medio externo. Este proceso hace que la carga eléctrica de la célula cambie, lo que se conoce como despolarización.
Para comprender el proceso electrofisiológico que activa los cardiomiocitos, o células musculares cardíacas, se creó un modelo que divide el mecanismo en cinco fases.
Potencial de acción del cardiomiocito
El proceso electrofisiológico que ocurre en las células musculares cardíacas es diferente al de cualquier otra célula muscular. Para su comprensión, se ha dividido en 5 fases numeradas del 0 al 4.
- Fase 4: es la etapa de reposo de la célula, los iones se encuentran equilibrados y la carga eléctrica celular está en valores basales. Los cardiomiocitos están preparados para recibir un estímulo eléctrico.
- Fase 0: en este momento comienza la despolarización celular, es decir, la célula se hace permeable a los iones de Na+ abriendo canales específicos para este elemento. De esta forma disminuye la carga eléctrica del medio interno celular.
- Fase 1: es la fase en la que deja de ingresar Na+ a la célula y hay movimiento de iones de K+ al exterior a través de canales especializados de la membrana celular. Ocurre un pequeño aumento en la carga interna.
- Fase 2: también conocida como meseta. Comienza con un flujo de iones de Ca++ al interior celular, lo que hace que se regrese a la carga eléctrica de la primera fase. El flujo de K+ al exterior se mantiene, pero ocurre de manera lenta.
- Fase 3: es el proceso de repolarización celular. Es decir, la célula comienza a equilibrar su carga exterior e interior para volver al estado de reposo de la cuarta fase.
Marcapasos fisiológico
Las células especializadas del nodo sinoatrial o sinoauricular tienen la capacidad de generar potenciales de acción de manera automática. Este proceso origina los impulsos eléctricos que viajan a través de las células de conducción.
El mecanismo automático del nodo sinoatrial es único y diferente al del resto de los miocitos, y su actividad es fundamental para mantener el ritmo cardíaco.
Propiedades fundamentales del corazón
El corazón está conformado por células de músculo estriado normales y células especializadas. Algunas de esas células tienen la capacidad de transmitir impulsos eléctricos y otras, como las del nodo sinoatrial, son capaces de producir estímulos automáticos que disparan descargas eléctricas.
Las células cardíacas presentan propiedades funcionales que son conocidas como propiedades fundamentales del corazón.
Estas propiedades fueron descritas en 1897 por el científico Theodor Wilhelm Engelman después de más de 20 años de experimentación, en los cuales hizo importantísimos descubrimientos, imprescindibles para la comprensión de la electrofisiología cardíaca que conocemos hoy en día.
Las propiedades clave del funcionalismo cardíaco son:
- Cronotropismo, es sinónimo de automatismo y se refiere a aquellas células especializadas capaces de generar los cambios necesarios para disparar el impulso eléctrico de manera rítmica. Es la característica del llamado marcapasos fisiológico(nodo sinoatrial).
- Batmotropismo, es la facilidad que tiene la célula cardíaca para excitarse.
- Dromotropismo, se refiere a la capacidad que tienen las células cardíacas para conducir el impulso eléctrico y generar la contracción.
- Inotropismo, es la capacidad del músculo cardíaco para contraerse. Es sinónimo de contractilidad.
- Lusitropismo, es el término que describe la etapa de relajación del músculo. Anteriormente, se pensaba que solo era la falta de contractilidad por estímulo eléctrico. Sin embargo, el término fue incluido en 1982 como una propiedad fundamental del funcionamiento cardíaco, ya que se demostró que es un proceso que requiere energía, además de un cambio importante en la biología celular.
Referencias
- Shih, H.T. Anatomy of the action potential in the heart. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Francis, J. Practical cardiac electrophysiology. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Oberman, R., Bhardwaj, A. Physiology, Cardiac. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Bartos, D.C., Grandi, E., Ripplinger, C.M. Ion Channels in the Heart. Comprehensive Physiology. Recuperado de ncbi.nlm.nih.gov.
- Hurst J.W., Fye W.B., Zimmer, H.G. Theodor Wilhelm Engelmann. Clin. Cardiol. Recuperado de onlinelibrary.wiley.com.