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Martín Hunter
Ayudante de Fisiología
El mismo voltaje (umbral) que dispara la apertura de M
3
(estado activado) provoca el cierre de
H pero, como las compuertas presentan diferente cinética de activación, H se cierra unas
milésimas de segundo después de la apertura de M
3
(estado inactivado). Durante el estado
activado del canal, fluyen grandes cantidades de Na
+
hacia el interior de la fibra produciendo la
despolarización de la célula (fase 0). Por otra parte, el mismo voltaje que había provocado la
apertura de estos canales también genera la activación de canales de potasio voltaje
dependientes. Sin embargo, estos canales son de “activación lenta”
10
, por lo que se abren
milésimas de segundo después de la apertura de la compuerta de activación (M
3
) de los
canales de sodio. La apertura de los canales de potasio genera la salida de K
+
hacia el exterior
de la fibra al mismo tiempo que comienzan a cerrarse los canales de sodio. Las corrientes
responsables del eflujo de K
+
se denominan I
K
(rectificadora tardía), I
K1
(rectificadora hacia
dentro) e I
to
(transitoria hacia afuera). El aumento de la salida de K
+
en simultáneo con el
descenso de la entrada de Na
+
recuperan el potencial de reposo normal de la célula
(repolarización).
¿Por qué se produce la meseta
? Nuevamente, el valor umbral alcanzado por la célula
miocárdica ocasiona la apertura de canales de calcio (predominantemente, de canales tipo L)
voltaje dependientes, que permanecen abiertos varias décimas de segundo. Durante su
apertura, fluyen hacia el interior de la célula grandes cantidades de iones calcio
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manteniendo
prolongado el proceso de despolarización. Este influjo de cargas positivas mediadas por iones
calcio queda equilibrado por el eflujo de cargas positivas en forma de iones potasio a través de
las corrientes I
K
, I
K1
e I
to
(esta última responsable de generar la fase de repolarización temprana
y que no se inactiva completamente hasta el final de la fase 2).
¿Por qué la repolarización
es lenta? Las corrientes de K
+
(I
K
, I
K1
e I
to
) aumentan con el tiempo
en tanto las corrientes de Ca
2+
se inactivan. Cuando el eflujo de K
+
excede el influjo de Ca
2+
comienza la repolarización. Las corrientes de K
+
transitoria hacia afuera (I
to
) y rectificadora
tardía (I
K
) ayudan al inicio de la repolarización pero no así la corriente rectificadora hacia
adentro (I
K1
) debido a que la conductancia de los canales responsables de esta corriente es
muy baja para los valores del potencial de membrana durante la meseta. Sin embargo, una vez
que la fase 3 ha comenzado, la contribución de la corriente rectificadora hacia adentro (I
K1
)
aumenta considerablemente debido a que el eflujo de iones K
+
disminuye el valor del potencial
de membrana provocando un aumento de la conductancia de los canales que median la
corriente I
K1
.
¿Qué ocurre durante la fase 4
? Durante esta fase predominan los mecanismos para conservar
la homeostasis intracelular. El exceso de Na
+
que ingresa a la célula durante la fase 0 del
potencial de acción se elimina por acción de la Na
+
,K
+
-ATPasa. Esta enzima elimina 3 iones
Na
+
y los intercambia por 2 iones K
+
(que salieron de la célula durante las fases 2 y 3 del
potencial de acción). La eliminación del Ca
2+
intracelular (que ingresó durante la fase 2) ocurre
por medio de una bomba de Ca
2+
dependiente de ATP (que mueve iones Ca
2+
de regreso hacia
los sitios de almacenamiento en el retículo sarcoplásmico – ver apéndice) y un mecanismo de
intercambio Na
+
/Ca
2+
, que intercambia 3 iones Na
+
desde el exterior por cada ion Ca
2+
expulsado.
PERÍODOS REFRACTARIOS
El músculo cardíaco requiere un período de tiempo luego del potencial de acción para poder
ser reexcitado por un estímulo. El período refractario absoluto está definido por la porción del
potencial de acción en la que ningún estímulo (lo fuerte que sea) puede generar una nueva
respuesta celular. Esto se debe a que la compuerta de inactivación de los canales de sodio no
se abre de nuevo hasta que el potencial vuelva hasta (casi) los valores de reposo. Luego,
durante el período refractario efectivo se puede generar una respuesta local, no propagada,
sólo con una señal excitadora muy intensa (estímulo supra-umbral). El período refractario
10
Es por esto que también se denominan canales lentos de potasio.
11
El Ca2+ que ingresa a la célula está involucrado en el acoplamiento excito-contráctil del músculo
cardíaco.