MECANISMOS DE LAS ARRITMIAS CARDIACAS

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619© 2019. Elsevier España, S.L.U. Reservados todos los derechos
FUNDAMENTOS 
DE LA ELECTROFISIOLOGÍA 
CARDÍACA, 619
Fisiología de los canales iónicos, 619
Fases del potencial de acción cardíaco, 622
Automatismo normal, 625
Pérdida del potencial de membrana 
y desarrollo de arritmias, 626
Estructura molecular de los canales iónicos, 627
Canales de la unión gap y discos 
intercalados, 630
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA RED 
ELÉCTRICA CARDÍACA, 631
Nódulo sinoauricular, 631
Zona de unión auriculoventricular y sistema 
de conducción intraventricular, 632
Inervación del nódulo auriculoventricular, 
haz de His y miocardio ventricular, 635
Arritmias y sistema nervioso autónomo, 636
MECANISMOS DE LA ARRITMOGENIA, 636
Trastornos de la formación del impulso, 637
Trastornos de la conducción del impulso, 640
Taquicardias causadas por reentrada, 642
BIBLIOGRAFÍA, 647
Mecanismos de las arritmias cardíacas
GORDON F. TOMASELLI, MICHAEL RUBART Y DOUGLAS P. ZIPES
FUNDAMENTOS DE LA ELECTROFISIOLOGÍA 
CARDÍACA
Fisiología de los canales iónicos
La señalización eléctrica del corazón utiliza el paso de iones a través 
de los canales iónicos. Los iones sodio, potasio, calcio y cloro (Na+, K+, 
Ca2+ y Cl–) son los vehículos principales y sus movimientos a través de la 
membrana celular por los poros del canal crean un flujo de corriente que 
genera excitación y señalización en los miocitos cardíacos. La apertura 
de los canales iónicos permite que los iones concretos atraviesen pasiva-
mente el gradiente de actividad electroquímica con una velocidad muy 
elevada (> 106 iones/s). Las elevadas velocidades de transferencia y la 
restricción de los flujos «eferentes» que no están estequiométricamente 
acoplados a la hidrólisis de los fosfatos ricos en energía permiten dis-
tinguir los mecanismos de los canales iónicos de aquellos que utilizan 
otras estructuras de transporte de iones (bombas e intercambiadores), 
como el sistema Na+,K+-adenosina trifosfatasa (ATPasa) del sarcolema, 
Ca2+-ATPasa del retículo sarcoplásmico (SERCA) o el intercambiador 
Na+/Ca2+ (NCX). Los canales iónicos pueden ser inducidos a abrirse o 
cerrarse (activarse) mediante ligandos extracelulares e intracelulares, 
por cambios en el voltaje transmembrana o por el estrés mecánico 
(tabla 34-1). La mejor forma de estudiar la activación de canales iónicos 
aislados consiste en usar la técnica del registro zonal.
El índice de permeabilidad es un índice, utilizado con frecuencia, de 
la selectividad iónica de un canal. Se define como la relación entre la 
permeabilidad de un tipo de ion con la del ion permeable principal. 
Los índices de permeabilidad de los canales de K+ y Na+ regulados por 
voltaje para los cationes monovalentes y divalentes (p. ej., Ca2+) suelen 
ser menores de 1:10, mientras que los canales de Ca2+ regulados por 
voltaje muestran una discriminación mayor de cien veces frente a los 
iones Na+ y K+ (p. ej., PK/PCa= 1/3.000) y son impermeables a los aniones.
Como los iones tienen carga, el flujo iónico neto a través de un canal 
abierto está determinado por la concentración y por los gradientes eléc-
tricos a través de la membrana (electrodifusión). El potencial en el que se 
produce el equilibrio exacto entre el flujo pasivo de iones como resultado 
de la fuerza química motriz por un lado y la fuerza motriz eléctrica por 
otro se denomina potencial de equilibrio, inverso o de Nernst del canal. 
En un canal que sea perfectamente selectivo por una clase de iones, el 
potencial de inversión será igual al potencial de equilibrio termodinámico 
de ese ion, Es, que viene dado por la ecuación de Nernst:
=E (RT / zF)ln([S ] / [S ])s o i
donde [Si] y [So] son las concentraciones intracelulares y extracelulares del 
ion permeable, respectivamente, z es la valencia del ion, R es la constante 
del gas, F es la constante de Faraday, T es la temperatura en grados Kelvin 
y ln es el logaritmo natural. El movimiento pasivo del catión es hacia fuera 
cuando los voltajes de membrana son más positivos en relación con el 
potencial de inversión del canal, mientras que será hacia dentro cuando 
los potenciales de membrana sean más negativos que el potencial de Nernst 
de ese canal. Si la corriente que atraviesa un canal abierto es transportada 
por más de un ion permeable, el potencial de reversión será la media 
ponderada de todos los potenciales de Nernst.
Los voltajes de membrana durante un potencial de acción cardíaco 
varían dentro del intervalo de aproximadamente –90 a +30 mV (tabla 
e34-1). Con K+ fisiológico externo (4 mM), EK es aproximadamente igual 
a –91 mV y el movimiento pasivo de K+ durante un potencial de acción 
es hacia el exterior de la célula. Por otro lado, como el potencial invertido 
calculado de un canal cardíaco de Ca2+ es de +64 mV (asumiendo que 
PK/PCa = 1/3.000, Ki = 150 mM, Ko = 4 mM, Cai = 100 nM y Cao = 2 mM), el 
movimiento pasivo de Ca2+ se dirige al interior de la célula. Cuando hay 
concentraciones fisiológicas internas y externas de cloro, ECl, es de – 83 
a – 36 mV y el movimiento pasivo de los iones Cl– a través de los canales 
abiertos de cloro puede ser tanto hacia el interior como el exterior de 
la membrana en los potenciales de acción que aparecen habitualmente 
durante el potencial de acción cardíaco. En términos más generales, la 
dirección y la magnitud del flujo pasivo de iones a través de un único canal 
abierto en un voltaje dado de transmembrana están gobernadas por el 
potencial de reversión de ese ion y por su gradiente de concentración a 
través de la membrana.
Flujo de iones a través de canales regulados por voltaje. Los 
cambios del potencial de membrana determinan el flujo de iones a través 
de los canales regulados por voltaje no solo a través de la dependencia 
de voltaje de la fuerza motriz electroquímica sobre el ion permeable, 
sino también a través de la dependencia del voltaje de la activación del 
canal. La fracción de tiempo que un canal está abierto y permite el flujo 
iónico depende del voltaje de la membrana. La activación de los canales 
cardíacos de Na+ o K+ dependientes del voltaje (ver discusiones posteriores) 
aumenta con la despolarización de la membrana. Obsérvese que los 
canales no tienen un umbral de voltaje muy marcado. La dependencia 
de la activación del canal con respecto al potencial de membrana sigue 
más bien una función continua del voltaje a modo de curva sigmoide 
(fig. 34-1A, curva azul). El potencial en el que la activación alcanza la 
mitad del máximo y la pendiente de la curva de activación determina 
la actividad del canal durante los cambios del potencial de membrana. 
Entre los posibles mecanismos por los cuales los antagonistas del canal 
inhiben la actividad del mismo se encuentran el desplazamiento de la 
curva de activación hacia los potenciales situados en la cara positiva de 
la línea media de la activación o la reducción de la pendiente de la curva 
de activación del canal, o ambos a la vez.
Como se ve en la figura 34-1B, los canales abiertos entran en una 
conformación no conductora después de un cambio en la despolarización 
del potencial de membrana, un proceso que se denomina inactivación. 
Si persiste la despolarización de la membrana, el canal se mantiene 
inactivado y no se puede reabrir. Esta inactivación del estado de equilibrio 
aumenta con la despolarización de la membrana siguiendo un diseño 
sigmoide (v. fig. 34-1A, curva naranja). Las curvas de inactivación de los 
distintos canales iónicos regulados por voltaje presentes en el corazón 
tienen pendientes y puntos medios de inactivación diferentes. Por ejemplo, 
la despolarización mantenida de la membrana hasta –50 mV (como puede 
suceder en el miocardio con isquemia aguda) provoca la inactivación casi 
completa del canal de Na+ rápido regulado por voltaje, mientras que el 
canal de Ca2+ de tipo L (v. «Canales de Ca2+ regulados por voltaje») muestra 
solo una pequeña inactivación con este potencial de membrana. Las curvas 
de activación e inactivación pueden superponerse,en cuyo caso fluye una 
corriente de equilibrio o no inactivadora. La existencia de una corriente de 
Es=(RT/zF)ln([So]/[Si])
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TABLA 34-1 Sinopsis de las corrientes iónicas a través del sarcolema en miocitos cardíacos de mamíferos
corriente subuniDAD propieDADes FuncionALes
INa Nav1.5, Nav1.1, Nav1.3, 
Nav1.6, Nav1.8 
(subunidades α)
Corrientes reguladas por voltaje resistentes a TTX (Nav1.5, Nav1.8) y sensibles a TTX (Nav1.1, Nav1.3, Nav1.6); 
Nav1.5 es la principal isoforma cardíaca; las isoformas neuronales del canal de Na+ contribuyen al marcapasos 
del nódulo SA y a la repolarización ventricular
ICa.L Cav1.2 (subunidad α) Corrientes de Ca2+ de tipo L (long lasting, large conductance, «larga duración, conductancia amplia») a través 
de canales regulados por voltaje bloqueados por antagonistas de tipo dihidropiridina (p. ej., nifedipino), 
fenilalquilaminas (p. ej., verapamilo), benzodiacepinas (p. ej., diltiacem) y varios iones divalentes (p. ej., Cd2+); 
activadas por agonistas de dihidropiridina (p. ej., Bay K 8644), responsables de la despolarización de la 
fase 0 y de la propagación en el tejido de los nódulos SA y AV y que contribuyen a la meseta en las células 
auriculares, His-Purkinje y ventriculares; principal desencadenante de la liberación de Ca2+ del RS (liberación 
de Ca2+ inducida por Ca2+); puede aparecer un componente no inactivador o «ventana» en las PDP
ICa.T Cav3.1/α1G (subunidad α) Corrientes de Ca2+ de tipo T (transient current, tiny conductance, «corriente transitoria, conductancia mínima») 
a través de los canales regulados por voltaje bloqueados por mibefradil y efonidipina pero insensibles 
a dihidropiridinas; contribuye a la corriente de entrada de la fase tardía de la despolarización de fase 4 
en las células marcapasos y a la propagación del potencial de acción en las células nodulares AV; función 
incierta en la liberación de Ca2+ inducida por Ca2+
If HCN4 (subunidad α) Corriente «funny» activada por hiperpolarización dirigida por Na+ y K+ a las células de los nódulos SA y AV, 
y a las de His-Purkinje, que participa en la generación de la despolarización de fase 4; aumenta la frecuencia 
de inicio del impulso en las células del marcapasos
IK1 Kir2.1 (subunidad α) Corriente de entrada rectificadora de K+, bloqueada por Ba2+ en concentraciones micromolares y regulada 
por voltaje: responsable de mantener el potencial de membrana en reposo en las células auriculares, 
His-Purkinje y ventriculares; la actividad del canal es función tanto del potencial de membrana como de 
[K+]0; la rectificación de la corriente de entrada parece ser consecuencia del bloqueo interno inducido por la 
despolarización mediante Mg2+ y aminoácidos neutros o con carga positiva en el poro del canal citoplásmico
IK.G (IK.ACh, IK.Ade) Kir3.1/Kir3.4 (subunidad α) Corriente rectificadora de la entrada rápida de K+ activada por la estimulación de receptores muscarínicos (M2) 
y purinérgicos (tipo 1) mediante transducción de la señal mediante la proteína (G) reguladora GTP; se expresa 
en las células de los nódulos SA y AV y células auriculares, donde provoca la hiperpolarización y acortamiento 
del potencial de acción; la activación causa efectos cronótropos y dromótropos negativos
IKs KvLQT1 (subunidad α)/
minK (subunidad β)
Corriente de K+ transportada por canales de K+ regulados por voltaje (Kv; canal rectificador de K+ diferido); 
desempeña una función importante en la determinación de la fase 3 del potencial de acción
IKr hERG (subunidad α)/
MiRP1(subunidad β)
Está compuesta por un componente rápido de corriente de K+ rectificadora diferida (IKr). IKr se bloquea 
específicamente por dofetilida y sotalol de forma inversa al uso; la rectificación de entrada de IKr es 
consecuencia de la inactivación rápida inducida por la despolarización; tiene un importante papel en la DPA
IKur Kv1.5 (subunidad α) Corriente de K+ a través de canales Kv con cinética de activación ultrarrápida pero cinética de inactivación 
ultralenta; se expresa en los miocitos auriculares; determina la DPA
IK.Ca SK2 (subunidad α) Corriente de K+ a través de canales de Ca2+ activados por conductancia; se bloquea específicamente por 
apamina y se expresa en los miocitos auriculares y ventriculares humanos; determina la DPA; regulada al alza 
en miocardiocitos con insuficiencia
Ito (Ito1, IA) Kv4.3 (subunidad α)/
KChlP2 (subunidad β)
Corriente de salida transitoria del K+ a través de canales regulados por el voltaje (Kv); exhibe la cinética 
de activación e inactivación rápidas y de la recuperación; bloqueado por 4-aminopiridina de una forma 
dependiente del uso inversa; contribuye a la evolución temporal de la repolarización en fase 1; las diferencias 
transparietales en las propiedades de Ito contribuyen a diferencias regionales en la repolarización temprana
ICl.Ca (Ito2) ¿? Corriente de salida transitoria resistente a 4-aminopiridina transportada por iones Cl–; se activa por el aumento 
del calcio intracelular; se bloquea por derivados de estilbeno (SITS, DIDS); determina la evolución en el tiempo 
de la fase 1 de la repolarización; puede haber corrientes espontáneas y transitorias de entrada en caso 
de sobrecarga de Ca2+; correlación molecular incierta
ICl.AMPc ¿? Corriente de cloro independiente del tiempo regulada por la vía AMPc/adenilato ciclasa; despolariza ligeramente 
el potencial de membrana y acorta significativamente la DPA; antagoniza la prolongación del potencial 
de acción asociada a la estimulación β-adrenérgica de ICa.L
ICl.swell o ICl.vol ¿? Corriente de salida rectificadora de Cl–, corriente de Cl– activada por la inflamación; inhibida por el ácido 
9-antraceno carboxílico; la activación causa la despolarización de la membrana en reposo y acorta el potencial 
de acción
IK.ATP Kir6.2 (subunidad α)/SUR Corriente de K+ independiente del tiempo a través de canales activados por el descenso de la concentración 
intracelular de ATP; se inhibe por fármacos sulfonilurea, como glibenclamida; se activa por pinacidil, nicorandil 
o cromakalim; provoca el acortamiento de la DPA durante la isquemia o hipoxia del miocardio
ICir.swell ¿? Rectificadores de entrada rápida, corriente de cationes activada por la inflamación; permeable a Na+ y K+; 
inhibida por Gd3+; despolariza el potencial de membrana en reposo y prolonga la repolarización terminal 
(fase 3)
INa/Ca NCX1.1 Corriente transportada por el intercambiador de Na+/Ca2+; provoca una corriente de salida neta de Na+ y 
una corriente de entrada neta de Ca2+ (modo inverso) o una corriente de entrada neta de Na+ y de salida 
neta de Ca2+ (3 Na+ por 1 Ca2+), dependiendo de la dirección del Na+ del potencial de membrana y de 
las concentraciones intracelulares y extracelulares de Na+ y Ca2+; la entrada de Ca2+ mediada por INa/Ca 
desencadena la liberación de Ca2+ del RS; en caso de sobrecarga intracelular de Ca2+ actúa con la Iti (corriente 
de entrada transitoria)
INa/K Subunidad α/subunidad β Corriente de salida de Na+ generada por Na+,K+-ATPasa (estequiometría: salen 3 Na+ y entran 2 K+); se inhibe 
por digital
Iti ¿? Corriente hacia dentro transitoria activada por ondas de Ca2+; Iti refleja posiblemente 3 componentes 
dependientes del Ca2+: INCX, ICl.Ca y una corriente mediada por TRPM4 (gen 4 miembro de canal de cationes 
del potencial transitorio del receptor)
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. «ventana» se ha verificado con corrientes de Na
+ reguladas por voltaje y 
de Ca2+ de tipo L. La corriente de Ca2+ de tipo L y las corrientes ventana 
de Na+ rápida se han relacionado con la génesis de la actividad derivada de 
la posdespolarización precoz (PDP) y la posdespolarización tardía (PDT).1
Los canales se recuperan de la inactivación y después entran en 
un estado cerrado del cual pueden reactivarse y abrirse de nuevo 
(v. fig. 34-1B). Las velocidades de recuperación de la inactivación varían en 
cada tipo diferente de canales dependientes del voltaje y habitualmente 
siguen una evolución mono- o multiexponencial en el tiempo, variando 
las constantes de tiempo más prolongadas entre varios ms, como, por 
ejemplo, en la corriente rápida de sodio, a varios segundos, como en 
algunos subtipos de corrientes de K+. En conjunto, la actividad de los 
canales iónicos regulados por voltaje en los miocardiocitos a lo largo de 
un potencial de acción está regulada estrechamente por la interrelación 
orquestada entre varios mecanismos desencadenantes dependientes 
del tiempo y del voltaje, como son la activación, la inactivación y la 
recuperación de la inactivación. Todos estos mecanismos representan 
dianas potenciales de las intervenciones farmacológicas.
Principios de la modulación de la corriente iónica. La amplitud de 
la corriente de la célula en su conjunto, I, es el producto de varios canales 
funcionales de la membrana que están disponibles para ser abiertos (N), de 
la probabilidad de que se abra un canal (Po) y de la amplitud de corriente 
de cada canal (i), o I = N • Po • i. La modulación de las amplitudes de 
corriente en cada miocito es el resultado de las alteraciones de N, Po, 
i, o de cualquier combinación de ellos. Los cambios en el número de 
canales disponibles en la membrana celular pueden ser consecuencia de 
las alteraciones en la expresión de los genes que codifican los canales 
iónicos. La magnitud de la amplitud de corriente de cada canal depende, 
entre otros factores, del gradiente de concentración iónica a través de la 
membrana. Los cambios en la activación del canal (es decir, Po) pueden ser 
consecuencia de la fosforilación y desfosforilación de la proteína del canal. 
El estado de fosforilación del canal puede provocar el desplazamiento de 
la dependencia del potencial de membrana de la curva de activación o 
de disponibilidad de un canal, o de ambas, o la modificación de un canal de 
activación o inactivación de la sensibilidad del canal ante los cambios del 
potencial de membrana.
FIGURA 34-1 A. Curvas que describen la dependencia de voltaje para la apertura del canal o la transición del estado de conducción de reposo, cerrado a abierto (curva de 
activación, azul) y disponibilidad del canal (inactivación, naranja). La curva de inactivación o disponibilidad describe la dependencia de voltaje de la ocupación del estado inactivado, 
y los canales pueden tener transición al estado inactivado por medio del estado cerrado, abierto o en reposo. Generalmente, para estar disponible a abrirse nuevamente, un canal 
inactivado primero debe retornar al estado cerrado. B. Esquema de la conformación principal de los canales dependientes de voltaje. La posición de la compuerta de activación 
cambia con la transición de cerrado a abierto, y la transición al estado inactivado está determinada por la posición de la compuerta de inactivación. C. Registros de la corriente de 
un único canal que muestra la apertura de los canales de sodio (Na) en respuesta a un cambio de voltaje. El trazado central refleja la actividad de dos canales, cada uno con una 
amplitud de canal único de 1,4 pA.
corriente subuniDAD propieDADes FuncionALes
Proteínas de intercambio iónico electroneutro
Ca2+-ATPasa SERCA2 Extruye el calcio citosólico
Na/H Los miocitos cardíacos 
expresan la isoforma 
NHE1
Intercambia el H+ intracelular por Na+ extracelular; inhibida específicamente por los derivados benzoilguanidina 
HOE 694 y HOE 642; su inhibición provoca la acidificación del medio intracelular
Cl–-HCO3– Intercambia HCO3– intracelular por Cl– externo; inhibida por SITS
Na+-K+-2Cl– NA-K-CL
NKCC1
Cotransportador bloqueado por amilorida
AV, auriculoventricular; DIDS, ácido 4,4’-diisotiocianatoestilbeno-2,2’-disulfónico; DPA, duración del potencial de acción; GTP; trifosfato de guanosina; PDP, posdespolarización 
precoz; SA, sinoauricular; SITS, ácido 4-acetamido-4’-isotiocianatoestilbeno-2,2’-disulfónico; TTX, tetrodotoxina.
TABLA 34-1 Sinopsis de las corrientes iónicas a través del sarcolema en miocitos cardíacos de mamíferos (cont.)
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Fases del potencial de acción cardíaco
El potencial de acción cardíaco transmembrana tiene cinco fases: fase 0, 
despolarización ascendente o rápida; fase 1, de repolarización precoz rá-
pida; fase 2, meseta; fase 3, repolarización final rápida, y fase 4, potencial de 
membrana en reposo y despolarización diastólica (figs. 34-2 y e34-1). 
Estas son el resultado de unos flujos iónicos pasivos que desplazan 
hacia abajo los gradientes electroquímicos establecidos por bombas 
activas de iones y otros mecanismos de intercambio. Cada ion se desplaza 
principalmente a través de su propio canal específico. A continuación, se 
intenta explicar el origen eléctrico de cada una de estas fases.
Consideraciones generales. Los flujos de iones regulan el potencial 
de membrana de los miocitos cardíacos de la siguiente forma. Cuando 
solo se abre un tipo de canal iónico, asumiendo que ese canal sea 
perfectamente selectivo para ese ion, el potencial de membrana de toda 
la célula sería igual al potencial de Nernst del ion permeable. Al solucionar 
la ecuación de Nernst para los cuatro iones principales que atraviesan la 
membrana plasmática se obtienen los siguientes potenciales en equilibrio: 
sodio, +60 mV; potasio, –94 mV; calcio, +129 mV; y cloro, –83 a –36 mV 
(tabla 34-2). Por tanto, si se abren canales selectivos de K+, como el canal 
rectificador de entrada rápida de K+ (Kir) (v. más adelante), el potencial de 
membrana se acerca a EK (–94 mV). Si se abren canales selectivos de Na+ el 
potencial transmembrana es ENa (+60 mV). Un miocito cardíaco quiescente 
(fase 4) tiene muchos más canales abiertos de potasio que de sodio, y el 
potencial transmembrana de la célula es cercano a EK. Cuando se abren 
simultáneamente dos o más tipos del canal de iones, cada canal mueve el 
potencial de membrana al potencial de equilibrio de sus respectivos iones 
permeables. La contribución de cada tipo de ion al potencial de membrana 
global en un momento dado está determinada por la permeabilidad 
instantánea de la membrana plasmática ante ese ion. Por ejemplo, la 
desviación del potencial de membrana en reposo medida a partir de EK 
(v. tabla 34-2) predeciría que otros tipos de iones con potenciales de equili-
brio positivos con respecto a EK contribuyen al potencial de membrana 
en reposo de los miocitos cardíacos. Si se asume que Na+, K+ y Cl− son 
los iones permeables en el potencial de reposo, la contribución de cada 
uno de ellos al potencial de membrana en reposo (V) puede cuantificarse 
mediante la ecuación de voltaje Golmand-Hodgkin-Katz (GHK) siguiente:
V (RT / F)ln[(P [Na] P [Cl] ) / P [K] P [Na]P [Cl]K o Cl i K I Na Cl o= + +
en la que los símbolos tienen el significado que se ha comentado 
anteriormente. Si solo hay un ion permeable, V se aproxima al potencial 
de Nernst para ese ion. Cuando hay varios tipos deiones permeables, V 
es una media ponderada de todos los potenciales Nernst.
Potencial de membrana en reposo. El potencial intracelular durante 
la quiescencia eléctrica en diástole es de –50 a –95 mV, dependiendo del 
tipo de célula (v. tabla 34-2), es decir, el interior de la célula es entre 
50 y 95 mV negativo con respecto al exterior de la célula debido a los 
gradientes transmembrana de iones como K+, Na+ y Cl−.
Como los miocitos cardíacos tienen abundantes canales de K+ abiertos 
en reposo, el potencial transmembrana cardíaco (en fase 4) sobre todo 
es cercano al valor EK. En condiciones normales la corriente de salida de 
potasio a través de los canales de K+ rectificadores de entrada rápida (IK1) 
abiertos contribuye al potencial de membrana en reposo principalmente de 
los miocitos auriculares y ventriculares, y también en las células de Purkinje. 
La desviación del potencial de membrana en reposo con respecto a EK se 
debe al movimiento de los iones que tienen un potencial de equilibrio 
mayor que EK, por ejemplo, la corriente de salida de Cl− a través de los 
canales activados de cloro, como ICl.AMPc, ICl.Ca e ICl swell. El calcio no contribuye 
directamente al potencial de membrana en reposo, pero los cambios de 
la concentración de calcio libre intracelular [Ca2+]i afectan a los demás 
valores de conductancia. Por ejemplo, el incremento de la carga de Ca2+ 
en el retículo sarcoplásmico (RS) provoca ondas intracelulares espontáneas 
de Ca2+ que, a su vez, activan la conductancia de cloro dependiente de 
Ca2+, ICl.Ca, y, de ese modo, se producen corrientes de entrada transitorias 
y espontáneas y la despolarización concomitante de la membrana. El 
aumento de la [Ca2+]i también puede estimular el intercambiador de 
Na+/Ca2+, INa/Ca. Esta proteína intercambia tres iones de Na+ por un ion de Ca2+ 
y de ese modo genera una corriente, dependiendo la dirección de las [Na+] 
y [Ca2+] a ambos lados de la membrana y de la diferencia de potencial 
transmembrana (v. «Transportadores electrógenos»). Este intercambiador 
generaría un flujo neto de entrada de Na+ durante el potencial de mem-
brana en reposo y durante un episodio espontáneo de liberación de Ca2+ 
en el RS, con lo que podría provocar despolarizaciones transitorias de 
la membrana.2 Otro transportador, la bomba Na-K, bombea de forma 
electrógena Na+ fuera de la célula y simultáneamente bombea K+ dentro 
de la célula (tres Na+ hacia fuera y dos K+ hacia dentro) en contra de 
sus respectivos gradientes químicos, lo que mantiene la concentración 
intracelular de K+ elevada y la concentración intracelular de Na+ baja. La 
V=(RT/F)ln[(PK[Na]o+PCl[Cl]i)/
PK[K]I+PNa[Na]PCl[Cl]o
FIGURA 34-2 Corrientes y canales que participan en la generación de los potenciales 
en reposo y de acción. A la izquierda se muestra la evolución en el tiempo de un potencial 
de acción estilizado y el de las células del nódulo sinoauricular (NSA) está a la derecha. 
Arriba y abajo se ven los distintos canales y bombas que contribuyen a las corrientes que 
participan en cada episodio eléctrico. Véase la tabla 34-1 para identificar los símbolos y la 
descripción de los canales y corrientes. Cuando es posible, se indican simbólicamente los 
tiempos aproximados en relación con cada canal o bomba, sin que su magnitud represente 
la relación real entre ellas. La IK incorpora al menos dos corrientes, IKr e IKs. Parece haber 
también un componente ultrarrápido, denominado IKur. Las barras densas de ICL, Ibomba e 
IK.ATP indican solo la presencia de estos canales o bombas sin pretender representar las 
magnitudes de corriente, porque varían en cada situación fisiológica y fisiopatológica. 
Los canales identificados entre corchetes (INS e IK.ATP) están activos solo en situaciones 
patológicas. INS puede representar una corriente de cationes activada por la tumefacción. 
En cuanto a las células del NSA, INS e IK1, son pequeñas o no hay. Las interrogaciones 
indican que aún no se dispone de datos experimentales que determinen la presencia 
de estos canales en las membranas celulares NSA. Si bien es probable que existan otros 
mecanismos de corrientes iónicas, no se muestran porque su función en la electrogenia 
no se conoce con detalle. (Tomado de Members of the Sicilian Gambit. Antiarrhythmic 
Therapy: a Pathophysiologic Approach. Mount Kisco, NY: Futura; 1994, p 13.)
TABLA 34-2 Propiedades de los potenciales transmembrana de las células cardíacas
propieDADes
cÉLuLA 
DeL nÓDuLo sA
miocito 
AuricuLAr
cÉLuLA 
DeL nÓDuLo AV
cÉLuLA 
His-purKinJe
miocito 
VentricuLAr
Potencial de reposo (mV) De –50 a –60 De –80 a –90 De –60 a –70 De –90 a –95 De –80 a –90
Características del potencial de acción
 Amplitud (mV) 60-70 110-120 70-80 120 110-120
 Rebasamiento (mV) 0-10 30 5-15 30 30
 Duración (ms) 100-30 100-300 100-300 300-500 200-300
 V·máx. (V/s) 1-10 100-200 5-15 500-700 100-200
Velocidad de propagación (m/s) < 0,05 0,3-0,4 0,1 2-3 0,3-0,4
Diámetro de la fibra (µm) 5-10 10-15 1-10 100 10-15
AV, auriculoventricular; SA, sinoauricular; V· máx., elevación máxima del potencial de membrana.
Modificado de Sperelakis N. Origin of the cardiac resting potential. In Berne RM, Sperelakis N, Geiger SR, editors. Handbook of Physiology: The Cardiovascular System. Bethesda, 
Md: American Physiological Society; 1979, p 190.
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tasa de bombeo de Na+-K+ para mantener los mismos gradientes iónicos 
debe aumentar a medida que aumenta la frecuencia cardíaca porque 
las células van recuperando una pequeña cantidad de Na+ y perdiendo 
una pequeña cantidad de K+ con cada despolarización. El bloqueo de la 
Na+,K+-ATPasa inducido por glucósidos cardíacos aumenta la contractilidad 
mediante el incremento de la concentración intracelular de Na+ [Na+]i, que a 
su vez reduce la extrusión de Ca2+ a través del intercambiador de Na+/Ca2+, 
fenómeno que, de este modo, aumenta la contractilidad de los miocitos.3
Fase 0: ascenso rápido o despolarización rápida. Al aplicar un 
estímulo sobre un tejido excitable se puede provocar un potencial de 
acción que se caracteriza por un cambio brusco del voltaje causado por 
la despolarización transitoria seguida por la repolarización. El potencial 
de acción se transmite a través del corazón y es responsable del inicio 
de cada «latido cardíaco». Los cambios eléctricos del potencial de acción 
siguen una relación relativamente fija de tiempo y voltaje que difiere según 
cada tipo específico de célula (fig. 34-3). En las neuronas todo el proceso 
tarda unos milisegundos, mientras que los potenciales de acción de las 
fibras cardíacas del ser humano duran varios cientos de milisegundos. 
Normalmente, el potencial de acción es independiente del tamaño del 
estímulo despolarizante si este último excede un cierto potencial umbral. Los 
pequeños umbrales despolarizantes que no alcanzan el umbral consiguen 
despolarizar la membrana en proporción a la fuerza del estímulo. Sin 
embargo, cuando el estímulo es suficientemente intenso como para reducir 
el potencial de membrana hasta un valor umbral del orden de –70 a –65 mV 
para las fibras de Purkinje normales, se producen respuestas «todo o nada». 
Estímulos despolarizantes más intensos no producirán respuestas mayores 
del potencial de acción, por el contrario, los pulsos hiperpolarizantes, o 
los estímulos que hacen que el potencial de membrana sea más negativo, 
provocan una respuesta proporcional a la fuerza del estímulo.
Mecanismo de la fase 0. La fase ascendente del potencial de acción 
cardíaco en el músculo auricular y ventricular y enlas fibras de His-Purkinje 
se debe al incremento brusco de la conductancia de la membrana frente 
al Na+. Cuando se aplica externamente un estímulo o una corriente del 
circuito local de la membrana que se ha generado espontáneamente antes 
de un potencial de acción que se propaga, se consigue despolarizar una 
superficie de la membrana suficientemente grande y con una frecuencia 
adecuadamente rápida como para abrir los canales de Na+ y despolarizar 
aún más la membrana. Cuando el estímulo activa suficientes canales de 
Na+ se consigue que este ion entre en la célula, bajando su gradiente 
electroquímico. La membrana excitada ya no se comporta como 
un electrodo de K+, que es exclusivamente permeable a este ion, sino que se 
parece más a un electrodo de Na+, y el voltaje de la membrana se desplaza 
hacia el potencial de equilibrio del Na+ (+60 mV).
La frecuencia en la que se produce la despolarización durante la fase 0, 
es decir, la velocidad máxima de cambio de voltaje en el tiempo, 
viene dada por la expresión dV/dtmáx. o V
· máx. (v. tabla 34-2), que es 
una aproximación a la frecuencia y magnitud de la entrada de Na+ en la 
célula y un determinante de la velocidad de conducción del potencial de 
acción que se ha propagado. El incremento transitorio de la conductancia 
de sodio dura entre 1 y 2 ms. Se dice que el potencial de acción, o 
más correctamente, la corriente de Na+ (INa), es regenerador, es decir, el 
movimiento intracelular de un poco de Na+ despolariza más la membrana, 
lo que aumenta a su vez la conductancia de Na+, que a su vez permite 
la entrada de más Na+, y así sucesivamente. Sin embargo, a medida que 
se produce este proceso aumentan la [Na+]i y las cargas intracelulares 
positivas y se reduce la fuerza motriz del flujo de Na+ en la célula. Cuando 
se alcanza el potencial de equilibrio de Na+ (ENa), no se produce corriente 
cuando la fuerza motriz que actúa sobre el ion para obligarle a entrar 
en la célula se equilibra con la fuerza motriz que actúa sobre el ion que 
le obliga a salir de la célula. Cabe destacar que la conductancia de Na+ 
es dependiente, por lo que la conductancia de Na+ disminuye cuando la 
membrana pasa algún tiempo con voltajes más negativos que el potencial 
de reposo (inactivación). En consecuencia, una intervención que reduzca 
el potencial de membrana durante un tiempo (una isquemia miocárdica 
aguda), pero no el umbral, inactivará los canales de Na+ y si ahora se 
alcanza el umbral se reducen la magnitud y la velocidad de entrada de 
Na+, con lo que disminuye la velocidad de conducción.
En las fibras de Purkinje cardíacas, las células sinoauriculares y, en 
menor grado, el músculo ventricular hay dos poblaciones diferentes de 
canales de Na+: las isoformas del canal del Na+ neuronal sensible a la 
tetrodotoxina (TTX) y la isoforma Nav1.5 resistente a TTX, y esta última 
es la isoforma predominante en el músculo cardíaco.4 Aunque los papeles 
precisos de los canales de Na+ sensibles a TTX en los miocardiocitos ven-
triculares o auriculares aún no han sido definidos, estos canales pueden 
ser importantes moduladores de la función de marcapasos del nodo 
sinoauricular, la duración del potencial de acción del miocito de Purkinje y 
la génesis de arritmias en algunas situaciones.5 Los canales Nav neuronales 
en el corazón han sido identificados como reguladores de la contractilidad.6
Las células musculares normales auriculares y ventriculares y las fibras del 
sistema His-Purkinje muestran potenciales de acción con pendientes muy 
rápidas y de extensa amplitud llamados de respuesta rápida. Los potenciales 
de acción en los nódulos sinoauriculares (SA) y auriculoventriculares (AV) 
normales y muchos otros tipos de tejidos enfermos presentan una pendiente 
muy lenta y de amplitud reducida y son llamados de respuesta lenta 
(v. tabla 34-1, y figs. 34-2 y 34-3). Las pendientes de respuesta lenta están 
mediadas por una corriente de ingreso lento de Ca2+ (ICa.L), predominan-
temente de tipo L dependiente del voltaje (Cav), en mayor medida que 
por la de ingreso rápido INa y son llamados potenciales de respuesta lenta 
debido a que el tiempo requerido para la activación e inactivación de ICa.L 
es aproximadamente un orden de magnitud más lento que aquel para el 
rápido INa. La recuperación de respuestas lentas está demorada debido a la 
lenta recuperación de ICa,L de la inactivación. La recuperación de los canales 
FIGURA 34-3 Potenciales de acción registrados en los distintos tejidos del corazón (izquierda) representados junto al registro del haz de His y un electrocardiograma a escala 
de un paciente (derecha) que muestran los tiempos durante un ciclo cardíaco. En las imágenes A a F se muestran en la parte superior el trazado dV/dt de la fase 0 y el potencial 
de acción. En cada imagen los números (de izquierda a derecha) indican el potencial diastólico máximo (mV), la amplitud de potencial de acción (mV), la duración del potencial de 
acción al 90% de la repolarización (milisegundos) y la tasa de despolarización de la fase 0 (V/s). El potencial cero se muestra por la línea horizontal corta al lado del cero en la parte 
superior izquierda de cada potencial de acción. A. Nódulo sinoauricular de conejo. B. Músculo auricular de perro. C. Nódulo auriculoventricular de conejo. D. Músculo ventricular 
de perro. E. Fibra de Purkinje del perro. F. Ventrículo humano enfermo. Obsérvese que los potenciales de acción registrados en A, C y F tienen menores potenciales de membrana 
en reposo y amplitudes cuando se comparan con los demás potenciales de acción. En el panel derecho, A, potencial del músculo auricular; FP, potencial de la fibra de Purkinje; 
HH, registro en el haz de His; II, derivación II; NAV, potencial en el nódulo auriculoventricular; NS, potencial del nódulo sinusal; V, potencial del músculo ventricular. Calibración 
horizontal en las imágenes de la izquierda: 50 ms en A y C, 100 ms en B, D, E y F; y 200 ms en el panel derecho. Calibración vertical en A-F: 50 mV; calibración horizontal en el 
panel derecho: 200 ms. (Modificado de Gilmour RF Jr, Zipes DP. Basic electrophysiology of the slow inward current. In Antman E, Stone PH, editors. Calcium Blocking Agents in 
the Treatment of Cardiovascular Disorders. Mount Kisco, NY: Futura; 1983, pp 1-37.)
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ICa,L de respuesta lenta requiere el establecimiento del potencial diastólico 
máximo (es decir, es dependiente del voltaje) y más tiempo antes de que el 
canal pueda ser activado de nuevo (es decir, es dependiente del tiempo), 
un fenómeno llamado refractariedad posrepolarización. Además, la entrada 
de calcio y [Ca2+]i promueve la inactivación y el retraso de la recuperación 
de los canales de respuesta lenta.
El tiempo prolongado para la reactivación de la ICa.L podría explicarse 
porque las células de los nódulos SA y AV se mantienen refractarias 
mucho más tiempo que el que se tarda en producir la repolarización com-
pleta del voltaje. En consecuencia, la estimulación prematura producida 
inmediatamente después de que el potencial de membrana alcance la 
repolarización completa provoca que los potenciales de acción tengan una 
amplitud menor y una velocidad de la fase ascendente también menor. 
En consecuencia, la conducción lenta y la refractariedad prolongada son 
características típicas de las células de los nódulos, que tienen también 
un «factor de seguridad de la conducción» reducido, lo que significa que 
la eficacia de estimulación del impulso que se va propagando es baja y 
que es fácil que la conducción se bloquee. Los cambios electrofisiológicos que 
acompañan a la isquemia miocárdica agudarepresentan una forma 
deprimida de la respuesta rápida en el centro de la zona de isquemia y 
una respuesta lenta en la zona del borde.
El umbral de activación de ICa.L es de alrededor de −30 a −40 mV. En las 
fibras de tipo respuesta rápida, ICa.L es normalmente activada durante la fase 0 
por la despolarización regenerativa causada por la INa rápida. La corriente 
fluye a través de los canales rápido y lento durante la última parte de la 
pendiente del potencial de acción. Sin embargo, la ICa.L es mucho menor 
que el pico de INa y, por tanto, contribuye un poco al potencial de acción hasta que 
la INa rápida está inactivada después de completada la fase 0. Por tanto, la ICa.L 
afecta principalmente a la meseta de los potenciales de acción registrados 
en el músculo auricular y ventricular y en las fibras del His-Purkinje. Además, 
la ICa.L puede desempeñar un papel prominente en las células parcialmente 
despolarizadas en las cuales la INa rápida ha sido inactivada, si las condiciones 
son apropiadas para la activación de canales lentos.
La entrada de Ca2+ a través de canales Cav activados de tipo L induce 
la liberación de Ca2+ de los depósitos del RS y es un componente esencial 
del acoplamiento excitación-contracción cardíaco en el miocardio auricular 
y ventricular (v. capítulo 22). Los canales Cav de tipo L se expresan en 
las células de los nódulos SA y AV, donde desempeñan un papel en el 
control de la automaticidad y la propagación del potencial de acción, 
respectivamente. Aunque los canales Cav de tipo T no han sido detectados 
en el miocardio humano, evidencia experimental en animales ha sugerido 
que estos canales desempeñan un importante papel en la determinación 
de la automaticidad del nódulo SA y la conducción del NAV.7
Existen otras diferencias significativas entre los canales rápidos y lentos. 
Los fármacos que aumentan los niveles de monofosfato de adenosina 
cíclico (AMPc), como agonistas del adrenorreceptor β, inhibidores de 
la fosfodiesterasa como la teofilina, y el derivado de AMPc liposoluble, 
dibutiril-AMPc, aumentan ICa.L. Aunque los canales Nav son sensibles a 
incrementos en el AMPc, el efecto neto (disminución frente a incremento) 
parece ser dependiente de la especie y la condición. La acetilcolina reduce 
ICa.L por disminución de la actividad de la adenilato ciclasa. Sin embargo, 
la acetilcolina estimula la acumulación de monofosfato de guanosina 
cíclico (GMPc). El GMPc tiene un efecto despreciable en ICa.L basal, pero 
disminuye los niveles de ICa.L que han sido elevados por los agonistas de 
los adrenorreceptores β. Este efecto es mediado por hidrólisis de AMPc a 
través de un nucleótido cíclico de fosfodiesterasa estimulado por GMPc.
Los canales rápidos y lentos pueden ser diferenciados según su sensibilidad 
farmacológica. Entre los antagonistas de los canales de calcio que bloquean 
el canal lento con un grado aceptable de especificidad están el verapamilo, 
el nifedipino, el diltiacem y D-600 (un metoxi derivado de verapamilo). Los 
agentes antiarrítmicos como la lidocaína, la quinidina, la procainamida y la 
disopiramida afectan al canal rápido y no al canal lento (v. capítulo 36).
Fase 1: repolarización precoz rápida. Después de la fase 0 la mem-
brana se repolariza rápida y transitoriamente hasta casi 0 mV (muesca 
precoz), en parte por la inactivación de la INa y la activación concomitante 
de varias corrientes de salida.
La corriente Ito, una corriente de salida transitoria de K+ sensible a 
4-aminopiridina, que habitualmente se conoce como Ito (o Ito1), se 
activa rápidamente por la despolarización y después se inactiva también 
rápidamente. Tanto la densidad como la recuperación de Ito desde un 
estado inactivado muestran gradientes transmurales en la pared libre del 
ventrículo izquierdo y derecho, disminuyendo la densidad y volviéndose 
la reactivación cada vez más progresiva desde el epicardio al endocardio. 
Las diferencias en la expresión transmural de KChIP2, la subunidad auxiliar 
de la subunidad formadora de orificios Kv4.3 α, también puede contribuir 
al gradiente transmural en las propiedades y en la densidad de Ito en el 
corazón humano.8 Este gradiente ocasiona las diferencias regionales en 
la forma de los potenciales de acción, haciendo cada vez más lenta la 
cinética de recuperación de la fase 1 y disminuyendo la muesca a lo largo 
del eje transmural (fig. e34-2).
Estas diferencias regionales pueden crear gradientes de voltaje trans-
murales, por ello incrementan la dispersión de la repolarización, un posible 
factor arritmógeno (síndrome de Brugada; v. capítulos 33 y 39). Sin 
embargo, la eliminación del gradiente fisiológico de repolarización parece 
ser arritmógena de modo similar. La regulación negativa de Ito es responsable, 
al menos en parte, de la menor velocidad de repolarización en la fase 1 de 
los miocitos humanos insuficientes. Se ha demostrado que estos cambios 
de la muesca de la fase 1 en el potencial de acción cardíaco disminuyen la 
cinética y amplitud máxima del paso intracelular de Ca2+ evocado por el 
potencial de acción, por el reclutamiento y sincronización insuficientes de la 
liberación de este ion en el RS a través de ICa.L (fig. e34-3). En consecuencia, 
parece que la modulación de la Ito tiene un papel fisiológico significativo en 
el control del acoplamiento de excitación-contracción cardíaco, aunque aún 
se desconoce si las diferencias transmurales de la repolarización de la fase 1 
se traducen en diferencias similares en la contractilidad regional.
La corriente de cloro activada por Ca2+ y resistente a 4-aminopiridina, 
denominada ICl.Ca (o Ito2) también contribuye a una corriente de salida 
significativa durante la fase 1 de repolarización.1 Esta corriente se activa 
por el tránsito intracelular de Ca2+ evocada por el potencial de acción. En 
consecuencia, las intervenciones que aumentan la amplitud del tránsito 
de Ca2+ que se asocian a una sacudida (p. ej., estimulación del receptor 
β-adrenérgico) también potencian la ICl.Ca de salida. Se desconoce si los 
miocitos cardíacos humanos expresan canales de cloro activados por Ca2+. 
Hay otras corrientes de cloro independientes del tiempo que también 
determinan la evolución en el tiempo de la repolarización precoz, como 
las conductancias ICl.AMPc e ICl.swell activadas por AMPc o por la inflamación.
Una tercera corriente que contribuye a la repolarización precoz es la 
que crea el movimiento de salida de Na+ a través del intercambiador de 
Na+/Ca2+ cuando funciona en modo inverso. En ocasiones, después de 
la repolarización de la fase 1 se produce una despolarización transitoria, 
alterando el voltaje inicial de la meseta (v. fig. e34-2).
Fase 2: meseta. Durante la fase de la meseta, que puede durar varios 
cientos de milisegundos, la conductancia de la membrana ante los iones 
cae hasta valores bastante bajos, este es un momento de alta resistencia 
de membrana. Se necesita un cambio menor de la corriente cercana a los 
voltajes de la meseta que se acercan a los niveles del potencial en reposo para 
producir los mismos cambios en el potencial transmembrana. La meseta se 
mantiene por competición entre la corriente de salida de iones K+ y Cl– y la 
corriente de entrada vehiculizada por el Ca2+ que se desplaza a través de ICa,L, 
intercambiándose Na+ por el Ca2+ interno en un intercambiador de Na+/Ca2+, 
que ahora funciona en modo anterógrado. Después de la despolarización, 
la conductancia de IK1 cae hasta los niveles de la meseta como consecuencia 
de una rectificación de la corriente de entrada a pesar de una gran fuerza 
motriz electroquímica ejercida sobre los iones de K+.
Varias corrientes de potasio son activadas durante la fase de meseta, inclui-
das las corrientes rectificadoras retardadas rápida (IKr) y lenta (IKs) (v. «Canales 
de K+ regulados por voltaje»). El mecanismo que subyace tras la rectificación 
del componente rápido de la corriente de K+ rectificadora diferida (IKr) en las 
células cardíacas es la inactivación rápidaque ocurre durante los impulsos 
despolarizantes. Cuando las despolarizaciones son más potentes, entran más 
canales IKr en estado inactivado, con lo que se provoca una rectificación de 
la corriente de entrada. Este mecanismo de inactivación rápida es sensible a 
los cambios de K+ extracelular dentro del intervalo fisiológico, acentuándose 
más la inactivación cuando las concentraciones de K+ extracelular son bajas. 
En consecuencia, la hipopotasemia podría disminuir la corriente de salida IKr, 
prolongando la duración del potencial de acción (DPA).
El movimiento de salida de K+ transportado por el IKs también contribuye 
a la duración de la meseta. Las mutaciones de la subunidad KvLQT1, que 
combinada con la subunidad auxiliar IKs (KCNE1 codificante de minK) 
reconstituye la corriente cardíaca de IKs, se asocian a una repolarización 
ventricular anormalmente prolongada (síndrome de QT largo de tipo 1; 
v. capítulos 33 y 39). Si bien la corriente IKs se activa lentamente comparada 
con la DPA, solo se inactiva lentamente. Por tanto, los incrementos de la 
frecuencia cardíaca pueden determinar que esta activación se acumule 
durante las despolarizaciones sucesivas, aumentando las corrientes de K+ 
que están activas durante la meseta del potencial de acción y así acorta 
la DPA apropiadamente a mayores frecuencias cardíacas.
En aquellas situaciones en las que la concentración intracelular de trifosfato 
de adenosina (ATP) sea baja (p. ej., hipoxia, isquemia) se potencia la salida de 
K+ a través de los canales activados de KATP, con lo que se acorta la fase de 
meseta del potencial de acción. Hay otros mecanismos iónicos que controlan 
el potencial y la duración de la meseta, como son la cinética de inactivación 
de la corriente de Ca2+ de tipo L. La menor eficiencia del Ca2+ libre intracelular 
para inducir la inactivación dependiente de Ca2+, como en los miocitos de 
los corazones hipertróficos, da lugar a un retraso de la repolarización. Los 
componentes en equilibrio de ambas corrientes INa e ICa.L (corrientes de 
ventana) dan forma a la fase de meseta. La Na+,K+-ATPasa genera una 
corriente de salida neta por intercambio iónico electrógeno. Las corrientes 
de cloro no inactivadoras, como ICl.swell e ICl.AMPc, producen corrientes de salida 
significativas durante la fase de meseta en determinadas situaciones, con 
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lo que se acorta significativamente la DPA. Se ha demostrado que hay una 
corriente de cationes no selectiva e inducida por la inflamación que prolonga 
el potencial de acción en los miocitos de los ventrículos insuficientes.1
Fase 3: repolarización rápida final. La repolarización de la porción 
terminal del potencial de acción se produce rápidamente debido a dos 
corrientes: la inactivación de ICaL dependiente del tiempo, con el descenso 
del movimiento intracelular de cargas positivas y la activación de las corrientes 
repolarizadoras de K+, que incluye IKs e IKr y las corrientes rectificadoras de 
entrada rápida de K+ IK1 e IKAch, corrientes todas ellas que provocan un aumento 
del movimiento de cargas positivas hacia fuera de la célula. La corriente neta 
de la membrana se mueve hacia fuera y el potencial de membrana se desplaza 
hacia el potencial de reposo. Un canal de K+ de baja conductancia activado 
por el Ca2+, IKCa, se expresa en los miocitos de la aurícula en personas, controla 
la evolución temporal de la fase 3 de repolarización.9
Las mutaciones de pérdida de función del gen humano éter a-go-go o 
gen hERG (KCNH2), que codifica la subunidad formadora de poro de IKr, 
prolongan la fase 3 de repolarización; por tanto, predisponen al desarrollo 
de torsades de pointes. Los antibióticos macrólidos como la eritromicina, 
antihistamínicos como terfenadina, varios agentes neurológicamente 
activos y fármacos antifúngicos como ketoconazol inhiben IKr y han sido 
implicados en formas adquiridas de SQTL (v. capítulos 33 y 39). De manera 
similar, mutaciones en KVLQT1, que codifica la subunidad formadora 
de poro de IKs, prolongará la repolarización y predispondrá a arritmias 
ventriculares letales. El descenso de la actividad de IK1, como sucede en los 
miocitos del ventrículo izquierdo de los corazones insuficientes, prolonga el 
potencial de acción al disminuir la velocidad de la repolarización de la fase 3 
y la despolarización de la membrana en reposo. La reducción de la corriente 
de salida de potasio a través de los canales rectificadores de la corriente de 
entrada de K+ abiertos hace que el miocardiocito insuficiente sea más 
susceptible a la inducción de las posdespolarizaciones tardías activadas por 
episodios de liberación del Ca2+ intracelular y, en consecuencia, desempeña 
una función muy importante en la arritmogenia en el corazón insuficiente.1
Fase 4: despolarización diastólica. En condiciones normales, el 
potencial de membrana de las células musculares auriculares y ventriculares 
se mantiene estable durante la diástole. La corriente IK1 es la responsable del 
mantenimiento del potencial en reposo cerca del potencial en equilibrio de 
K+ y se cierra durante la despolarización en células auriculares, His-Purkinje 
y ventriculares. En otras fibras que se encuentran en ciertas partes de las 
aurículas, en el músculo de las válvulas mitral y tricúspide, en las fibras de 
Purkinje y en el nódulo SA y partes del fascículo nodular AV, el potencial 
de membrana en reposo no permanece constante en la diástole, sino 
que se despolariza de forma gradual (v. figs. 34-2 y 34-3). La propiedad que 
poseen las células que descargan espontáneamente se denomina des-
polarización diastólica de la fase 4, que provoca el inicio de los potenciales 
de acción, lo que produce el automatismo. La velocidad de descarga del 
nódulo SA normalmente excede la velocidad de descarga de otros lugares 
de marcapasos potencialmente automáticos y, en consecuencia, mantiene 
la dominancia del ritmo cardíaco. La frecuencia de activación del nódulo SA 
es usualmente más sensible que la frecuencia de activación de otros sitios 
marcapasos a los efectos de noradrenalina y acetilcolina. El automatismo 
normal o anormal en otras localizaciones puede provocar descargas con 
velocidades más rápidas que las del nódulo SA y puede usurpar el control 
del ritmo cardíaco durante un ciclo o muchos ciclos (v. capítulo 35).
Automatismo normal
Se han propuesto dos modelos de marcapasos del nódulo sinoauricular. 
En el primero, los canales de HCN (v. «Canal marcapasos cardíaco» 
y tabla 34-1) son activados por hiperpolarizaciones en el intervalo 
normal de los potenciales de membrana diastólicos. Durante el intervalo dia -
stólico hiperpolarizado entre potenciales de acción consecutivos, los 
canales de HCN ven aumentada su probabilidad de abrirse. Los canales 
de HCN abiertos conducen Na+ y K+, aunque, con estos potenciales de 
membrana negativos, predomina la entrada de Na+. Se cree que, para 
potenciales de membrana diastólicos, es esta corriente de sodio que 
entra a través de los canales de HCN (además del flujo de entrada de 
Ca2+ a través de los canales de Ca2+ regulados por voltaje, las corrientes 
que circulan a través de los intercambiadores Na+/Ca2+ y las decrecien-
tes corrientes de K+ salientes; fig. 34-4) la que despolariza las células 
marcapasos hasta su nivel umbral y genera así el siguiente potencial 
de acción y una periódica activación del marcapasos.1
En el modelo propuesto por quienes mantienen que las oscilaciones 
del Ca2+ son el componente esencial del mecanismo del marcapasos 
(«reloj de Ca2+»), los aumentosperiódicos de la [Ca2+]i sirven de generador 
interno («reloj del calcio») de las señales rítmicas que se transforman en 
cambios en el voltaje membranario a través de la modulación de canales 
de iones y transportadores sensibles al calcio en la cara externa de la 
membrana («reloj de la membrana»). Esta idea se ilustra en la figura 34-4 
que usa medidas simultáneas de [Ca2+]i y del potencial de acción en 
miocitos sinoauriculares aislados como ejemplo. Los aumentos locales 
en la submembrana de la [Ca2+]i (v. fig. 34-4B, flechas blancas) que 
se producen durante la última parte de la despolarización diastólica 
espontánea (los potenciales de acción transmembrana se muestran en 
azul) preceden el ascenso rápido del potencial de acción. La liberación 
periódica de Ca2+ del RS activa de forma rítmica la corriente de intercambio 
hacia el interior de Na+/Ca2+ (es decir, despolarizante) (INCX), que después 
da lugar a un incremento que activa los canales del Ca2+ de tipo L de la 
superficie de la membrana para iniciar un potencial de acción. De este 
modo, el NCX que opera en modo hacia fuera desempeña una función 
FIGURA 34-4 Estimulación simpática de la frecuencia cardíaca en el nódulo 
sinoauricular (NSA). A. Potenciales de acción (PA) del NSA durante las estimulaciones 
basal (línea continua) y simpática (línea discontinua). La estimulación simpática aumenta 
la velocidad de despolarización diastólica y cambia el potencial diastólico máximo 
a un valor menos negativo, acelerando la estimulación del potencial de acción. B y 
C. Los episodios espontáneos de liberación de Ca2+ del retículo sarcoplásmico (RS) 
desencadenan la excitación de la membrana en los miocitos del NSA. B. Imágenes de 
barrido confocal lineal de las señales de Ca2+, medidas en células de un nódulo sino-
auricular (CNSA) de conejo latiendo espontáneamente, con registro simultáneo (líneas 
azules) de los potenciales de acción transmembrana; la orientación transversal de la 
línea de barrido se muestra en el recuadro. Las flechas en la imagen confocal muestran 
la liberación de Ca2+ local en el espacio submembranario durante la despolarización 
diastólica tardía que precede a la rápida elevación del potencial de acción. C. Modelo 
de electroestimulación de células del nódulo sinoauricular propuesto por Maltsev et al. 
DD, despolarización diastólica; INCX, corriente de intercambio Na+/Ca2+; LLC, liberación 
local de Ca2+; SERCA, Ca2+-ATPasa del retículo sarcoplásmico. (A, tomado de Larsson HP. 
How is the heart rate regulated in the sinoatrial node? Another piece to the puzzle. J Gen 
Physiol 2010;136:237; B y C, tomado de Maltsev VA et al. The emergence of a general 
theory of the initiation and strength of the heartbeat. J Pharmacol Sci 2006;100:338.)
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esencial en la conversión de las señales de Ca2+ conductoras de señales 
intracelulares en señales de la membrana (es decir, el voltaje). Una vez que 
se ha iniciado un potencial de acción proceden dos series concurrentes y 
que interactúan entre sí durante un ciclo normal de la célula del nódulo 
SA (v. fig. 34-4C). Una serie de eventos delimitados en una membrana 
de superficie, la activación inducida por la despolarización de la corriente 
rectificadora de K+, IK, lleva a la hiperpolarización de la membrana, a lo que 
le sigue una despolarización diastólica lenta por medio de la activación de 
varias corrientes hacia el interior, incluidas If e ICaT (v. tabla 34-1). En un 
segundo ciclo paralelo de acontecimientos, a la liberación de Ca2+ del RS 
inducida por el potencial de acción le sigue una recaptación de Ca2+ en 
el RS, lo que da lugar después a una liberación multifocal, espontánea y 
sincronizada de Ca2+ que culmina en un aumento de INCX hacia el interior. 
El papel de la liberación espontánea diastólica tardía de Ca2+ del RS en el 
desencadenamiento del potencial de acción del nódulo SA se ha demos-
trado en corazones caninos in situ (fig. e34-4).
La frecuencia de descarga del nódulo SA puede variarse mediante 
diversos mecanismos en respuesta a influencias autónomas o de otro 
tipo. El locus marcapasos puede variar dentro o fuera del nódulo SA a 
células que descarguen más rápidamente o más lentamente. Si el lugar 
marcapasos sigue siendo el mismo, alteraciones en la pendiente de la 
despolarización diastólica, el potencial diastólico máximo o el potencial 
umbral pueden acelerar o reducir la frecuencia de descarga. Por ejemplo, 
si la pendiente de la despolarización diastólica y el potencial de mem-
brana en reposo se hacen menos negativos o el potencial umbral se hace 
más negativo (dentro de límites), la frecuencia de descarga aumenta 
(v. fig. 34-4A, línea de puntos). Los cambios opuestos reducen la frecuencia. 
El mecanismo molecular que es, sobre todo, responsable de la aceleración 
de la frecuencia de descarga del nódulo SA ha sido objeto de controversia. 
Quienes apuntan a la función de marcapasos de HCN consideran que el 
mecanismo regulador principal es el aumento de la corriente de HCN de 
entrada por medio de un cambio de la curva de activación de los canales 
HCN, pasando a potenciales más despolarizados.1 En cambio, quienes 
abogan por el modelo de reloj de Ca2+, sostienen que el mecanismo 
responsable del aumento de la activación del potencial de acción para 
el manejo de las proteínas es la fosforilación dependiente de la proteína 
cinasa A (PKA) de Ca2+ (RyR, fosfolambán [v. capítulo 22], SERCA, canales 
de Ca2+ regulados por voltaje): un aumento en la concentración de AMPc 
(tras el estímulo del receptor β-adrenérgico) aumenta la actividad de la 
PKA, lo que incrementa la frecuencia de liberación espontánea de Ca2+ del 
RS y de recaptación de Ca2+ del RS por medio de la activación sinérgica 
de estas proteínas, mientras que una reducción de las concentraciones de 
AMPc (tras el estímulo del receptor muscarínico) tiene el efecto opuesto. 
La acetilcolina (ACh) activa la salida de K+ a través de canales del K+ 
rectificadores hacia el interior sensibles a la ACh, que se expresan en las 
células del nódulo SA y AV, lo que desplaza el potencial diastólico máximo 
a valores más negativos. Los mismos mecanismos reducen la resistencia de 
entrada a potenciales diastólicos, lo que significa que sería necesaria una 
mayor corriente de despolarización para alcanzar el «umbral» necesario 
para desencadenar el potencial de acción.
Propiedades eléctricas pasivas de la membrana. Las propiedades 
pasivas de la membrana, incluyendo la resistencia, la capacidad y las 
propiedades de transmisión, son importantes en la electrofisiología 
cardíaca. Si bien la membrana celular cardíaca es resistente al flujo de 
corriente, también tiene propiedades capacitivas, lo que significa que 
se comporta como una batería y que puede almacenar cargas de signo 
contrario en sus dos lados: un exceso de cargas negativas dentro de la 
membrana equilibradas por las cargas positivas equivalentes en el exterior 
de la membrana. Estas propiedades de resistividad y capacitivas hacen 
que la membrana se tome una cierta cantidad de tiempo para responder 
a un estímulo aplicado, en lugar de responder instantáneamente porque 
es necesario alterar primero las cargas que atraviesan una membrana 
capacitiva. Un impulso de corriente rectangular subumbral aplicado a la 
membrana produce un aumento y declive lentos del voltaje de la mem-
brana en lugar de un cambio rectangular del voltaje. El valor denominado 
constante de tiempo de la membrana refleja su propiedad capacitiva. 
La constante de tiempo tau (τ) es igual al producto de la resistencia de la 
membrana (Rm) por la capacitancia celular (Cm):
R Cmmτ = × ⋅
Es el tiempo que tarda el voltaje de la membrana en alcanzar el 63% de 
su valor final después de aplicar una corriente fija. La evolución temporal 
de los cambios en el potencial de membrana tras la aplicación de un paso 
de corriente por debajo del umbral hiperpolarizante o despolarizante suele 
ser monoexponencial en todos los tipos de miocitos, lo que indica que 
todo el sarcolema (incluidas la membrana tubular T; fig. e34-5) se carga 
generalmente de forma uniforme.
Cuando se alinean extremo con extremo, las células cardíacas, en 
particular el sistema de His-Purkinje, se comportan como un cable largo en 
el que la corriente fluye más fácilmente hacia el interior de la célula y hacia 
la célula adyacente a través del espacio intercelular que cuando atraviesa 
la membrana celular hacia el exterior. Cuando se inyecta la corriente en un 
punto, la mayoría de ella fluye de forma paralela al eje largo dentro de la 
célula, pero una parte se pierde hacia fuera. Por esta pérdida de corriente 
el cambio del voltaje de una célula en un lugar distante al punto donde se 
aplica la corriente es menor que el cambio de voltaje de la membrana en 
el punto donde se administra el estímulo. La medición de esta propiedad 
de cable se conoce como constante lambda (λ) de espacio o longitud, que 
es la distancia que mide el cable desde el punto estimulación en el que el 
voltaje en equilibrio es 1/e (37%) de su valor en el punto de estimulación.
Como el bucle de corriente en cualquier circuito debe estar cerrado, la 
corriente debe volver a su punto de origen. Las corrientes de los circuitos 
locales atraviesan los espacios intercelulares entre las células y salen a 
través de la membrana del sarcolema para cerrar el bucle y completar 
el circuito. Las corrientes de excitación de entrada en una zona (trans-
portadas por Na+ en la mayoría de las regiones) fluyen intracelularmente 
a lo largo del trayecto del tejido (transportadas principalmente por K+), 
escapan a través de la membrana y fluyen extracelularmente en dirección 
longitudinal. El circuito local del exterior es la corriente registrada en un 
electrocardiograma (ECG). A través de estas corrientes de los circuitos 
locales, el potencial transmembrana de cada célula influye en el potencial 
transmembrana de su célula vecina por el flujo pasivo de corriente desde 
un segmento de la fibra a otro a través de los espacios intercelulares de baja 
resistencia (v. «Canales de la unión gap y discos intercalados» y fig. 34-7).
La velocidad de conducción en el tejido cardíaco depende tanto de las 
propiedades activas de la membrana como de la magnitud de la corriente 
de Na+, de la que V· máx. es una medición. Las propiedades pasivas de 
la membrana también contribuyen a la velocidad de conducción, y son 
el umbral de excitabilidad, que influye en la capacidad de las células 
adyacentes a otra que ha sido descargada hasta alcanzar el umbral, la 
resistencia intracelular de la célula, que está determinada por los iones 
libres que hay en el citoplasma, la resistencia del espacio intercelular 
y la superficie transversal de la célula. La dirección de propagación es 
fundamental por la influencia de la anisotropía, en la cual la conducción 
es más rápida paralela al eje de las fibras comparado al transversal a las fibras.
Pérdida del potencial de membrana 
y desarrollo de arritmias
Muchas alteraciones adquiridas del músculo cardíaco o de las fibras 
especializadas que desembocan en una arritmia producen una pérdida 
del potencial de membrana en reposo (menos negativo). Este cambio 
debe contemplarse como un síntoma de una anomalía subyacente, como 
la fiebre o la ictericia, y no como un diagnóstico por sí mismo, porque 
tanto los cambios iónicos que provocan la despolarización celular como 
las anomalías bioquímicas o metabólicas más fundamentales responsa-
bles de las alteraciones iónicas parecen tener un origen multicausal.
La despolarización celular puede provocar un aumento de [K+]o o un 
descenso de [K+]i, un aumento de la permeabilidad de la membrana al 
Na+ (aumento de PNa) o un descenso de la permeabilidad de la mem-
brana a K+ (descenso de PK). La referencia a la ecuación de GHK para 
el cálculo de voltaje (v. anteriormente) muestra que estos cambios solos 
o en combinación hacen que el voltaje diastólico transarcolémico sea 
menos negativo.
Así, las células normales perfundidas por un medio anormal (p. ej., 
hiperpotasemia), las células anormales perfundidas por un medio 
normal (p. ej., un infarto de miocardio curado), o las células anormales 
perfundidas por un medio anormal (p. ej., isquemia miocárdica aguda 
e infarto) pueden existir solas o en combinación y reducen el voltaje en 
reposo de la membrana. Cada uno de estos cambios puede tener una o más 
causas bioquímicas o metabólicas. Por ejemplo, la isquemia miocárdica 
aguda provoca el descenso de [K+]i y el aumento de [K+]o, liberación de 
noradrenalina y acidosis que pueden estar relacionados con el aumento 
intracelular de Ca2+ y corrientes de entrada transitorias inducidas por Ca2+ 
y acumulación de metabolitos lipídicos anfipáticos y radicales libres de 
oxígeno. Todos estos cambios contribuyen al desarrollo de un entorno 
electrofisiológico anormal y arritmias durante la isquemia y reperfusión.
Efectos de un potencial en reposo disminuido. La disminución de 
un potencial de membrana en reposo altera las fases de despolarización 
y repolarización del potencial de acción cardíaco. Por ejemplo, la des-
polarización parcial de la membrana provoca un descenso de la dis-
ponibilidad en equilibrio de los canales rápidos de sodio, reduciendo de 
ese modo la magnitud de la corriente máxima de INa durante la fase 0 del 
potencial de acción. La reducción consiguiente de la amplitud del potencial 
de acción prolonga el tiempo de conducción del impulso propagado, a 
veces hasta llegar al punto de bloqueo.
τ=Rm×⋅Cm
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Los potenciales de acción con una menor velocidad de la fase ascendente 
como consecuencia de la inactivación parcial de la corriente de INa se 
conocen como respuestas rápidas deprimidas. Su perfil se parece a las 
respuestas rápidas, de las que pueden ser difíciles de distinguir, en las que 
las fases ascendentes se deben a ICa.L (v. fig. 34-3F). La despolarización de 
la membrana a valores de –60 a –70 mV puede inactivar una porción 
sustancial de los canales de Na+ regulados por voltaje disponibles, y la 
despolarización a –50 mV o menos puede inactivar casi por completo 
todos los canales de Na+ (v. fig. 34-1A). La corriente ICa.L puede activarse 
con potenciales de membrana positivos hasta –50 mV, para generar la fase 0 
si las condiciones son las apropiadas. Es probable que estos cambios 
del potencial de acción sean heterogéneos, con grados desiguales de 
inactivación de Na+ que crean áreas con una reducción mínima de la 
velocidad, zonas más gravemente deprimidas y zonas de bloqueo com-
pleto. Estos cambios no homogéneos son propicios para el desarrollo de 
las arritmias. Las células con potenciales de membrana reducidos pueden 
exhibir refractariedad posrepolarización. Además, si se produce el bloqueo 
de la conducción en una zona bastante localizada sin que se produzca una 
disminución significativa de la conducción proximal al lugar del bloqueo, las 
células de esta zona proximal muestran potenciales de acción y períodos 
refractarios cortos porque las células no excitadas distales al bloqueo 
(aún en estado polarizado) aceleran electrónicamente la recuperación 
de las células proximales al lugardel bloqueo. Si la conducción es más 
lenta cuando se va acercando al lugar del bloqueo, la duración de estos 
potenciales de acción y sus períodos refractarios puede prolongarse.
Estructura molecular de los canales iónicos
Los canales iónicos son bloques de construcción de electricidad 
biológica en el corazón, el cerebro, el músculo esquelético y otros tejidos 
excitables. Los canales iónicos son glucoproteínas transmembrana que 
forman poros selectivos de iones en las membranas celulares que se abren 
y cierran (compuertas) en respuesta a una señal biológica apropiada. 
Los canales iónicos más abundantes en el corazón funcionan como 
compuerta en respuesta a cambios en el voltaje transmembrana. Otros 
canales fisiológicamente importantes responden a ligandos químicos 
como ACh, ATP y calcio. Los canales iónicos son llamados típicamente 
por el ion predominantemente permeable Na+, Ca2+ o K+, y en caso de 
ser apropiado, el ligando activador, canal de K dependiente de ACh. 
Estudios electrofisiológicos han detallado las propiedades funcionales 
de las corrientes de Na+, Ca2+ y K+ en los miocardiocitos, y el clonaje 
molecular ha revelado una cantidad de subunidades formadoras de poro 
(α) y auxiliares (β, γ y δ) que se piensa contribuyen a la formación de 
canales iónicos. Estos estudios han demostrado que diferentes entidades 
moleculares dan origen a los múltiples canales iónicos cardíacos y dan 
forma al potencial de acción miocárdico. Las mutaciones en los genes 
que codifican subunidades de los canales iónicos cardíacos son res-
ponsables de muchas arritmias cardíacas hereditarias10 (v. capítulo 33). 
La expresión y las propiedades funcionales de los canales iónicos miocár-
dicos también cambian en una serie de estados patológicos adquiridos, 
y estas alteraciones pueden predisponer a arritmias cardíacas.11
Canales de Na+ regulados por voltaje. Las subunidades formadores 
de poro (α) del canal de Na+ regulado por voltaje (Nav) tienen cuatro 
dominios homólogos (de I a IV), cada uno de los cuales contiene seis 
regiones transmembrana, y estos cuatro dominios se unen para formar el 
poro permeable a Na+12 (fig. 34-5A). Entre las múltiples subunidades α 
de Nav, la Nav1.5 (la cual es codificada por el gen SCN5A) es la expresada 
con prominencia en el miocardio mamífero. El nombre del canal de sodio 
regulado por voltaje proviene del símbolo químico del principal ion 
permeable (Na+) y v, la cual indica su principal regulador fisiológico (voltaje). 
El número que sigue a la v indica la subfamilia del gen (Nav1), y el número 
que sigue al punto decimal identifica la isoforma específica del canal (p. ej., 
Nav1.1). Una nomenclatura idéntica se aplica a los canales de calcio y 
potasio regulados por voltaje. Las mutaciones en SCN5A, las cuales están 
asociadas con el síndrome QTL3, alteran la inactivación del canal Nav y, por 
tanto, dan origen a una corriente de ingreso sostenida de Na+ durante la 
fase de meseta del potencial de acción y una prolongación del potencial de 
FIGURA 34-5 Topología transmembrana y esquema de la estructura de los canales iónicos. A. Canales de Na+ y Ca2+ activados por voltaje compuestos por un único tetrámero 
consistente de cuatro repeticiones unidas por covalencia de los seis dominios transmembrana, mientras que en B los canales de K+ activados por voltaje están compuestos por cuatro 
subunidades separadas, cada una con solo una de los seis dominios transmembrana. Los canales de K+ rectificadores de entrada están formados por subunidades (Kir) formadoras 
de poro (α) rectificadoras de entrada de K+. En contraste con las subunidades α de los canales de K+ activados por voltaje, las subunidades α Kir solo tienen dos (no seis) dominios 
transmembrana. C. Todos los canales iónicos son proteínas multisubunidades, como se ejemplifica en la estructura de subunidad esquemática de los canales de Ca de tipo L.
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acción. Las mutaciones en el SCN5A están también vinculadas al síndrome 
de Brugada. Las mutaciones en el síndrome de Brugada provocan una 
amplitud reducida en la corriente Nav, lo que lleva a un enlentecimiento 
en la pendiente de la fase 0 del potencial de acción, amplitud reducida 
del potencial de acción y alteración de la fase 1 con repolarización precoz.
Las subunidades α Nav1.5 formadoras de poro se coensamblan con una 
o dos subunidades β Nav auxiliares para formar canales Nav funcionales 
en la superficie de la célula en los miocardiocitos. Las subunidades β Nav 
parecen desempeñar un papel importante en el anclaje de proteínas del 
canal iónico con la membrana celular externa. Subpoblaciones de canales 
Nav1.5 están presentes en diferentes regiones subcelulares, como las 
membranas del disco intercalado y el túbulo T.13,14 Como es el caso de 
otros muchos canales iónicos, los canales Nav1.5 son parte de complejos 
de canales macromoleculares y proteínas reguladores.15
Canales de Ca2+ regulados por voltaje. Como en los canales Nav, 
los canales cardíacos de Ca2+ regulados por voltaje (Cav) son montajes 
de subunidades α1 formadoras de poro y subunidades Cav β o Cav α2 -δ 
auxiliares (fig. 34-5C). Entre las varias subunidades α, Cav1.2, también 
conocida como α1C codificada por el gen CACNA1C, es la subunidad 
Cav α1 con expresión prominente en el miocardio mamífero. Los canales 
Cav1.2 exhiben muchas de las propiedades dependientes del tiempo y del 
voltaje, y sensibilidad farmacológica de las corrientes cardíacas de Ca2+ de 
tipo L (v. tabla 34-1). Subunidades accesorias modulan las propiedades 
funcionales de los canales Cav.16
Las subunidades Cav3.1/α1 G α forman un canal selectivo de Ca2+ 
con características dependientes del tiempo y del voltaje, y sensibilidad 
farmacológica que recuerda a las del canal de Ca2+ de tipo T activado por 
bajos voltajes. La alteración del gen que codifica las subunidades Cav3.1 
(CACNA1G) en ratones ha demostrado enlentecer la frecuencia en el 
nodo sinusal y la conducción AV, lo que es compatible con su papel en la 
función de los nódulos SA y AV.7
Canales de K+ regulados por voltaje. Los canales de K+ regulados por 
voltaje (Kv) son la familia de canales dependientes de voltaje más diversa 
del corazón. Los canales Kv están compuestos de cuatro subunidades 
(α) formadoras de poro separadas; cada una contiene seis dominios de 
membrana (S1 a S6)17 (fig. 34-5B). Las subunidades α del Kv expresadas en 
el corazón humano incluyen miembros de las subfamilias Kv1, Kv4, hERG 
(Kv7) y KvLQT (Kv11). Además, las proteínas de la subunidad α del canal Kv 
interactúan con subunidades accesorias del canal Kv, incluidas minK, KChIP2 
y MiRP1 (v. tabla 34-1), para formar canales funcionales en la superficie 
celular con diferentes propiedades dependientes del tiempo/voltaje. El coen-
samblaje de las subunidades α Kv4.3 y la subunidad accesoria KChIP2 dan 
origen a la corriente externa cardíaca transitoria Ito del canal Kv (v. «Fase 1: 
repolarización rápida precoz»). Las subunidades α hERG, junto con las 
subunidades accesorias MiRP1, contribuyen a la generación de los canales 
cardíacos funcionales IKr. Las mutaciones en el gen codificante de hERG 
(KCNH2) han mostrado que subyacen en el síndrome QTL2 congénito. 
Estas mutaciones de QTL2 son mutaciones de pérdida de función que 
llevan a una expresión reducida del canal IKr funcional o a alteraciones en 
el procesamiento o tráfico del canal (v. capítulo 33).
Las subunidades α KvLQT1 se asocian con subunidades accesorias minK 
(codificado por KCNE1) para formar canales funcionales que se asemejan a 
las corrientes de activación lenta o no activables de K+, llamadas IKs, en el 
miocardio humano.