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Sistema de conducción del corazón

Video recomendado: Anatomía del corazón [11:52]
Visión general de la anatomía y las funciones del corazón.

​​El sistema de conducción del corazón es una red de células musculares cardíacas especializadas que inician y transmiten los impulsos eléctricos responsables de las contracciones coordinadas de cada ciclo cardíaco, permitiendo el buen funcionamiento del sistema cardiovascular. Estas células especializadas pueden generar un potencial de acción por sí mismas (autoexcitación) y transmitirlo a otras células cercanas (conducción), incluyendo a los cardiomiocitos.

Las partes del sistema de conducción eléctrica del corazón se pueden dividir en aquellas que generan potenciales de acción (tejido nodal) y aquellas que los conducen (fibras conductoras). Aunque todas las partes tienen la capacidad de generar potenciales de acción y, por lo tanto, contracciones cardíacas, el nodo sinoatrial (SA) es el principal iniciador y regulador del impulso en un corazón sano. Este aspecto convierte al nodo SA en el marcapasos fisiológico del corazón al mantener un ritmo cardíaco normal. Otras partes reciben y conducen secuencialmente el impulso que se origina en este y luego lo pasan a las células miocárdicas. Tras la estimulación por el potencial de acción, las células miocárdicas se contraen de forma sincrónica, lo que da como resultado un latido cardíaco. La propagación de los impulsos eléctricos y la contracción sincrónica de los cardiomiocitos se ve facilitada por la presencia de discos intercalados y uniones comunicantes.

Este artículo discutirá la anatomía del sistema de conducción cardíaca y sus diferentes partes. También se discutirán los trastornos de la vía de conducción y sus correlaciones clínicas.

Puntos clave sobre el sistema de conducción del corazón
Partes Tejido nodal: nodos sinoatrial (SA) y atrioventricular (AV)
Fibras de conducción:
vías de conducción internodales e interatriales, fascículo atrioventricular (de His), ramos del fascículo atrioventricular, ramos subendocárdicos
Nodo sinoatrial Contiene células de marcapasos cardíaco (P)
Marcapaso del corazón
Irrigado por la rama del nódulo SA de la arteria coronaria derecha
Vía de conducción internodal Anterior, media, posterior
Vía de conducción interatrial Conduce impulsos al atrio izquierdo
Irrigada por la rama del nodo sinoatrial
Nodo atrioventricular Marcapaso secundario
Irrigado por la rama del nodo atrioventricular
Fascículos Fascículo atrioventricular (de His) – oval, cuadrangular, o triangular
Ramos derecho e izquierdo
Ramos subendocárdicos (fibras de Purkinje)
Fisiología El impulso se inicia en el nodo SA → pasa por las vías de conducción internodal e interatrial→ nodo AV→ fascículo AV (de His) → ramos del fascículo AV → ramos subendocárdicos
Simpático: aumenta la frecuencia de la actividad del nodo SA
Parasimpático: disminuye la frecuencia de la actividad del nodo SA
Correlaciones clínicas Síndrome de disfunción sinusal, síndrome de Wolff-Parkinson-White
Contenidos
  1. Nodo sinoatrial
    1. Vía de conducción internodal
    2. Vía de conducción interatrial
  2. Nodo atrioventricular
    1. Fascículo atrioventricular (de His)
    2. Ramos derecho e izquierdo del fascículo atrioventricular
    3. Ramos subendocárdicos (de Purkinje)
  3. Fisiología
    1. Nodo sinoatrial
    2. Nodo atrioventricular
    3. Generación y conducción de impulsos
    4. Regulación autónoma
  4. Correlaciones clínicas
    1. Síndrome de disfunción sinusal
    2. Síndrome de Wolf-Parkinson-White
  5. Bibliografía
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Nodo sinoatrial

El nodo sinoatrial (nodo SA) es una colección plana y elíptica de tejido nodal especializado con dimensiones de hasta 25 milímetros de longitud. El nodo está ubicado en la pared posterolateral superior del atrio derecho cerca de la abertura de la vena cava superior que está indicada por el surco terminal (la unión del seno venoso y el atrio derecho propiamente dicho). Aquí se encuentra en la capa subepicárdica del corazón, a menudo cubierta por una almohadilla de grasa relativamente delgada.

Centralmente, el nodo SA está formado por células de tinción pálida conocidas como células de marcapaso cardíaco (P). Están dispuestas circunferencialmente alrededor de la irrigación del nodo (la rama del nodo SA de la arteria coronaria).

El nodo SA recibe irrigación de la rama del nodo sinoatrial de la arteria coronaria. En alrededor del 60% de los individuos, esta arteria es una rama de la arteria coronaria derecha (por lo tanto, surge de la arteria coronaria izquierda en el otro 40%). Hay numerosas células ganglionares autónomas que rodean el nodo SA por delante y por detrás. Sin embargo, ninguno de estos ganglios parece terminar en las células del marcapaso cardíaco. En cambio, las células P contienen receptores colinérgicos y adrenérgicos para responder a los neurotransmisores liberados por las células ganglionares autónomas circundantes.

Vía de conducción internodal

Las vías de conducción internodal forman parte de la red de conducción intraatrial. Estas vías no solo viajan dentro del atrio derecho, sino que también forman puntos directos de comunicación entre los nodos sinoatrial y atrioventricular. La vía de conducción internodal se divide en una rama anterior,una media y otra posterior.

  • La vía internodal anterior se origina en el borde anterior del nodo SA. Continúa anteriormente, discurriendo alrededor de la vena cava superior donde da lugar al haz de Bachmann. La banda internodal anterior continúa anteroinferiormente hacia el nodo AV, donde ingresa al nodo a través de su margen superior.
  • La vía internodal media surge del margen posterosuperior del nodo SA. Continúa por detrás de la vena cava superior hacia el borde del septo interatrial (SIA). La vía gira caudalmente en el SIA para ingresar al nodo AV a través de su borde superior.
  • La vía internodal posterior emerge del borde posterior del nodo SAl. Toma un curso posterior alrededor de la vena cava superior y continúa a través de la cresta terminal hacia la válvula de la vena cava inferior (válvula de Eustaquio). Luego, la vía ingresa al SIA (por encima del punto del seno coronario) donde ingresa al nodo AV a través de su cara posterior.

Estas vías de conducción transmiten el potencial de acción un poco más rápido que los cardiomiocitos circundantes. Contienen células tipo Purkinje (pobres en miofibrillas), lo que asegura que el potencial de acción llegue al nodo AV en el momento adecuado. La irrigación de estas vías es similar a la irrigación del atrio derecho, a través de la rama circunfleja de la arteria coronaria izquierda.

Vía de conducción interatrial

La vía de conducción interatrial, también llamada haz de Bachmann, se refiere a una vía preferencial de cardiomiocitos especializados que facilitan la conducción de impulsos entre los atrios. La vía se ramifica desde la vía internodal anterior a nivel de la vena cava superior. El haz de Bachmann cruza el surco interatrial (un punto de referencia externo del septo interatrial) y pasa sobre el limbo de la fosa oval. Una almohadilla de tejido graso separa el haz de Bachmann del limbo.

La vía se bifurca en un ramo derecho y otro izquierdo que viajan hacia las aurículas atriales derecha e izquierda, respectivamente. El ramo derecho se puede dividir en brazos superior e inferior. El brazo superior se origina en la unión externa de la vena cava superior y la aurícula (cerca de la ubicación del nodo SA). El brazo inferior emerge en el vestíbulo del atrio derecho. El ramo izquierdo proporciona cierto soporte estructural a la pared atrial anterior y continúa envolviendo la aurícula atrial izquierda. Proximalmente, la parte superior del ramo izquierdo pasa por delante de las aberturas de las venas pulmonares izquierdas. La parte inferior continúa caudalmente hasta el vestíbulo del atrio izquierdo.

Desde una perspectiva histológica, la presencia de células especializadas (como células ricas en miofibrillas, pobres en miofibrillas, células P, células de transición delgadas y anchas) facilitan la conducción rápida del potencial de acción a través del atrio izquierdo, minimizando el retraso en la despolarización entre los atrios. El haz de Bachmann recibe su irrigación de la rama del nodo sinoatrial de la arteria coronaria.

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Nodo atrioventricular

Existe otra estructura especializada en el corazón, similar al nodo SA descrito anteriormente, que también interviene en la conducción de los impulsos. Se conoce como el nodo atrioventricular (nodo AV) y a menudo se le llama el marcapaso secundario del corazón. En circunstancias normales, funciona como un conducto de actividad eléctrica desde el nodo SA hasta los ventrículos del corazón. Es la única vía por la que el potencial de acción puede cruzar de los atrios a los ventrículos; ya que el septo interatrial está hecho de una estructura cartilaginosa que no puede conducir impulsos eléctricos. El nodo AV es más pequeño que el nodo SA y se encuentra en la parte posteroinferior del SIA. En concreto, el nodo descansa en el triángulo del nodo atrioventricular (triángulo de Koch). Este triángulo está limitado por el seno coronario (basalmente), la valva septal de la válvula tricúspide (inferiormente) y el tendón del espacio piramidal inferior (tendón de la válvula de la vena cava inferior o tendón de Todaro) (superiormente).

El nodo de forma semiovalada ocupa la capa subendocardíaca dentro del triángulo de Koch. La base de este también se extiende hacia el músculo atrial. El vértice del nodo se extiende anteroinferiormente. Atraviesa el esqueleto cardíaco fibroso para formar la parte inicial del haz atrioventricular (de His).

El nodo AV es irrigado por la rama del nodo atrioventricular. Esto surge de la rama interventricular inferior de la arteria coronaria derecha en el 80% de los individuos. En el 20% restante de los individuos, la rama del nodo atrioventricular proviene de la rama circunfleja de la arteria coronaria izquierda. También hay una cantidad notable de células nodales autónomas que rodean el nodo AV (como se observa en el nodo SA). Sin embargo, ninguno de estos realmente hace sinapsis con el nodo AV. Al igual que las células del nodo SA, las células del nodo AV también tienen receptores adrenérgicos y colinérgicos para responder a la información autónoma.

Fascículo atrioventricular (de His)

El fascículo atrioventricular (también conocido como haz de His) es el segmento inicial del nodo AV que penetra a través del trígono fibroso en la parte membranosa del septo interventricular. En un corte transversal al nivel del cuerpo fibroso, el haz de Hiz puede tener una apariencia ovalada, cuadrangular o triangular. Una característica única e importante es que solo permite el movimiento "hacia adelante" de los potenciales de acción. Por lo tanto, la transmisión retrógrada de impulsos eléctricos de los ventrículos a los atrios no está permitida en un corazón que funciona normalmente. El haz de His está irrigado por las ramas interventriculares anterior e inferior de las arterias coronarias.

Ramos derecho e izquierdo del fascículo atrioventricular

A medida que el nodo se desplaza desde el septo interventricular membranoso al muscular, se bifurca en los ramos derecho e izquierdo.

El crus dextrum, que en latín significa ramo derecho del fascículo, emerge del fascículo AV en el septo interventricular membranoso. Es un grupo redondo de fascículos finos que viajan en el miocardio antes de dirigirse superficialmente al espacio de la capa subendocárdica. Viaja al lado derecho del septo interventricular donde se ramifica en las paredes ventriculares antes de continuar hacia el vértice ventricular. Aquí, ingresa a la banda moderadora septomarginal antes de alcanzar los músculos papilares anteriores. La arborización terminal de la rama derecha inerva el músculo papilar y pasa a inervar el resto de la pared ventricular.

El ramo izquierdo del fascículo o crus sinistrum (latín) se ramifica desde el haz AV al inicio del septo interventricular muscular. Está formado por numerosos pequeños fascículos que se convierten en láminas aplanadas. Estos fascículos ocupan la mitad izquierda del septo interventricular muscular. La lámina se mueve hacia el espacio subendocárdico a medida que viaja hacia el vértice ventricular. Aquí se trifurca en divisiones posterior, septal y anterior. Las ramas pasarán a activar los músculos papilares anterior y posterior, el tabique interventricular y las paredes del ventrículo izquierdo.

Ramos subendocárdicos (de Purkinje)

Los fascículos derecho e izquierdo están formados por ramos subendocárdicos (fibras de Purkinje). Estas células pueden ser mucho más grandes que las de los músculos cardíacos circundantes y funcionan de manera muy diferente a las células precedentes en el nódulo AV. Las ramas subendocárdicas se encuentran en toda la longitud de ambos haces en la capa subendocárdica. Se extienden hacia el vértice cardíaco, luego se curvan hacia arriba y hacia atrás a través de las paredes de los ventrículos.

Las fibras tienen muchas más uniones comunicantes que las células del nodo AV y los miocitos circundantes. Como resultado, pueden transmitir impulsos 6 veces más rápido que los músculos ventriculares y 150 veces más rápido que las fibras del nodo AV. El mayor número de uniones comunicantes permite que pasen más iones de una célula a la siguiente, lo que aumenta la velocidad de conducción. Además, hay menos miofibrillas en las células de Purkinje, lo que resulta en poca contracción (por lo tanto, períodos refractarios más cortos o ausentes) dentro de estas células. En consecuencia, los haces pueden lograr una transmisión casi instantánea del potencial de acción al resto del ventrículo una vez que pasa por el nódulo AV. Esto compensa el retraso en el nódulo AV y permite que los ventrículos se contraigan poco después que los atrios.

Ten en cuenta que los ramos principales del fascículo atrioventricular están aislados por vainas de tejido conectivo. Esto evita la excitación prematura del tejido cardíaco adyacente. Por lo tanto, los músculos papilares se despolarizarán primero, seguidos por el vértice ventricular y luego las paredes. El patrón de despolarización también va del endocardio al epicardio, ya que las fibras se encuentran en la capa subendocárdica.

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Fisiología

Ahora que hemos revisado la anatomía del sistema de conducción cardíaca, hazte estas preguntas importantes: ¿cómo funcionan los nodos SA y AV? ¿Cómo viajan los impulsos a través del corazón? La respuesta simple a ambas preguntas es un potencial de acción.

Nodo sinoatrial

Los cardiomiocitos tienen la capacidad especial de estimularse a sí mismos (autoexcitación o automaticidad). La iniciación del potencial de acción depende de los canales iónicos que permiten el paso de iones dentro y fuera de las células. En el caso de los cardiomiocitos, tienen canales de iones de sodio (Na+) de acción rápida, de iones de sodio-calcio lentos (Na+-Ca2+) y de iones de potasio (K+) lentos/rápidos (entre otros canales importantes que mantienen el equilibrio iónico).

Esta automaticidad es particularmente mayor en las células P. Tienen un potencial de membrana en reposo más bajo que los cardiomiocitos circundantes y las células de transición debido a los siguientes factores:

  • Existe una alta concentración de Na+ extracelular fuera de las fibras nodales.
  • Una cantidad relativamente grande de canales de Na+ ya están abiertos.
  • Hay una difusión pasiva de Na+ en las células P entre los latidos del corazón debido a los canales de sodio "permeables".
  • La entrada pasiva de Na+ provoca un aumento lento del potencial de membrana de la célula, acercándola progresivamente al umbral de generación de un potencial de acción.

Por lo tanto, las células P cardíacas del nodo SA se despolarizan más fácilmente que otras células cardíacas. El nodo SA también está íntimamente conectado con los músculos cardíacos circundantes a través de las vías de conducción internodales e interatriales. En consecuencia, el potencial de acción generado puede transmitirse rápidamente a otras células. Esto permite que el nodo SA establezca el ritmo al que las células del corazón se despolarizarán y posteriormente se contraerán, convirtiéndolo en el marcapasos del corazón. En promedio, el nodo SA puede disparar entre 60 y 100 latidos por minuto en reposo.

Gráfico de potencial de acción del músculo cardíaco. Período refractario: la célula se despolariza (se vuelve más positiva), se mantiene (poco o ningún cambio), luego se repolariza (se vuelve más negativa). Período refractario absoluto: los canales iónicos se inactivan temporalmente. Período refractario relativo: algunos canales iónicos pueden estar activados.

Nodo atrioventricular

Aunque la función principal del nodo AV es facilitar el paso de la onda de despolarización a los ventrículos, también tiene funciones adicionales. En ausencia de un nodo SA en funcionamiento, el nodo AV tiene la capacidad de convertirse en el marcapasos del corazón. Recuerda que también tiene células P que son capaces de establecer un ritmo (aunque más lento) (40 a 60 latidos por minuto).

El nodo AV también es responsable de ralentizar el paso del impulso eléctrico que viaja a los ventrículos. Este importante fenómeno permite que los ventrículos tengan más tiempo para permanecer inactivos y llenarse de sangre proveniente de los atrios que se contraen. Pero, ¿cómo ralentiza la conducción el nodo AV?

Una característica clave de las células de transición y las células P en el nodo AV es que tienen menos uniones comunicantes en los discos intercalados. En consecuencia, hay más resistencia a la conducción en esta parte de la vía de conducción que en otras áreas.

Generación y conducción de impulsos

Ahora juntemos toda esa información y describamos los pasos de conducción cardíaca:

  1. El nodo SA genera el potencial de acción.
  2. El potencial de acción pasa a lo largo de las vías de conducción internodal e interatrial, provocando la sístole atrial.
  3. El impulso llega al nodo AV y se frena para facilitar el llenado ventricular (diástole ventricular).
  4. Luego, el impulso pasa del nodo AV al fascículo AV.

Después de esto, se dispersa rápidamente a través de los ramos del fascículo y el tejido subendocárdico causando la sístole ventricular.

Regulación autónoma

Todo el sistema de conducción cardíaca está bajo la influencia de la vía autónoma. La estimulación simpática del tejido conductor proviene del plexo cardíaco, mientras que la influencia parasimpática surge del nervio vago (X par craneal).

La activación del sistema nervioso simpático da como resultado la liberación de adrenalina (epinefrina) y otros neuroquímicos adrenérgicos. Se unen a los receptores beta-1 y beta-2 que se encuentran en los nodos SA y AV, así como a lo largo de las vías de conducción de apoyo. El impacto general del sistema simpático es un aumento en la tasa de despolarización del nodo SA. En consecuencia, esto eleva la frecuencia cardíaca general (aumento del cronotropismo). Dado que estos receptores adrenérgicos también están presentes en los cardiomiocitos, el impulso simpático actuará sobre estas células, aumentando la fuerza de contracción (aumento del inotropismo). Por lo tanto, el gasto cardíaco general aumentará.

Por otro lado, la activación parasimpática de los receptores muscarínicos en los nodos SA y AV tendrá el efecto contrario en comparación con el sistema simpático. La estimulación parasimpática ralentiza la activación del nodo SA, lo que reduce la frecuencia cardíaca. También, disminuye la contractilidad de los cardiomiocitos, reduciendo efectivamente el gasto cardíaco.

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Kim Bengochea, Universidad Regis, Denver
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