Excitabilidad y períodos refractarios

La excitabilidad cardíaca se refiere a la cantidad de corriente entrante que necesitan los miocitos o células del miocardio (las células de la capa muscular media del corazón) para despolarizarse o generar un potencial de acción.

El hecho de que se despolarice o no depende de si sus "canales iónicos de sodio" dependientes del voltaje son excitables o no.

Una célula más excitable podría tener más canales de iones Na+ disponibles, e incluso si hubiera una corriente relativamente débil de iones Na+ fluyendo, la célula podría despolarizarse fácilmente.

Por otro lado, una célula menos excitable podría tener la mayoría de sus canales de iones Na+ inactivados, por lo que no se abrirán en respuesta a los estímulos, representados por esta bolita atascada en la abertura, solo algunos de ellos están disponibles, por lo que será necesario que fluya una corriente intensa de iones Na+ para que se despolarice.

Este es un miocito de uno de los ventrículos y este es un gráfico del potencial de membrana en el tiempo.

En primer lugar, unos pocos iones positivos, como el sodio y el calcio, atraviesan las uniones comunicantes y entran en la célula, elevando el potencial de membrana hasta un nivel umbral, normalmente en torno a los 70 mV.

En ese momento, los canales de Na+ dependientes del voltaje se abren y muchos iones de Na+ entran en la célula, provocando la despolarización.

Justo después de la despolarización, a unos +20 mV, los canales se inactivan y dejan de estar disponibles para otra despolarización.

Después de la subida, se produce la meseta, y luego, a medida que la célula se repolariza, los canales de sodio comienzan a recuperarse, y aunque están cerrados, siguen siendo excitables, y finalmente la célula se repolariza de nuevo a su estado habitual alrededor de -90mV.

Durante la mayor parte del potencial de acción, la célula miocárdica es incapaz de despolarizarse de nuevo, y esto se denomina período refractario absoluto.

En otras palabras, durante el período refractario absoluto, prácticamente todos los canales de sodio del miocito están inactivados, por lo que, aunque llegue una corriente entrante intensa desde la célula vecina, no puede despolarizarse.

Hay muchos canales de Na+ en cada célula miocárdica y cada canal actúa de forma independiente, pero en general, la mayoría de ellos permanecen inactivados después de la subida, a través de la meseta y hasta que la célula se ha repolarizado a unos -50 mV, momento en el que algunos canales comienzan a recuperarse y la célula puede responder a un estímulo.

Para medir el período refractario absoluto, un electrofisiólogo suministra una corriente a una célula miocárdica y obtiene un potencial de acción en respuesta.

Mientras se produce ese potencial de acción, el electrofisiólogo suministra múltiples ráfagas de corriente a la célula a intervalos regulares.

Si una ráfaga de corriente no provoca nada, significa que la célula sigue en el período refractario absoluto.

Pero si una ráfaga de corriente hace que la célula se despolarice, eso significa que la célula ha salido del período refractario absoluto.

Como las ráfagas de corriente se administran a intervalos y acabamos justo fuera del período refractario absoluto, es posible que la ráfaga de corriente se diera en el momento exacto en que la célula salía de su período refractario absoluto.

Pero es más probable que la célula saliera del período refractario absoluto en algún momento y luego pasara un poco de tiempo antes de que se aplicara la siguiente ráfaga de corriente.