¿Por qué el corazón puede seguir latiendo fuera del cuerpo?

Quizás lo hayan visto, alguna vez, en un reportaje sobre trasplantes: Tras la cuidadosa extracción de un corazón humano procedente de un donante, éste sigue latiendo, imponente y desafiante. De hecho, un corazón sacado fuera del cuerpo humano (corazón extracorpóreo) puede seguir con su actividad desde segundos hasta horas, dependiendo de las condiciones.

Existe la creencia de que el corazón late por acción del cerebro sobre él. Seguramente esa creencia viene dada porque el corazón, al fin y al cabo, es un músculo y como tal, para contraerse, necesitaría de un estímulo nervioso que se origine en el cerebro. Sin embargo, esto no es así ya que se trata de un músculo especial, diferente del resto. Como prueba de esto, las personas que sufren muerte cerebral pueden tener un corazón que siga latiendo durante un tiempo limitado. Va a ser el automatismo del corazón lo que le va a permitir tener cierto grado de independencia del resto del cuerpo.

Las células musculares cardíacas, al igual que el resto de músculos, poseen unas fibras formadas por las proteínas actina y miosina que actúan como cuerdas elásticas. Cuando se acortan, provocan la contracción de las células musculares. Para que este acortamiento pueda darse, se necesita que los iones de calcio se liberen en el interior de la célula muscular. Sin embargo, esta liberación del calcio va a depender a su vez de la carga eléctrica del interior de la célula con respecto al exterior.

Normalmente, prácticamente todas las células en reposo tienen una carga negativa respecto al exterior celular, esta diferencia de cargas es lo que crea un potencial eléctrico en la membrana de la célula. Eso se debe principalmente a la diferencia de concentraciones de iones diferentes a cada lado de la membrana. Si dentro de la célula tenemos pocos iones con carga positiva y muchos con carga negativa comparando con el exterior es esa diferencia de cargas entre ambos lados lo que crea el potencial eléctrico y de membrana.

¿Y qué tiene que ver todo este rollo del potencial eléctrico de membrana con el calcio?

Para que se libere calcio en la célula y las fibras de actina y miosina se contraigan, este potencial eléctrico se tiene que hacer positivo. Esto se produce gracias a la apertura de unos canales iónicos concretos en la membrana celular, que hacen que la carga del interior de la célula se haga más positiva.

Para que un músculo se contraiga, es necesario, como primer paso, que el potencial de membrana se haga positivo. Esto se logra gracias a las neuronas motoras que se colocan sobre el músculo. Al secretar un neurotransmisor llamado acetilcolina sobre el músculo, se abren canales iónicos, el potencial de membrana se hace positivo, se libera calcio en la célula y se produce la contracción. Es una especie de reacción en cadena. Por eso, si no hay ningún estimulo neuronal, el músculo no se contrae.

¿Y qué pasa con el corazón?

El corazón, a diferencia del músculo normal, no tiene un potencial de membrana en reposo constante. La célula se va haciendo cada vez más y más positiva con respecto al exterior hasta que llega un momento en que se contrae, después de ello hay una fase en la que vuelve a ser negativa para comenzar de nuevo a ser positiva y darse así un ciclo que siempre se repite. Estos cambios propios del potencial de membrana sin necesidad de ningún estímulo neuronal se deben a unos canales iónicos que se encuentran abiertos “por defecto” y que no encontramos en las células musculares normales. De esta forma, el corazón late rítmicamente según la velocidad del ciclo en el que las células cardíacas se van haciendo progresivamente positivas por el paso de iones positivos a través de los canales.

El papel del sistema nervioso será el de acelerar o frenar este ritmo de cambios iónicos, mediante la apertura o cierre de determinados canales. Es decir, el sistema nervioso regula, pero nunca domina el ritmo cardiaco, ya que este ritmo depende del corazón en sí mismo. Por eso mismo, cuando extraemos un corazón, sigue latiendo, aunque no esté regulado por el sistema nervioso.

Sin embargo, el tiempo de contracción del corazón fuera del cuerpo es limitado porque esa misma contracción necesita energía. Estando dentro del cuerpo, el corazón recibe oxígeno y nutrientes necesarios para conseguir la energía necesaria para latir. Pero cuando se encuentra fuera, el corazón se contrae y no recibe estas sustancias necesarias. Al final, se queda sin nutrientes ni oxígeno (y por tanto, energías) y el corazón deja de contraerse al tiempo que las células cardiacas se van muriendo.

Este hecho, (que en los trasplantes cardiacos es un problema) se solucionó ingeniosamente hace un tiempo. La solución consiste en seguir aportando sangre (con nutrientes, oxígeno, etc...) al corazón en un circuito cerrado para que este órgano siga latiendo y además se conserve bien durante muchas horas.

Hasta hace unos años, siempre que se extraía el corazón para una donación, tenía que pararse a propósito para que no consumiera energía y aguantara más horas sin daños hasta que lo recibiera el donante, que, tras recibirlo, se volvía a activar. Sin embargo, cada vez se está extendiendo más la utilización de dispositivos que permiten mantener el corazón latiendo todo el tiempo, desde su extracción hasta su colocación en la persona receptora (porque se le aporta nutrientes y oxígeno).

A continuación, podemos ver un ejemplo de un corazón extracorpóreo en funcionamiento, bien calentito y nutrido para que esté en su "salsa" hasta que llegue a su nuevo destino (aviso para mentes sensibles: casquería al canto).

 

Comments

[Publicado por: JULIAN]

Muchas gracias por la información es muy interesante

[Publicado por: Hipocrates.com]

Es como si tuviera vida por si solo, hasta cierto momento...

[Publicado por: Esther Samper]

Carlos: Como te ha comentado muy bien Javi, el corazón no se para por acción del cerebro. Puede ocurrir que el corazón lata muy rápidamente y anormalmente (una fibrilación) ante una situación de peligro y entonces no bombee la suficiente sangre y se produzca un infarto porque no le lleguen los nutrientes suficientes (y entonces se pare porque se van muriendo las células cardíacas). Esto puede ocurrir, por ejemplo, en personas que tienen alguna anomalía en la conducción eléctrica del corazón. De normal, no les ocurre nada, pero cuando sucede una situación de estrés intenso puede aumentarse el riesgo de una arritmia peligrosa.

Jp: Tu comentario te retrata a ti, no al artículo. El fonendoscopio de la imagen es totalmente real (no sé cuántos fonendoscopios habrás visto en tu vida) y el electrocardiograma también. Si hubieras dicho que el corazón que aparece en la imagen no es real, quizás hubieras tenido alguna oportunidad, aunque hubiera sido para echarse unas risas. Hay gente a la que no le gusta nada el simbolismo...

[Publicado por: ramon]

Jp.
La parte más importante del fonendoscopio es aquella situada entre las dos olivas. Si ahí no hay nada, ni el Littmann Master Cardiology Stethoscope más caro le va a servir de mucho.
El ECG y el fonendoscopio en la imagen de arriba son perfectametne corectos. Su actitud no lo es.

[Publicado por: Jp]

Empecemos por poner un fonendoscopio de verdad y no uno de jugute y un ECG auténtico en vez de solo 6 derivaciones de un simulador. El resto del artículo está al mismo pobre nivel de la fotografía. Investigadora, puede. Pero su fuerte no es la descripción ni divulgación científica. Una chapuza.

[Publicado por: Javi]

Carlos, con mucho miedo de meter la pata, pero creo que a lo que te refieres es precisamente a lo contrario. O sea, un infarto (aunque sea por una impresión) no es que se pare el corazón, es que deja de latir correctamente y aunque las células se contraen (mucho más rápido de lo normal en una fibrilación ventricular), no bombea sangre. Al no bombear sangre, no reciben nutrientes, al no recibir nutrientes, se mueren y, entonces, el corazón se para.

Si he metido la pata, que la doctora me perdone (y me corrija!)

[Publicado por: slomillo]

interesantisimo para todos...muchas gracias por tanta informacion asequible. es estupenda para alguien que, como yo, anda por caminosde rehabilitacion cardiaca....

[Publicado por: carlos]

buenas tardes que buen post, pero tengo una pregunta, en este post afirman que el cerebro solo puede regular el ritmo cardiaco, pero no domina al corazon como antes se creia, entonces como seria la explicacion cuando una persona se le detiene el corazon con una fuerte impresion? el sistema nervioso manda abrir demasiados canales ionicos y debido a eso las celulas musculares se llenan tanto de calcio que es imposible que la carga al interior de la celula vuelva a ser negativo? y si, eso es cierto, entonces el cerebro si tiene el control de parar el corazon?

[Publicado por: gt7h1]

No tengo relación con la profesión médica, pero este tema sí se cruza con mis intereses. Básicamente sobre los relatos de los conquistadores españoles, a los que les causó mucha impresión que en los sacrificios por extracción del corazón, éste siguiera latiendo en las manos de los sacerdotes.

Curiosamente nunca se me había pasado por la cabeza preguntar por qué tal cosa era posible; creía que sólo era cuestión de ser muy rápido. Y en cuanto a impresión, supongo que incluso sabiendo la razón, ver un sacrificio en vivo debe acojonar lo suyo. ;-)

[Publicado por: chat online]

No se por qué pero tengo tendencia a ver operaciones a corazón abierto en internet. Me resulta curiosísimo el comportamiento de nuestro "motor" de vida.

[Publicado por: Esther Samper]

Godzi: Buena pregunta. Las células cardíacas están conectadas de forma que la actividad eléctrica de una de ellas se transmita rápidamente a sus compañeras. Para este fin, existen los discos intercalares, que son puntos de unión entre las células que permite el paso rápido de iones y, por tanto, el cambio en los potenciales de membrana de las células adyacentes:

http://bit.ly/vZxyWr

[Publicado por: Marta]

Y con lo complicado que parece sin embargo funciona.

Marta
www.mivibrador.es

[Publicado por: Godzi]

Una duda... Este procedimiento que has descrito, según lo he entendido, parece individual de cada célula cardíaca. ¿Cómo se "sincronizan" todas las células del corazón para contraerse y relajarse a la vez?

[Publicado por: Marina]

la medicina regenarativa está muy de moda y más si se trata de la regeneración de cardiomiocitos, que como bien han dicho es impresionante como empiezan a latir por si solos.

[Publicado por: fuentedelaeternajuventud]

Excelente explicación.
De hecho, si generamos cardiomiocitos diferenciando en cultivo en el laboratorio células pluripotentes, empezarán a "latir" por si solos sin necesidad de nada más. Ver por ejemplo este vídeo:
http://fuentedelaeternajuventud.blogspot.com/2010/06/miocitos-latiendo.html