Génesis de las arritmias cardíacas

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33 Génesis de las arritmias cardíacas: aspectos electrofisiológicos
Michael Rubarty Douglas P. Zipes
Anatomía del sistema de conducción 
cardíaco, 629
Bases electrofisiológicas, 637 
Mecanismos de la arritmogenia, 646
Bibliografía, 660
A N A T O M ÍA D EL S IS T E M A D E C O N D U C C IÓ N 
C A R D ÍA C O 
N ó d u lo s in oa u ric u la r
En el ser humano el nódulo sinoauricular es una estructura fusiforme 
compuesta por una matriz de tejido fibroso con células muy compactas. 
M ide entre 10 y 20 mm de largo y 2 a 3 mm de ancho y de grosor, y 
tiende a estrecharse caudalmente hacia la vena cava inferior. Se encuen­
tra a menos de 1 mm de la superficie epicárdica, lateralmente al surco 
terminal auricular derecho en la unión entre la vena cava superior y la 
aurícula derecha (figs. 33-1 y 33-2). E l nódulo sinoauricular está irrigado 
por ramas que proceden de la arteria coronaria derecha (55 a 60% de las 
ocasiones) o de la circunfleja izquierda (40 al 45%) que se acercan al 
nódulo en dirección horaria o antihoraria rodeando la unión entre la vena 
cava superior y la aurícula derecha.
Estructura celular. Las células de la región del nódulo sinoauricular 
muestran una variedad morfológica importante, con células fusifor­
mes o ramificadas, células baciliformes con estriaciones claras y células 
redondas pequeñas que corresponden a las células endoteliales.1 Solo 
las células fusiformes y las células estrelladas muestran las caracterís­
ticas electrofisiológicas propias de las células marcapasos, como son 
la corriente inducida por hiperpolarización, lf,1 y ausencia de corriente 
entrante rectificadora de potasio, Kk1, así como latido espontáneo en 
situaciones fisiológicas.2
Función. El mecanismo iónico de fondo del automatismo celular 
del nódulo sinoauricular ha sido objeto de controversia. Algunos inves­
tigadores avalan un modelo en el que los canales iónicos regulados 
por nucleótidos cíclicos activados por hiperpolarización (HCN) son los 
principales reguladores de la frecuencia cardíaca, mientras que otros 
promueven un modelo en el que las oscilaciones del Ca2+ intracelular 
que afectan a los canales iónicos sensibles al Ca2+ y los transportadores 
iónicos en la membrana externa inducen despolarizaciones de mem­
brana diastólicas que, a continuación, generan un potencial de acción 
del nódulo sinoauricular que se propaga3,4 (v. más adelante). De forma 
análoga, ha habido dudas sobre el mecanismo de arrastre que posibilita 
la sincronización de la actividad eléctrica de múltiples células indivi­
duales del nódulo sinoauricular que después da lugar a una descarga 
del nódulo sinoauricular. Es muy probable que ninguna célula aislada del 
nódulo sinoauricular sea el marcapasos. En cambio, las células del nódulo 
sinoauricular funcionan como osciladores eléctricos acoplados que se 
descargan de forma sincrónica. La interacción depende del grado de 
acoplamiento y de las características electrofisiológicas de cada célula del 
nódulo sinoauricular. La frecuencia resultante no es una simple media 
de cada una de las células. Con una célula marcapasos individual aco­
plada a una media de otras cinco células, cada una con propiedades 
electrofisiológicas potencialmente diferentes, la frecuencia de descarga 
resultante no es obvia. La función del nódulo sinoauricular como marca- 
pasos exige un delicado equilibrio de acoplamiento eléctrico intercelular. 
El acoplamiento eléctrico excesivo deprime el automatismo del nódulo 
sinoauricular porque el potencial de membrana del nódulo sinoauricular 
está amortiguado por el miocardio auricular que le rodea a un potencial 
más negativo que el potencial diastólico máximo normal, lo que inhibe 
la despolarización diastólica espontánea (v. fig. 33-6). Un acoplamiento 
demasiado escaso previene la transmisión del impulso hacia el músculo 
auricular adyacente, mientras que se consigue restringir la influencia 
hiperpolarizante del músculo auricular sobre el nódulo sinoauricular 
a la vez que se mantiene la salida del impulso hacia la cresta terminal 
mediante la elaboración y organización espacial de las conexinas, unas 
proteínas que forman los canales responsables de los flujos de corriente 
intercelular en los espacios intercelulares (v. «Discos intercalados»). En 
la zona central del nódulo sinoauricular se expresan las conexinas 40 y
2016. Elsevier España, S.L.U. Reservados todos los derechos
45, pero no la conexina 43 (fig. 33-3). La mayor parte del borde entre la 
cresta terminal y el nódulo sinoauricular muestra una zona de separación 
(zona paranodular; v. fig. 33-2) afilada de miocitos auriculares que sí 
expresan conexina 43 y miocitos que expresan conexina 40/45. En la 
zona endocárdica existe una zona de transición entre la cresta terminal 
y el nódulo periférico en el que se localizan simultáneamente conexinas 
45 y 43. Esta simultaneidad de isoformas distintas de conexina plantea la 
posible formación de canales independientes en el espacio intercelular en 
la zona de transición por más de una isoforma de conexina.2
Estos fenotipos de conexina dispares pueden crear tipos específicos de 
canales híbridos con propiedades eléctricas rectificadoras que aseguren el 
mantenimiento de la actividad del marcapasos en el nódulo sinoauricular 
pero disminuyan la interferencia electrónica del músculo auricular.5 Al 
nivel del nódulo sinoauricular intacto in situ, los estudios más recientes 
que han combinado las pruebas inmunohistoquímicas con la cartografía 
óptica de alta resolución de los potenciales de acción han proporcionado 
pruebas estructurales y funcionales de la existencia de vías de salida 
definidas que conectan desde un punto de vista eléctrico el nódulo 
sinoauricular y las aurículas en los perros, cuyo nódulo sinoauricular 
tiene una estructura tridimensional muy parecida a la de los seres huma­
nos. En este modelo (fig. 33-4), la excitación eléctrica durante el ritmo 
sinoauricular se origina en la porción central del nódulo sinoauricular y 
se propaga de forma bidireccional a baja velocidad (1 a 4 cm/s) dentro 
del nódulo sinoauricular, y no conduce en la zona lateral hasta la cresta 
terminal y el tabique interauricular. Tras un retraso de conducción de unos
50 ms dentro del nódulo sinoauricular, el impulso alcanza el miocardio 
auricular a través de dos vías de salida principales superior e inferior 
localizadas a unos milímetros del lugar marcapasos principal. El nódulo 
sinoauricular elipsoidal está así aislado funcionalmente del miocardio 
de trabajo adyacente. El aislamiento coincide con la falta de expresión de 
conexina 43 y la presencia de tejido conjuntivo y arterias coronarias en 
el borde sinoauricular (v. fig. 33-4C-F).6 La localización intranodular del 
lugar marcapasos primario no es fija sino que parece desplazarse en 
diferentes condiciones (p. ej., estimulación simpática; v. más adelante 
en este capítulo).
Diversos estudios experimentales han investigado la utilidad de la inserción de 
genes o de los enfoques de base celular para la electroestimulación 
biológica en el corazón de los mamíferos. Las técnicas de base genética 
incluyeron la transducción de miocardiocitos en el ventrículo izquierdo in 
situ con genes que codificaban un canal de potasio rectificador entrante 
dominante negativo o isoformas del canal HCN. Los enfoques de base 
celular han empleado miocardiocitos similares a marcapasos derivados 
de células madres pluripotenciales inducidas (CMPi) humanas y células 
madre mesenquimatosas que expresaban ectópicamente la isoforma 2 
de los HCN. La transferibilidad clínica de estos abordajes requiere nuevas 
pruebas experimentales.7
Inervación. El nódulo sinoauricular recibe una densa inervación de 
terminales nerviosos adrenérgicos y colinérgicos posganglionares.8 Las 
vías eferentes vagales discretas inervan tanto las regiones de los nódu- 
los sinoauricular y auriculoventricular (AV) en el perro y en un primate 
no humano. Las fibras vagales eferentes que se dirigen hacia la aurículaparecen converger primero en una única almohadilla de grasa plana que 
se localiza en la porción medial de la unión entre la vena cava superior 
y la raíz aórtica por encima de la arteria pulmonar derecha; las fibras 
se proyectan a continuación hacia otras dos almohadillas grasas que se 
encuentran en la unión entre la vena cava inferior y la aurícula izquierda y 
en la unión de la vena pulmonar derecha y la aurícula derecha, dirigiéndose 
posteriormente hacia ambas aurículas. Las fibras vagales que inervan los 
nódulos sinoauricular y AV también convergen hacia la almohadilla grasa 
de la unión de la cava superior y la raíz aórtica antes de continuar hacia 
las almohadillas grasas de la unión entre vena pulmonar derecha y vena 
cava inferior.8 La concentración de noradrenalina es entre dos y cuatro 
veces mayor en el tejido auricular que en el ventricular en los corazones
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del perro y del cobaya. Si bien la región del nódulo sinoauricular contiene 
cantidades de noradrenalina equivalentes a las que hay en otras partes de 
la aurícula derecha, las concentraciones de acetilcolina, acetilcolinesterasa y 
colina acetiltransferasa (la enzima necesaria para la síntesis de acetilcolina) 
se encuentran en concentraciones mayores en el nódulo sinoauricular y 
después en la aurícula derecha y, por último, en la aurícula izquierda. La 
concentración de acetilcolina en los ventrículos es solo del 20 al 50% de 
la que existe en las aurículas.
Los neurotransmisores modulan la frecuencia de descargas del nódulo 
sinoauricular al estimular los receptores 0-adrenérgicos y muscarínicos. 
En el nódulo sinoauricular se encuentran receptores adrenérgicos tanto 
de tipo 01 como 02. El nódulo sinoauricular humano contiene una den­
sidad tres veces mayor de receptores 0-adrenérgicos y colinérgicos mus­
carínicos que el tejido auricular adyacente. Se desconoce el significado 
funcional de la diversidad de subtipos de receptores p-adrenérgicos en 
el nódulo sinoauricular. La unión de los agonistas de receptores liberados 
desde los terminales nerviosos simpáticos provoca una respuesta cronó- 
tropa positiva mediante una vía activada por un receptor 0,, que implica 
la participación de la proteína reguladora estimuladora trifosfato de
guanosina (GTP) (Gs), la activación de adenilato ciclasa, la acumulación 
intracelular de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc), la estimulación de 
la cinasa proteína A dependiente de AMPc y la fosforilación de las 
proteínas de manipulación iónica que, en última instancia, inducen un 
aumento de la tasa de descarga del nódulo sinoauricular (para consultar 
una descripción más detallada de los mecanismos iónicos que subyacen 
a la aceleración de la activación del potencial de acción del nódulo 
sinoauricular, véase más adelante en este capítulo).9 La respuesta cronó- 
tropa negativa de la estimulación vagal está mediada por la unión de 
acetilcolina y se produce después de la activación de los receptores 
muscarínicos M2.
Además de su efecto cronótropo negativo, la presencia de acetilcolina 
también prolonga el tiempo de conducción intranodular, en ocasiones 
hasta el punto de bloquear la salida del nódulo sinoauricular. La acetilcoli­
na aumenta mientras que la noradrenalina disminuye la refractariedad en 
el centro del nódulo sinoauricular. La fase (tiempos) del ciclo cardíaco 
en la que se produce la descarga vagal y el tono simpático de fondo 
influyen mucho en los efectos vagales sobre la frecuencia y conducción 
sinusales (v. más adelante). Cuando desaparece la estimulación vagal, 
el nódulo sinoauricular puede acelerarse transitoriamente de forma 
automática (taquicardia posvagal). Los neurotransmisores neuropéptido
Y (NPY) y péptido intestinal vasoactivo (VIP) se localizan en las termi­
naciones nerviosas simpáticas y parasimpáticas, respectivamente; el 
segundo aumenta reversiblemente la corriente If, mientras que el primero 
la disminuye, también reversiblemente. Se desconoce el papel de otros 
neurotransmisores periféricos (como el péptido relacionado con el gen 
de calcitonina o la sustancia P) en el control de la electrofisiología del 
nódulo sinoauricular.
F IG U RA 33-1 Nódulo sinusal en el ser humano. En esta fotografía, tomada en el 
quirófano, se muestra la localización del nódulo sinusal con forma de cigarro que recorre 
el borde lateral del surco terminal en la unión vena cava superior y aurícula (puntas de 
flecha). (Tomado de Anderson RH, Wilcox BR, Becker AE: Anatomy of the normal heart. 
In Hurst JW, Anderson RH, Becker AE, Wilcox BR [eds]: Atlas of the Heart. New York, 
Gower, 1988, p 1.2.)
F IG URA 33-2 Sección a través del nódulo sinusal humano con tinción tricrómica de 
Masson. El nódulo (línea roja discontinua) se identifica por la presencia de la arteria del 
nódulo sinusal y la gran cantidad de tejido conjuntivo (teñido de azul; los miocitos se 
tiñen de rosa púrpura). La sección también revela la presencia de una zona paranodular 
(línea verde discontinua), que está compuesta de miocitos en pequeño número, y se 
encuentra entre la cresta terminal (línea amarilla discontinua) y el nódulo sinusal. (Tomado 
de Chandler NJ, Greener ID, Tellez JO, et al: Molecular architecture of the human sinus 
node. Circulation 119:1562, 2009. Con autorización de la American Heart Association.)
Cx45/Cx43
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F IG URA 33-3 Cortes del nódulo sinoauricular con doble marcado con conexina 45 (Cx45)/Cx43 (izquierda) y Cx40/Cx43 (derecha). Las regiones positivas para Cx40/Cx45 
(punteado pequeño verde) que no muestran señales detectables de Cx43 (rojo) quedan bien delimitadas de las regiones adyacentes que expresan Cx43 en la cresta terminal. Una 
zona de tejido conjuntivo (asteriscos) contribuye a separar las zonas, si bien en otro lugar (flecha) las zonas parecen estar mucho más cercanas. (Tomado de Coppen SR, Kodama 
I, Boyett MR, et al: Connexin45, a major connexin of the rabbit sino-atrial node, is co-expressed with connexin43 in a restricted zone at the nodal-crista terminalis border. J His- 
630 tochem Cytochem 47:907, 1999.)
Tronco pulmonar
Cresta de la orejuela
sinusal en 
el surco terminal 
Vena cava superior
Nódulo
Músculo
pectíneo
Cresta
Arteria del 
nódulo sinusal
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FIGURA 33-4 Cartografía óptica del voltaje endocárdico en una preparación de aurícula derecha canina. A. Fotografía de la cara endocárdica de la preparación. COV, campo 
óptico de visión del que se recogieron los registros ópticos; CT, cresta terminal; OAD, orejuela de la aurícula derecha; TIA, tabique interauricular; VCS y VCI, vena cava superior 
y vena cava inferior, respectivamente. El nódulo sinoauricular (NSA; óvalo rojo) está flanqueado por ramas de la arteria del NSA (dibujada de forma esquemática en azul claro). 
B. Potenciales de acción ópticos registrados durante el ritmo sinusal de los lugares 1 a 4 dibujados en la fotografía en A. Los lugares 1 y 2 son de la parte superior (NSA sup.) e 
inferior (NSA inf.) del NSA, cerca de las vías de salida del NSA. El lugar 3 es del lugar marcapasos principal (NSA cent.) y el lugar 4 es de la zona del bloque del TIA. La excitación 
eléctrica se origina en la porción central del NSA (óvalo azul oscuro en A) y se propaga de forma bidireccional dentro del NSA, con lo que no se propaga en una dirección particular 
en el TIA ni la CT. Tras un retraso de conducción de aproximadamente 50 ms dentro del NSA, la excitación alcanza el miocardio auricular a través de vías de salida sinoauriculares 
superior (trazos superiores en B) o inferior (trazos inferiores en B) a unos 9 mm del lugar marcapasos principal. La estructura elipsoidal del NSA (línea roja en A) está aislada 
funcionalmentedel miocardio auricular, como indican las líneas discontinuas blanca y negra en A, respectivamente, excepto por dos vías de salida (inferior y superior). Las líneas 
verticales discontinuas indican el comienzo de la activación del NSA, la CT y el TIA. DCS es la duración del ciclo sinusal. Los números a la izquierda de los trazados del potencial de 
acción ópticos corresponden a los sitios de registro respectivos en la fotografía en A. C a F. Modelo tridimensional de NSA. La zona verde representa el miocardio. El tejido fibroso 
(púrpura) y las arterias coronarias (azul) rodean al NSA (rojo). La excitación inicial durante el ritmo sinusal se muestra con un óvalo blanco. Las flechas denotan las dos direcciones 
principales de propagación del impulso dentro del NSA. Los haces amarillos muestran las vías de salida del nódulo sinusal. C y D muestran las proyecciones lateral y superior, res­
pectivamente. E y F muestran las secciones transversales en el plano z-y y z-x, respectivamente. (Tomado de Fedorov W, Schuessler RB, Hemhill M, et al: Structural and functional 
evidence for discrete exit pathways that connect the canine sinoatrial node and atria. Circ Res 104:915, 2009. Con autorización de la American Heart Association.)
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Z on a de u n ió n a u r icu love n tricu la r y s istem a 
de cond ucc ión in tra ven tricu la r
N o d u lo au r icu lo ve n tricu la r
En función de los estudios histológicos y la inmunotinción, la zona 
de unión AV normal (figs. 33-5 y 33-6) está compuesta de múltiples 
estructuras distintas, como el tejido de transición, la extensión nodular 
inferior, la porción compacta, el haz penetrante, el haz de His, el músculo 
auricular y ventricular, el cuerpo fibroso central, el tendón deTodaro y las 
válvulas.10,11 La figura 33-7A, B muestra una reconstrucción tridimen­
sional generada por ordenador de la zona de unión auriculoventricular 
en el corazón del conejo. A la altura de la unión AV, el fascículo de tejido 
nodular se divide en dos componentes principales, la extensión nodular 
inferior y el haz penetrante (zonas roja y púrpura, respectivamente, en la 
figura 33-7A, B). La extensión nodular inferior se localiza entre el seno 
coronado y la válvula tricúspide, y el final de la extensión nodular inferior 
está cubierto de tejido de transición (zona verde clara en la figura 33- 7A, 
B). Los miocitos pequeños en la extensión nodular inferior están dis­
persos entre el tejido conjuntivo y no expresan conexina 43, mientras 
que los miocitos de la zona de transición expresan conexina 43; pero al 
contrario que los miocitos auriculares que expresan conexina 43 en el 
miocardio de trabajo, ellos están agrupados entre los tabiques de colá­
geno. La extensión nodular inferior se continúa con el haz penetrante, 
que penetra en el tejido fibroso que separa las aurículas y los ventrículos, 
y sale en los ventrículos como el haz de His. Ambas estructuras están 
cubiertas de tejido conjuntivo (vainas en la figura 33-7A) y están, por lo 
tanto, encerradas. Los miocitos en el haz penetrante expresan conexina 
43 y están dispersos entre el tejido conjuntivo. Un haz de tejido nodular 
que expresa conexina 43 se proyecta en la extensión nodular inferior que 
no expresa conexina 43.
La porción compacta del nódulo AV (zona amarilla en la figura 33-7A, B) 
es una estructura superficial que descansa inmediatamente por debajo 
del endocardio de la aurícula derecha, por delante del orificio del seno 
coronario, y directamente por encima de la inserción de la valva septal de 
la válvula tricúspide. Se encuentra en el vértice del triángulo formado por 
el anillo tricúspide y el tendón de Todaro (zona azul en la figura 33-7A, B), 
que se origina en el cuerpo fibroso central y pasa en dirección posterior 
a través del tabique auricular para continuar con la válvula de Eustaquio 
(v. figs. 33-5 y 33-6A). El término triángulo de Koch, sin embargo, debe 
usarse con precaución ya que los estudios histológicos de corazones adultos 
anatómicamente normales muestran que el tendón de Todaro, que forma 
parte de uno de los lados del triángulo de Koch, está ausente en alrededor 
de dos tercios de los mismos. El nódulo compacto está localizado en la 
unión donde el tejido nodular que no expresa conexina 43 (zona roja en 
la figura 33-7A, B) se encuentra con el tejido nodular que sí expresa conexina 
43 (zona púrpura en la figura 33-7A, B). Los miocitos en la porción nodular 
son pequeños y expresan débilmente conexina 43. En el 85 al 90% de los 
corazones humanos, el aporte arterial del nódulo AV procede de una rama 
de la arteria coronaria derecha que se origina en la intersección posterior de 
los surcos AV e interventricular (crux). Una rama de la arteria coronaria 
circunfleja proporciona la irrigación arterial del nódulo AV para el resto 
del corazón. Las fibras de la parte inferior del nódulo AV pueden formar 
automáticamente el impulso." La función principal del nódulo AV es la 
modulación de la transmisión de los impulsos auriculares hacia los ven­
trículos, con lo que se consigue coordinar las contracciones auriculares y 
ventriculares (fig. 33-7 C, D).
Durante la conducción AV anterógrada normal, el potencial de acción 
se propaga desde el nódulo sinoauricular a través del miocardio de trabajo 
auricular (la existencia de vías de conducción internodulares especializadas 
ha sido polémica) y entra en el haz de tejido nodular en dos puntos 
(v. fig. 33-7C; v. también vídeo 33-1). El primer punto está al final de la 
extensión nodular inferior (a continuación del haz penetrante) a través del 
tejido de transición. Esta vía de conducción corresponde probablemente a 
la vía rápida observada antes en los experimentos de cartografía eléctrica." 
Segundo, el potencial de acción entra en el comienzo de la extensión 
nodular inferior. Esta vía de conducción constituye probablemente la 
vía lenta. El potencial de acción no puede entrar en el tejido nodular en 
otros puntos del tejido porque los tejidos nodulares y auriculares están 
aislados entre sí por una vena a lo largo de esta longitud de tejido (zona 
verde oscura en la figura 33-7B, C). Desde los dos puntos de entrada, los 
potenciales de acción se propagan de forma anterógrada y retrógrada a 
lo largo de la extensión nodular inferior y finalmente se aniquilan entre 
sí. El potencial de acción que entra en el fascículo nodular a través de la 
zona de transición también se propaga en el nódulo compacto y después 
alcanza el haz de His y se propaga hacia las ramas derecha e izquierda. 
Los potenciales de acción transmembrana registrados en miocardioci­
tos in situ de varias localizaciones dentro del fascículo nodular exhiben 
632 formas y cronologías distintas (v. fig. 33-7D). Los potenciales de acción
Tendón de Todaro
FIGURA 33-5 A. Fotografía de un corazón humano normal en el que se muestran 
las referencias anatómicas del triángulo de Koch. Este triángulo está delimitado por el 
tendón de Todaro por arriba, que es la comisura del colgajo que guarda la apertura de 
la vena cava inferior y el seno coronario, por la inserción de la valva del tabique de la 
válvula tricúspide en la cara inferior y por el orificio del seno coronario en la base. B. El 
área punteada adyacente al cuerpo fibroso central representa la localización aproximada 
del nódulo auriculoventricular compacto. (Tomado deJanse MJ, Anderson RH, McGuire 
MA, et al: "AV nodal" reentry: I. "AV nodal" reentry revisited. J Cardiovasc Electrophy­
siol 4:561, 1993.)
del tejido auricular extranodular y del haz de His (localizaciones 1 y 5, 
respectivamente, en la figura 33-7C) tienen potenciales diastólicos más 
hiperpolarizados y ascensos más rápidos que los miocitos de la zona de 
transición (localización 3) y el haz penetrante (localización 4). Esta menor 
frecuencia de despolarización dalugar a una conducción más lenta a lo 
largo de la porción compacta y del haz penetrante (velocidad de conduc­
ción <10 cm/s frente a 35 cm/s en el miocardio de trabajo auricular), lo 
que retrasa la conducción AV.
H az de H is (p o rc ión pen e tran te del haz 
a u r icu lo ven tricu la r)
Esta estructura es la continuación del haz penetrante en el lado ven­
tricular de la unión AV antes de que se divida para formar las ramas 
izquierda y derecha (v. fig. 33-6A). Los miocitos de este haz de His 
son pequeños y expresan conexina 43 (v. fig. 33-7C). No obstante, 
raramente se encuentran conexiones ventriculares del fascículo bien 
formadas entre la porción penetrante del haz AV y la cresta del tabique
Triángulo de Koch 
Tendón de Todaro 
Tabique auricular 
Nódulo
auriculoventricular
FIGURA 33-6 Los cortes realizados a nivel de la unión auriculoventricular (AV) indican la posición del nódulo AV (puntas de flecha) dentro del triángulo de Koch (A) y el haz 
de His que atraviesa el AV (puntas de flecha) en el cuerpo fibroso central (B).
ventricular en los corazones adultos. Las ramas de las arterias coronarias 
descendentes anterior y posterior nutren la parte superior muscular del 
tabique interventricular, lo que hace que el sistema de conducción en 
este territorio sea más impermeable al daño isquémico, a no ser que la 
isquemia sea extensa.
R a m a s del ha z (p o rc ión ram ificada del haz 
au r icu lo ven tricu la r)
Estas estructuras comienzan en el borde superior del tabique muscular 
interventricular, inmediatamente por debajo del tabique membranoso, 
con las células de la rama izquierda del haz descendiendo en cascada 
como una lámina continua dentro del tabique por debajo de la cúspide 
no coronaria (fig. 33-8A). E l haz AV puede dividirse ahora en las demás 
ramas izquierdas del haz, constituyendo a veces un verdadero sistema 
bifascicular con una rama anterosuperior, dando lugar en otros corazones 
a un grupo de fibras centrales y apareciendo en un tercer grupo como una 
red sin una división clara en un sistema fascicular (fig. 33-8B). La rama 
derecha del haz continúa dentro del miocardio como una ampliación 
no ramificada del haz AV hacia el lado derecho del tabique interven­
tricular hacia la punta del ventrículo derecho y la base del músculo papilar 
anterior. En algunos corazones humanos, el haz de His atraviesa la cresta 
interventricular derecha y da lugar a un tronco estrecho hada el lado dere­
cho en el que se origina la rama derecha del haz. La anatomía del sistema 
de la rama izquierda puede variar y no adaptarse siempre a una división 
bifascicular. No obstante, el concepto de sistema trifasdcular sigue siendo 
útil tanto para el profesional que estudia los electrocardiogramas como 
para el médico (v. capítulo 12).
F ib ras te rm in a le s de Purk in je
Estas fibras se conectan con los extremos de las ramas del haz para formar 
redes entretejidas sobre la superficie del endocardio de ambos ventrícu­
los que transmiten el impulso cardíaco casi simultáneamente a todo el 
endocardio ventricular derecho e izquierdo. Las fibras de Purkinje tienden 
a no estar tan concentradas en la base del ventrículo y en las puntas de 
los músculos papilares. Penetran en el miocardio en un trayecto variable, 
dependiendo de cada especie animal: en el hombre penetran aparente­
mente solo en el tercio interno del endocardio, mientras que en el cerdo 
casi llegan al epicardio. Tales variaciones podrían influir en los cambios 
producidos por la isquemia miocárdica, por ejemplo, porque las fibras de 
Purkinje parecen ser más resistentes a la isquemia que las fibras normales 
del miocardio. Las células de Purkinje se encuentran en el haz de His y 
en las ramas del haz, cubriendo gran parte del endocardio de ambos ven­
trículos (v. fig. 33-8B) y alineándose para formar haces multicelulares en 
hebras longitudinales separadas por colágeno. Si bien la conducción del
impulso cardíaco parece ser su función principal, las fibras de Purkinje — 
libres, a veces denominadas tendones falsos (que están compuestas por ¿ 
muchas células de Purkinje situadas en serie), son capaces de contraerse, g 
Los miodtos de Purkinje carecen en gran medida de túbulos transversos i/> 
(fig. e33-l), lo que reduce la capacitancia de la membrana y así acelera 
la propagación del potencial de acción.12 La propagación del potencial 
de acción dentro del sistema de His-Purkinje y del miocardio fundonal 
está mediada por las conexinas. Los miocitos ventriculares expresan 
fundamentalmente la conexina 43, mientras que las fibras de Purkinje 
expresan las conexinas 40 y 45. No está clara la identidad molecular del 
tipo de conexina que permite la transmisión del impulso en la unión 
fibra de Purkinje-miocito (UPM ), ni tampoco cómo la pequeña cantidad 
de corriente despolarizante que proporcionan las fibras finas del haz de 
Purkinje activan una masa mucho mayor de músculo ventricular (dese­
quilibrio entre corriente y carga).13 Es posible que cada uno de los canales 
de los espados intercelulares en la UPM se forme a través de más de una 
isoforma de conexinas. Esta disparidad en los fenotipos de conexinas da 
lugar a tipos específicos de canales híbridos que tienen unas propiedades 
exclusivas que garantizan la seguridad de la conducción en la UPM . 
Como las células de Purkinje tienen unos tiempos de repolarización 
más prolongados que los miocitos circundantes (v. fig. 33-17E), estos 
híbridos de conexinas también podrían disminuir el atrapamiento que 
sufre la repolarizadón en la UPM y, de ese modo, aumentar los gradientes 
de repolarizadón.
In e rva c ió n de l n ó d u lo au ricu loventricu lar, 
haz de H is y m io ca rd io ven tr icu la r
Vías de inervación. Las regiones del nódulo AV y del haz de His están 
¡nervadas por un rico aporte de figuras colinérgicas y adrenérgicas cuya 
densidad es mucho mayor que la encontrada en el miocardio ventricular.14 
La inmunotinción con marcadores de los nervios simpáticos y parasimpáticos 
reveló una densidad de inervación heterogénea en la zona de la unión AV.
Por ejemplo, la extensión nodular inferior exhibe una mayor densidad de 
tipos nerviosos que el miocardio de trabajo auricular, mientras que lo opues­
to es cierto para el nódulo compacto.15 Los ganglios, las fibras nerviosas 
y las redes nerviosas se mantienen muy cerca del nódulo AV, mientras 
que, en el perro, los nervios parasimpáticos que se dirigen a la región del 
nódulo AV entran en el corazón en la unión de la vena cava inferior y la cara 
inferior de la aurícula izquierda, adyacente a la entrada del seno coronario.
Se han apreciado nervios en contacto directo con las fibras del nódulo AV 
junto a procesos vesiculares agranulares y granulares que representarían 
prolongaciones colinérgicas y adrenérgicas.
En general, la aferencia de nervios autónomos hacia el corazón muestra 
un cierto grado de «lateralidad», afectando las ramas derechas de los 
nervios simpáticos y vago al nódulo sinoauricular más que al nódulo AV 
y las ramas izquierdas al nódulo AV más que al nódulo sinoauricular. La 633
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Músculo auricular 
Nódulo compacto 
Tejido conjuntivo 
Miocitos Cx43 neg. 
Miocitos Cx43 pos. 
Tronco nervioso 
Tendón de Todaro 
Tejido de transición 
Vena
Músculo ventricular
Electrodos, Músculo auricular 
, de estimulación
L 5 10 15 20
i/ * 3* * * *
FIGURA 33-7 A y B. Modelo anatómico tridimensional generado por ordenador del nódulo AV visto desde la aurícula- 
ventrículo derechos. A. Muestra todos los tipos celulares. B. Muestra el modelo después de eliminar los tejidos de transición 
y conjuntivo. La extensión nodular inferior (ENI) se localiza entre el seno coronario (SC) y la válvula tricúspide, el final de la 
ENI está cubierto de tejido de transición, el haz penetrante comienza en el vértice del triángulo de Koch (formado por el SC, 
el tendón de Todaro [tT] y la válvula tricúspide) y el haz penetrantey el de His están cubiertos por tejido conjuntivo («vaina»). 
Tras la extirpación de los tejidos de transición y conjuntivo se observa la prolongación de una parte de tejido nodular que 
expresa conexina 43 (Cx43) en la ENI que no expresa Cx43. El nódulo compacto está situado en la unión del tejido nodular 
que expresa y no expresa Cx43. C y D. Relaciones entre la estructura y la función del nódulo AV. C. Representación esquemática 
de la secuencia de conducción AV anterógrada usando una combinación de modelos matemáticos y cartografía experimental de 
la propagación del potencial de acción. La preparación se estimula con energía eléctrica en la cresta terminal. La secuencia 
de activación se muestra como isócronas a intervalos de 5 ms. Las flechas amarillas muestran las vías de conducción (v. 
también vídeo 33-1). D. Potenciales de acción transmembrana registrados en localizaciones demarcadas por puntos negros 
en C (numerados del 1 al 5). (Modificado de Li J, Greener ID, Inada S, etal: Computer three dimensional reconstruction of 
the atrioventricular node. Circ Res 102:975, 2008. Con autorización de la American Heart Association.)
distribución de la aferencia nerviosa hacia los nódulos del seno y AV es 
compleja porque hay una importante superposición de la inervación. A 
pesar de la superposición, se demuestra que hay ramas específicas de los 
nervios vago y simpáticos que inervan preferentemente algunas regiones 
y que otras ramas dirigidas al nódulo sinoauricular pueden interrumpirse 
discretamente sin afectar a la inervación del nódulo AV. De igual modo, 
las aferencias vagales o simpáticas del nódulo AV pueden interrumpirse sin 
afectar a la inervación del seno. Después de la desnervación vagal, se pro­
duce una supersensibilidad a la acetilcolina y la estimulación del ganglio 
estrellado derecho produce taquicardia sinusal con un efecto menor sobre 
la conducción en el nódulo AV, mientras que la estimulación del ganglio 
estrellado derecho suele producir el desplazamiento del marcapasos sinusal 
hacia una localización ectópica y acorta, en consecuencia, el tiempo de 
conducción y la refractariedad del ganglio AV, pero acelerando sin cohe­
rencia la velocidad de descarga del nódulo sinoauricular. La estimulación 
del nervio vago en la zona cervical derecha disminuye principalmente
la frecuencia de descargas en el nódulo 
sinoauricular, y la estimulación del nervio 
vago izquierdo prolonga principalmente el 
tiempo de conducción del nódulo AV y la 
refractariedad en presencia de esa latera- 
lidad. Si bien ni la estimulación simpática 
ni la vagal afectan a la conducción normal 
en el haz de His, ambas pueden afectar a 
la conducción AV anormal. La respuesta 
dromótropa negativa del corazón a la esti­
mulación vagal está mediada por la activa­
ción de la corriente lK.Ach.Ado. que da lugar a 
la hiperpolarización del nódulo AV y, de esa 
manera, influye en las propiedades de con­
ducción del nódulo. El efecto dromótropo 
positivo de la estimulación simpática apa­
rece como consecuencia de la activación de 
la corriente de Ca2+ de tipo L, lCaL (v. ta­
bla 33-3).
La mayoría de los impulsos simpáticos 
eferentes alcanzan los ventrículos caninos 
por encima de las asas subclavias, ramas 
de los ganglios estrellados, desde donde 
los nervios simpáticos establecen sinapsis 
con el ganglio cervical caudal y desde cada 
nervio cardíaco que inerva zonas relativa­
mente localizadas de los ventrículos. En 
el lado derecho, la vía principal hacia el 
corazón sigue el nervio cardíaco recurren­
te, y en el lado izquierdo, el nervio cardíaco 
ventrolateral. En general, la activación de 
la cadena simpática derecha acorta prin­
cipalmente la refractariedad en la porción 
anterior de los ventrículos y la izquierda 
afecta principalmente a su superficie pos­
terior, si bien pueden aparecer zonas de 
superposición.
La vía intraventricular de los nervios sim­
páticos sigue, en general, el trayecto de las 
arterias coronarias. Los datos funcionales 
indican que los nervios aferentes y efe­
rentes viajan en las capas superficiales del 
epicardio y después penetran para inervar 
el miocardio, conclusión que se apoya en 
las observaciones anatómicas. Las fibras 
vagales se desplazan intramuralmente 
o en el subendocardio, y alcanzan el 
epicardio en el surco AV (fig. 33-9A). La 
densidad de nervios simpáticos en el ven­
trículo izquierdo parece ser mayor en la 
porción epicárdica que en la endocárdica, 
lo que se debe, al menos en parte, a una 
expresión diferencial de citocinas durante el 
desarrollo del corazón que atraen y repelen, 
respectivamente, el crecimiento nervioso 
simpático (fig. 33-9B).14-16
Efectos de la estimulación vagal. El 
nervio vago modula la actividad simpática 
cardíaca en los territorios previos y pos­
teriores a la unión, regulando la cantidad 
de noradrenalina liberada e inhibiendo 
la fosforilación inducida por AMPc de 
las proteínas cardíacas, incluidos canales 
iónicos y bombas de calcio. Esta última 
inhibición se produce en más de un nivel de las reacciones que componen 
el sistema de proteína cinasa dependiente de adenilato ciclasa y AMP. 
Los neuropéptidos liberados desde las fibras nerviosas de ambas ramas 
autónomas también modulan las respuestas autónomas, por ejemplo, el 
NPY liberado de los terminales simpáticos inhibe los efectos cardíacos 
del vago.
La estimulación vagal tónica produce una reducción absoluta mayor 
de la frecuencia sinoauricular en presencia de una estimulación simpática 
tónica de fondo, una interacción simpática-parasimpática que se conoce 
como antagonismo acentuado. Por el contrario, los cambios que sufre la 
conducción AV durante estimulación simultánea simpática y vagal son esen­
cialmente la suma algebraica de cada respuesta de la conducción AV ante 
la estimulación tónica vagal y simpática aisladas. Las respuestas cardíacas 
a las breves ráfagas vagales comienzan después de un breve período de 
latencia y se disipan rápidamente, mientras que las respuestas cardíacas 
ante la estimulación simpática comienzan y se disipan lentamente. El inicio
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FIGURA 33-8 A. Representación esquemática de las tres ramas de fascículo o haz 
de His. B. Estructura del sistema de His-Purkinje en el corazón del ratón. La fluores­
cencia verde corresponde a la expresión de una proteína marcada de las células corres­
pondientes al eje His-Purkinje. Se muestra la red celular verde fluorescente del ventrículo 
izquierdo. La pared libre del ventrículo izquierdo (PLVI) fue cortada desde la base hasta 
el ápex y posteriormente se dio la vuelta a las dos partes de la PLVI para mostrar la parte 
izquierda del tabique interventricular (TIV). La linea discontinua marca el borde entre 
el TIV y la PLVI. A, fascículo anterosuperior de la rama izquierda; HH, haz de His; NAV, 
nódulo auriculoventricular; P, fascículo posteroinferior de la rama izquierda; RD, rama 
derecha; Rl, rama izquierda. (A, modificado de Rosenbaum MB, Elizari MV, Lazzari JO: 
The Hemiblocks. Oldsmar, Fla, Tampa Tracings, 1970, cover illustration; B, tomado de 
Micquerol L, MeysenS, Mangón i M, et al: Architectural and functional asymmetry of the 
His-Purkinje system of the murine heart. Cardiovasc Res 63:77, 2004.)
y desaparición rápidos de las respuestas a la estimulación vagal permiten la 
modulación vagal dinámica de la frecuencia cardíaca y de la conducción AV 
en cada latido, mientras que la lentitud de la respuesta en el tiempo ante 
la estimulación simpática impide la regulación latido a latido mediante la 
actividad simpática. Las ráfagas vagales periódicas (como sucede cada vez 
que llega una onda de presión sistólica a las regiones de baroceptores de 
los senos aórticos y carotídeos) inducen cambios de fase en la duración del 
ciclo sinusal y pueden entrar en el nódulo sinusal para producir descargas 
más rápidas o lentas en los períodos que son idénticos a los de la ráfaga 
vagal. Siguiendo el mismo patrónfásico, las ráfagas vagales prolongan el 
tiempo de conducción en el nódulo AV y dependen de los niveles de tono 
simpático de fondo. Como los efectos vagales máximos sobre la frecuencia 
sinusal y sobre la conducción en el nódulo AV aparecen en tiempos dis­
tintos a lo largo del ciclo cardíaco, una ráfaga vagal breve puede disminuir 
la frecuencia sinusal sin afectar a la conducción en el nódulo AV o puede 
prolongar el tiempo de conducción en este último sin disminuir la frecuencia 
sinusal. La estimulación bilateral, pero no unilateral, del nervio vago aumenta 
y revierte la dispersión espacial de la repolarización ventricular, de forma 
que la dirección de repolarización de la punta a la base en el ritmo sinusal 
cambia de la base a la punta. Este efecto es atribuible a una prolongación 
de potencial de acción más pronunciada en la punta que en la base del 
corazón (fig. e33-2).17
Efectos de la estimulación simpática. De forma análoga a la estimu­
lación bilateral del nervio vago, la estimulación nerviosa simpática también 
aumenta e invierte los gradientes espaciales de la repolarización ven­
tricular, en la medida en la que la dirección de la polarización de la punta 
a la base en el ritmo sinusal cambia de la base a la punta. Esta inversión 
se debe a un acortamiento acentuado del potencial de acción en la base, 
con poco o ningún efecto en la evolución temporal de la repolarización 
en la punta del corazón (v. fig. e33-2).17 La distribución heterogénea de 
los nervios simpáticos, y así las concentraciones de noradrenalina, pueden 
contribuir a formar parte de los efectos electrofisiológicos heterogéneos 
debido a que el contenido de noradrenalina es mayor en la base que en 
la punta del corazón.11 En humanos, la estimulación simpática, tanto 
directa como refleja, aumenta las diferencias regionales en la repolariza­
ción cardíaca. La dispersión de dicha repolarización está sensiblemente 
incrementada en pacientes con miocardiopatía isquémica.18 La actividad 
aferente vagal parece ser mayor en la cara posterior del miocardio ven­
tricular, donde puede explicar los efectos vagomiméticos del infarto de 
miocardio inferior.6
Los nervios vagos ejercen efectos mínimos pero mensurables en el tejido 
ventricular, con descenso de la fuerza de contracción miocárdica y prolon­
gación de la refractariedad. En algunas circunstancias, la acetilcolina puede 
tener un efecto inótropo positivo. Ahora sabemos que el vago (acetilcolina) 
tiene efectos directos sobre algunos tipos de fibras ventriculares y también 
efectos indirectos al modular las influencias simpáticas.
Más allá de la regulación latido a latido de la frecuencia y de la fuerza 
contráctil, el impulso simpático cardíaco, a través de modificaciones en 
la traducción del ADN y posterior a ella, también regula a largo plazo la 
sensibilidad de los receptores adrenérgicos y de los canales iónicos. Estos 
cambios a largo plazo en la respuesta autónoma y en las propiedades 
eléctricas cardíacas parecen mediados, al menos en parte, por cascadas de 
señales muy bien localizadas en las que participan moléculas liberadas por 
los nervios, como NPY.19
A rr itm ia s y s iste m a n e rv io so a u tó n o m o
Las alteraciones que sufre la inervación vagal y simpática (remodelado 
autónomo) puede influir en el desarrollo de arritmias y provocar la muerte 
súbita cardíaca por taquiarritmias ventriculares.20 Las enfermedades 
que afectan primariamente a los nervios, como las infecciones víricas, 
o las que secundariamente pueden afectar al corazón son causa de car- 
dioneuropatías en las que sufren daños tanto los nervios extrínsecos 
del corazón (p. ej., el ganglio estrellado) como los nervios intrínsecos. 
Aunque se desconocen en gran medida los mecanismos por los que la 
inervación simpática alterada modula las propiedades eléctricas cardíacas, 
la hiperinervadón simpática heterogénea, desde una perspectiva espacial, 
podría dar lugar a una mayor dispersión de la excitabilidad y refractariedad 
miocárdicas a través de una estimulación adrenérgica parcheada de las 
comentes iónicas, incluidos Ica.L/ Iks e Ici (v. tabla 33-3). Se ha visto que la 
hipoinervadón simpática aumenta la sensibilidad de los receptores adre­
nérgicos a la adivación por catecolaminas circulantes (supersensibilidad 
de desnervación).14
Numerosos estudios han indicado que la alteración en la inervación simpáti­
ca del corazón tiene una importancia máxima en la aparición de las arritmias. 
La infusión de factor de crecimiento nervioso (NGF) en el ganglio estrellado 
o cervicotorácico en perros con infarto de miocardio crónico y bloqueo 
auriculoventricular completo provoca una hiperinervadón espacial simpática 
heterogénea del corazón (ramificación nerviosa) y aumenta de modo espec­
tacular la incidencia de muerte súbita debida a taquiarritmias ventriculares.20 
Los registros ambulatorios a largo plazo de la actividad del ganglio estre­
llado en estos perros revelaron que la mayoría de las arritmias ventriculares 
malignas eran precedidas de un aumento de la descarga neuronal, lo que 
indica el papel causal de los impulsos simpáticos en el desencadenamiento 
de la muerte cardíaca súbita arritmógena.21 Se ha indicado que las dietas 
ricas en colesterol producen un aumento en la inervación simpática del 
corazón en conejos con un marcado incremento en la aparición de fibrilación 
ventricular (FV).22 Los corazones destinados a trasplantes procedentes de 
pacientes con antecedentes de arritmias muestran una densidad de fibras 
nerviosas simpáticas significativamente más alta y también más heterogénea 
que aquellos que proceden de individuos sin arritmias (fig. 33-1OA). En estos 
estudios no se exploró si la reestructuración neural afectaba también a las 
fibras nerviosas parasimpáticas en el corazón. En pacientes con insuficiencia 
cardíaca congestiva, el tono neural simpático es regulado al alza y el exceso 
de activación del sistema nervioso simpático induce efectos miocárdicos 
adversos, incluidas arritmias mortales, y también causa pérdida de contenido 
de noradrenalina cardíaca. Recientemente se ha demostrado que esta última 
es, al menos en parte, consecuencia de alternancia de neurotransmisores 
y transdiferenciación de neuronas catecolaminérgicas y colinérgicas en el 
corazón con insuficiencia crónica (fig. 33-1OB).23 Este proceso es inducido
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Nervio Nervio
simpático parasimpático
F IG URA 33-9 A. Ruta intraventricular de los nervios simpáticos y vagales hacia el ventrículo izquierdo (VI). DA, arteria descendente anterior izquierda. B. Distribución de los 
nervios simpáticos y parasimpáticos en corazón de mamífero. La tinción de inmunofluorescencia para los marcadores de los nervios simpáticos y parasimpáticos tirosina hidroxilasa 
(TH) y transportador de colina (CHT) se muestra en el ventrículo izquierdo de un corazón de rata (verde: nervios; rojo: a-actinina, un marcador de miocardiocitos). Los nervios 
positivos para TH son más abundantes en la capa subepicárdica (epi) que en la subendocárdica (endo). La flecha indica los nervios simpáticos en la superficie epicárdica. En dicha 
superficie no hay nervios positivos para CHT, más abundantes en la capa subendocárdica. En los recuadros se muestran imágenes a mayor aumento de las regiones recuadradas. 
Barras de escala = 100 |im. (A, tomado de Ito M, Zipes DP: Efferent sympathetic and vagal innervation of the canine right ventricle. Circulation 90:1459, 1994. Con autorización 
de la American Heart Association; B, tomado de Kanazawa H, leda M, Kimura K, etal: Heart failure causes cholinergic transdifferentiation of cardiac sympathetic nerves via gp130- 
signaling cytokines in rodents. J Clin Invest 120:408, 2010.)
FIGURA 33-10 Remodelado neural simpático del corazón enfermo. A. Hiperinervación regional (punta de flecha) en la unión entre el miocardio necrótico y el normal superviviente 
(M) en un pacientecon miocardiopatía y taquiarritmias ventriculares. B. Transdiferenciación colinérgica de nervios simpáticos en corazones humanos con insuficiencia. Se mues­
tran cortes transversales representativos de haces de nervios epicárdicos en el ventrículo izquierdo de un corazón humano sin insuficiencia (fila superior) y con insuficiencia. En las 
tinciones se usaron tirosina hidroxilasa (TH; rojo) y transportador de colina (CHT; verde) como marcadores de nervios catecolaminérgicos y colinérgicos, respectivamente. El corazón 
con insuficiencia presenta menos nervios positivos para TH y significativamente más nervios positivos para CHT que los registrados en el corazón no insuficiente, mientras que la 
densidad nerviosa total parece ser similar. Los recuadros de la derecha muestran imágenes fusionadas de la señal de TH y CHT, que revelan que en el corazón con insuficiencia los 
nervios coexpresan TH y CHT (el color amarillo se debe al solapamiento de fluorescencia roja de TH y verde de CHT). En los recuadros se muestran imágenes a mayor aumento de 
las regiones recuadradas. La punta de flecha en el ángulo inferior izquierdo de la imagen de la derecha denota coexpresión en los nervios de TH y CHT. Barras de escala = 100 jim; 
recuadros, 50 |xm. (A, tomado de Cao J, Fishbein MC, Han JB, et al: Relationship between regional cardiac hyperinnervation and ventricular arrhythmia. Circulation 101:1960,
2000. Con autorización de la American Heart Association; B, from Kanazawa H, leda M, Kimura K, etal: Heart failure causes cholinergic transdifferentiation of cardiac sympathetic 
nerves via gp130-signaling cytokines in rodents. J Clin Invest 120:408, 2010.)
por liberación de factores de diferenciación colinérgica de los miocardiocitos 
con insuficiencia. Queda por determinar, no obstante, si la alternancia de 
neurotransmisores es una respuesta adaptativa para proteger el corazón del 
exceso de estimulación simpática y, por tanto, de las arritmias mortales. Es 
interesante destacar que el bloqueo de 0-adrenorreceptores en ratas con 
ligadura arterial coronaria revirtió la pérdida axónica simpática miocárdica 
en un miocardio intacto alejado del infarto, pero no afectó a la hiperiner­
vación simpática periinfarto.24 Las uniones entre las venas pulmonares y la 
aurícula izquierda son estructuras muy inervadas. Los nervios simpáticos y 
parasimpáticos están colocados y concentrados en «plexos ganglionados» 
alrededor de las venas pulmonares.25 Se ha visto que la eliminación selec­
tiva de los plexos ganglionados, así como la eliminación regional extensa 
dirigida a zonas anatómicas que contienen plexos ganglionados, reduce 
la incidencia de fibrilación auricular (FA) paroxística en estudios clínicos y 
experimentales, lo que apoya aún más la implicación nerviosa autónoma 
636 en la arritmogenia auricular.26,27 Por otro lado, la desnervación simpática
heterogénea se relacionó de modo similar a un incremento en el riesgo de 
arritmias auriculares y ventriculares. La mutación de los genes que codifican 
las subunidades de los canales iónicos en el corazón también afecta a la 
función del canal en el sistema nervioso neurovegetativo central y periférico, 
lo que provoca alteraciones en las propiedades excitadoras de las neuronas 
afectadas.2829 Este dato puede explicar parcialmente los hallazgos clínicos 
encontrados en muertes súbitas de origen cardíaco en algunas variantes 
de síndromes de segmento QT prolongado (SQTL; v. capítulos 32, 34 
y 37), que habitualmente son precedidas de excitación simpática. Además, 
la eficacia antiarrítmica de la desnervación simpática cardíaca izquierda 
mediante cirugía se ha demostrado en pacientes jóvenes con taquicardia 
ventricular polimorfa catecolaminérgica (TVPC), arritmia hereditaria causada 
por mutaciones de sentido erróneo en el gen que codifica el canal de 
liberación de Ca2+/receptor cardíaco de rianodina.30 Así pues, el sistema 
nervioso simpático cardíaco constituye un objetivo potencialmente útil para 
el tratamiento de pacientes con riesgo de arritmias clínicas.31
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B A S E S E LEC TR O F IS IO LÓ G IC AS
Fisiología de los canales iónicos
La señalización eléctrica del corazón utiliza el paso de iones a través de los 
canales iónicos. Los iones Na+, K+, Ca2+ y Chson los vehículos principales y 
sus movimientos a través de la membrana celular crean un flujo de corriente 
que genera excitación y señalización en los miocitos cardíacos. Los canales 
iónicos son poros macromoleculares que expanden la bicapa lipídica de la 
membrana celular (fig. 33-11) La transición conformacional (activación) 
hace que un único canal pase de cerrado a abierto, lo que permite que 
los iones concretos atraviesen pasivamente el gradiente de actividad elec­
troquímica 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 distinguir los mecanismos de los canales iónicos 
de aquellos que utilizan otras estructuras de transporte de iones, como el 
sistema Na+,K+-adenosina trifosfatasa (ATPasa) del sarcolema o la Mg2+,Ca2+- 
ATPasa del retículo sarcoplásmico (SERCA). Los canales iónicos pueden 
activarse mediante ligandos extracelulares e intracelulares, por cambios en 
el voltaje transmembrana o por el estrés mecánico (v. tabla 33-3). La mejor 
forma de estudiar la activación de canales iónicos aislados consiste en usar 
la técnica del registro zonal.
Los canales iónicos se denominan según el ion de mayor permeabilidad, 
Na+, Ca2+, K+ o CI-, pero algunos canales son menos o nada selectivos, como 
son los canales del espacio intercelular. Los canales también se denominan 
según los neurotransmisores que los activan, por ejemplo, los canales de 
K+ sensibles a acetilcolina, lK ACh.
El índice de permeabilidad iónica permite cuantificar la selectividad 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 el gradiente eléctrico 
a través de la membrana (electrod¡fusión). El potencial en el que se produce 
el equilibrio exacto entre el flujo pasivo de iones y la fuerza química motriz 
por un lado y la fuerza motriz eléctrica por otro se denomina potencial 
inverso o potencial de Nernst del canal. En el caso de un canal que sea 
perfectamente selectivo por una clase de iones, el potencial de inversión
I II III IV
______ I ,,____ I____ ,, I___________ L.
Canal de 
conductancia 
de sodio
Canal de 
conductancia 
de calcio
N
Canal de 
conductancia 
de potasio
N
FIGURA 33-11 Estructura de los canales iónicos. Los canales de Na+ y Ca2+ regu­
lados por voltaje están formados por un tetrámero único constituido por la unión 
covalente de cuatro repeticiones de un puente que pasa seis veces a través de la mem­
brana, mientras que los del K+ están formados por cuatro subunidades separadas, cada 
una de las cuales contiene un único puente con seis pasos a través de la membrana. 
Interiormente, los canales de K+ rectificados están constituidos por subunidades for- 
madoras de orificios (a) rectificadoras. A diferencia de las subunidades a de los canales 
de K+, las subunidades Kir a tienen solamente dos (no seis) dominios transmembrana. 
(Modificado de KatzAM: Molecular biology in cardiology, a paradigmatic shift. J Mol 
Cell Cardiol 20:355, 1988; y Shivkumar K, Weiss JN: Adenosine triphosphate-sensitivepotassium channels. In Zipes DP, Jalife J [eds]: Cardiac Electrophysiology: From Cell to 
© Bedside. Philadelphia, WB Saunders, 1999, pp 86-93.)
será igual al potencial de equilibrio termodinámico de ese ion, Es, que viene 
dado por la ecuación de Nernst:
Es = (RT / zF)ln([S0] / [S¡])
donde [S¡] y [S0] 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 In es el logaritmo en base e. El movimiento pasivo de los iones 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 pon­
derada de todos los potenciales de Nernst.
Los voltajes de membrana se encuentran durante un potencial de 
acción cardíaco dentro del intervalo -94 a +30 mV (tabla 33-1). 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 hacía 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 P K/P ca = 1/3.000,
Ki = 150 mM, K0 = 4 mM, Ca¡ = 100 nM y Ca0 = 2 mM), el movimiento 
pasivo de Ca2+ se dirige al interior de la célula. Cuando hay concentraciones 
fisiológicas internas y externas de cloro, Ea , es de - 83 a - 36 mV y el 
movimiento pasivo de los iones CI- 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 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 concentración a ambos lados de la membrana, siendo el flujo 
neto mayor cuando los iones se desplazan desde el lado más concentrado.
Flujo de iones a través de canales regulados por vo lta je . 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; 
es decir, la fracción de tiempo que un canal permite que los iones sean 
permeables depende del voltaje de la membrana. Si la probabilidad de 
que se active un canal (es decir, la probabilidad de que ese canal esté 
abierto) depende del voltaje, como sucede con el canal rápido de Na+ o 
con los canales de K+ regulados por voltaje en los miocitos cardíacos, la 
activación aumenta con la despolarización de 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. 33-12, 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 33-13, los canales abiertos entran en una con­
formación 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. 33-12, 
curva dorada). Las curvas de inactivación de los distintos tipos de 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 de los miocardiocitos 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 (v. fig. 33-12, curva 
dorada), mientras que el canal de Ca2+ de tipo L 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 «ventana» 
se ha verificado con corrientes de Na+ reguladas por voltaje32 y la corriente 
de Ca2+ de tipo L. La corriente de Ca2+ tipo L y la corriente ventana de Na+ 
rápida se han relacionado con la génesis de la actividad derivada de la pos- 
despolarización precoz (PDP) y la posdespolarización tardía (PDT).33
Los canales se recuperan de la inactivación y después entran en un esta­
do cerrado del cual pueden reactivarse (v. fig. 33-13). Las velocidades de 
recuperación de la inactivación varían en cada tipo diferente de canales 
dependientes del voltaje y habitualmente siguen una evolución monoex­
ponencial o multiexponencial en el tiempo, variando las constantes de 
tiempo más prolongadas entre varios ms, como, por ejemplo, en el canal 
rápido de sodio, a varios segundos, como en algunos subtipos de canales 637
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T A B L A 33-1 Concentraciones intracelulares y extracelulares de iones en el músculo cardíaco
ION
CONCENTRACIÓN
EXTRACELULAR
CONCENTRACIÓN
INTRACELULAR
RELACIÓN 
ENTRE CONCENTRACIÓN 
INTRACELULAR Y EXTRACELULAR E, (MV)
Na+ 145 mM 15 mM 9,7 +60
K+ 4 mM 150 mM 0,027 -94
Cl- 120 mM 5-30 mM 4-24 -83 a -36
Ca^ 2 mM 10~7 M 2 X 104 +129
Aunque el contenido intracelular de Ca2+es de 2 mM, la mayor parte de este Ca2+ está unida o secuestrada en los orgánulos intracelulares (mltocondria y retículo sarcoplásmico). 
E1f equilibrio potencial de un ion en particular a 37 °C.
Modificado de Spereiakis N: Origin of the cardiac resting potential. In Berne RM, Sperelakis N, Geiger SR (eds): Handbook of Physiology: The Cardiovascular System. Bethesda, 
Md, American Physiological Society, 1979, p 193.
CERRADO ABIERTO
Inactivo (Inactivación) Activado
m V
FIGURA 33-12 Dependencia del voltaje de la activación en estado estable de la 
corriente rápida de Na+ (azul) e inactivación en estado estable (dorado). La activación 
y la inactivación fracciónales (eje y) se dibujan en función del potencial de membrana. 
Las curvas de activación e inactivación se solapan dentro de un intervalo de voltaje de 
alrededor de -60 a 0 mV, lo que demarca el intervalo de voltaje de la corriente de ventana 
de Na+ no inactivadora.
de K+ (v. tabla 33-3). En conjunto, la actividad de los canales iónicos regu­
lados por voltaje en los miocardiocitos a lo largo de un potencial de acción 
está regulada estrechamente por la ínterrelación 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 deque se abra un canal (P0) y de la amplitud de 
corriente de cada canal (i), o I = N • P0« i. La modulación de las amplitudes 
de corriente en cada miocito es el resultado de las alteraciones de N, P0, 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 mem­
brana. Por ejemplo, el incremento de la concentración extracelular de Ca2+ 
aumenta la corriente a través de un canal aislado de Ca2+. Los cambios 
en la activación del canal pueden ser consecuencia de la fosforilación y 
desfosforilación de la proteína del canal mediante la activación mediada 
por un segundo mensajero de proteínas cinasas y proteínas fosfatasas, 
respectivamente. La fosforilación y desfosforílación del canal provocan 
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. Por ejemplo, la 
fosforilación mediada por Ca2+/calmodulina cinasa II desplaza la curva 
de activación de la corriente cardíaca del sodio a unos potenciales más 
638 negativos.34
FIGURA 33-13 Esquema sencillo de la activación de los canales iónicos regulados 
por voltaje.
Estructura molecular de los canales iónicos. Los estudios electrofisio­
lógicos han descrito las propiedades funcionales de los flujos de Na+, Ca2+ 
y K+ en los miocardiocitos, y la clonación de moléculas ha mostrado un 
gran número de subunidades formadoras de orificios (a) y de subunidades 
auxiliares (0, 8 y -y) que se cree contribuyen a la formación de los canales 
iónicos de la superficie celular. Estos estudios han demostrado que distintas 
entidades moleculares constituyen los diferentes canales iónicos cardíacos y 
dan lugar al potencial de acción miocárdico. También se ha demostrado que 
las mutaciones en los genes que codifican las subunidades que forman los 
canales iónicos funcionales son responsables de muchas arritmias heredi­
tarias (v. capítulo 32).35 La expresión y las propiedades funcionales de los 
canales iónicos del miocardio también se modifican en un gran número de 
procesos patológicos adquiridos, lo que puede predisponer a las arritmias 
cardíacas.36,37
Una descripción más detallada de la composición molecular de los 
canales de sodio, calcio, potasio y marcapasos se ofrece en línea en 
ExpertConsult.
Discos intercalados
Otra familia de proteínas de canales iónicos es la formada por los canales 
del espacio intercelular. Estos canales dodecaméricos se encuentran en 
los discos intercalados entre las células adyacentes. Cada disco interca­
lado está formado por tres tipos de uniones especializadas. La macula 
adherens o desmosoma y la fascia adherens forman áreas de una fuerte 
adhesión entre las células y pueden proporcionar un sistema de unión 
para la transferencia de energía mecánica desde una célula a la siguiente. 
El nexo, que se conoce como unión estrecha o espacio intercelular, es 
una región del disco intercalado en la que las células están en contacto 
funcional entre sí. Las membranas de estas uniones están separadas tan 
solo por 10 a 20 Á y están conectadas por una serie de puentes entre 
las subunidades de estructura hexagonal. Los espacios intercelulares 
proporcionan un acoplamiento bioquímico y eléctrico de resistencia 
baja entre células adyacentes al establecer poros acuosos que unen 
directamente el citoplasma de estas células adyacentes. Los espacios 
intercelulares permiten el movimiento de iones (p. ej., Na+, CI", K+, Ca2+) 
y de moléculas pequeñas (p. ej., AMPc, monofosfato de guanosina cíclico 
[GMPc], 1,4,5-trifosfato de inositol [IP3]) entre las células, lo que une los 
interiores de células adyacentes.
Los espacios intercelulares permiten una estructura multicelular para 
que el corazón pueda funcionar eléctricamente como una unidad inter- 
conectada, ordenada y sincronizada y es probable que sean responsa­
bles de que la conducción del miocardio sea anisótropa, es decir, que sus 
propiedades anatómicas y biofísicas varían según la dirección en que se 
midan. Habitualmente la velocidad de conducción es dos o tres veces más
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rápida longitudinalmente en la dirección del eje largo de la fibra con res­
pecto a la dirección transversal, en la dirección perpendicular a este eje 
largo.38 La resistividad es menor longitudinalmente que transversalmente. 
Es interesante comentar que el factor de seguridad para la propagación es 
mayor transversalmente que horizontalmente. El factor de seguridad para 
la conducción determina el éxito de la propagación del potencial de acción 
y se ha definido como la relación entre la carga eléctrica que se genera y 
la carga que se consume durante el ciclo excitador de un solo miocito en 
el tejido.38 El retardo o el bloqueo de la conducción es más frecuente en la 
dirección longitudinal que en la transversal y la conducción cardíaca acaba 
siendo discontinua porque los espacios intercelulares crean interrupciones 
de la resistividad, y tienen una distribución anisótropa entre la superficie 
celular.36 Debido a esa anisotropía, la propagación es discontinua y puede 
ser una causa de reentrada.
Los espacios intercelulares también proporcionan un «acoplamiento 
bioquímico» que permite el movimiento intercelular de ATP (o de otros fos­
fatos ricos en energía), nucleótidos cíclicos e IP3, el activador del canal de 
liberación de Ca2+ del RS sensible a IP3,39 lo que demuestra que la difusión 
de segundos mensajeros a través de los canales de la unión intercelular cons­
tituye un mecanismo que posibilita las respuestas coordinadas del sincitio 
miocárdico a los estímulos fisiológicos.
Los espacios intercelulares también pueden cambiar su resistencia 
eléctrica. Cuando el calcio intracelular aumenta, como en el infarto 
de miocardio, el espacio intercelular puede cerrarse para facilitar los 
efectos de «sellado» entre las células lesionadas y las no lesionadas. 
La resistencia del espacio intercelular aumenta en caso de acidosis y 
disminuye si hay alcalosis. El aumento de la resistencia del espacio 
intercelular tiende a disminuir la velocidad de propagación del potencial 
de acción, una situación que podría provocar un retraso o bloqueo de 
la conducción. La velocidad de conducción transversa disminuye más 
que la conducción longitudinal si se restringe la inactivación cardíaca 
de los espacios intercelulares, con lo que se produce un aumento de 
la relación anisótropa que puede ser importante en la muerte súbita 
prematura de las arritmias ventriculares.40
Las conexinas son las proteínas que forman los canales intercelulares de 
los espacios intercelulares. Dos hemicanales (conexones) crean cada canal al 
situarse en la membrana plasmática de células adyacentes, y están formados 
por seis subunidades integrales de proteínas de membrana (conexinas). 
Los hemicanales rodean un poro acuoso y, de ese modo, crean un canal de 
transmembrana (fig. 33-14). La conexina 43, un polipéptido de 43 kDa, es 
la conexina cardíaca más abundante, encontrándose las conexinas 40 y 45 
en concentraciones menores. El músculo ventricular expresa conexinas 43 
y 45, mientras que el músculo auricular y los componentes del sistema de 
conducción especializado expresan conexinas 43, 45 y 40. La expresión 
de la conexina 30.2 parece estar limitada al sistema de conducción car­
díaco.41 Cada conexina cardíaca forma canales en el espacio intercelular 
con conductancias unitarias, sensibilidades al voltaje y permeabilidades 
características. La expresión de cada conexina específica del tejido y la dis­
tribución espacial de los espacios intercelularesdeterminan las propiedades 
dispares de conducción del tejido cardíaco (v. fig. 33-7). La heterogeneidad 
funcional de los espacios intercelulares cardíacos aumenta aún más por la 
capacidad de cada isoforma de conexina de formar canales híbridos en el 
espacio intercelular, también por propiedades electrofisiológicas exclusivas. 
Estos canales quiméricos tienen una función importante para controlar 
la transmisión del impulso en el borde del nódulo sinoauricular-auricular, la 
zona de transición entre la aurícula y el nódulo AV, y el borde entre el haz 
de Purkinje y los miocitos.5
Las alteraciones en la distribución y en la función de las uniones interce­
lulares comunicantes cardíacas están relacionadas con un aumento en la 
susceptibilidad para sufrir arritmias. Se ha asociado una conducción más 
lenta y arritmogenia debido a la redistribución de las uniones intercelulares 
comunicantes de conexina 43 desde el extremo de los miocardiocitos hasta 
los márgenes laterales y a una reducción en la fosforilación de conexina 43 
en un modelo canino de miocardiopatía dilatada no isquémica 42/43 Ratones 
adultos creados mediante ingeniería genética para expresar progresivamente 
concentraciones más bajas de conexina 43 cardíaca muestran un aumento 
en la susceptibilidad a la inducción de taquiarritmias mortales.44,45 Se ha 
observado que el acoplamiento laterolateral entre los miocardiocitos proce­
dentes de la zona del borde epicardíaco de infartos curados está reducido, 
la anisotropía exagerada y está favorecida la actividad de reentrada46 Por 
último, se ha encontrado que un raro polimorfismo de un único nucleótido 
en el gen específico de la conexina 40 auricular incrementa el riesgo de 
fibrilación auricular idiopática.47 Estudios han indicado que el acoplamiento 
eléctrico normal de los miocardiocitos a través de las uniones comunicantes 
depende de un acoplamiento mecánico normal mediante las uniones inter­
celulares.48 Los defectos en las adhesiones entre las células o una discontinui­
dad en los enlaces entre las uniones intercelulares y el citoesqueleto altera 
la localización normal de las comunicaciones de conexinas, lo cual podría 
contribuir a la aparición de muerte súbita debida a taquiarritmias. Por ejem­
plo, el síndrome de Carvajal está producido por una mutación recesiva de 
© la desmoplaquina, una proteína que enlaza las moléculas desmosómicas
FIGURA 33-14 Modelo de la estructura de un espacio intercelular basado en los 
resultados de los estudios de difracción. Cada canal está formado por hexámeros 
pareados que se desplazan hacia las membranas de las células adyacentes en el espacio 
extracelular para formar un poro acuoso que da continuidad al citoplasma de ambas 
células. A, angstroms. (Tomado de Saffitz JE: Cell-to-cell communication in the heart. 
Cardiol Rev 3:86, 1995.)
de adhesión a la desmina, un filamento proteico del citoesqueleto de los 
miocardiocitos.49 La enfermedad de Naxos está causada por una mutación 
recesiva en placoglobina, una proteína que conecta las N-cadherinas a la 
actina y las cadherinas desmosómicas a desmina.50 Alrededor del 70% 
de las mutaciones ligadas a la miocardiopatía ventricular derecha arrit­
mógena familiar están en el gen que codifica la proteína desmosómica 
placofilina 2. Experimentos recientes han demostrado que la pérdida de la 
expresión de la placofilina 2 lleva a la redistribución de la conexina 43 al 
espacio intracelular de los miocardiocitos, la pérdida de placas de uniones 
intercelulares y el menor acoplamiento funcional entre las células.51 Una 
demostración adicional de la importancia de otras proteínas de adhesión en 
la estabilización de las uniones intercelulares procede de un estudio donde la 
pérdida condicional de expresión de la proteína N-cadherina en corazones 
múridos redujo la conexina 43 en las uniones intercelulares y provocó 
cambios en la velocidad de conducción con un incremento concomitante 
de la arritmogenicidad (fig. e33-3)40
Fa se s de l po tenc ia l de acción ca rd íaco
E l potencial de acción cardíaco transmembrana consta de cinco fases: 
fase 0, despolarización ascendente o rápida; fase 1, de repolarización 
precoz rápida; fase 2, meseta; fase 3, repolarización final rápida; y 
fase 4, potencial de membrana en reposo y despolarización diastólica 
(figs. 33-15 y 33-16). 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 de ese ion. 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 (v. tabla 33-1). Por tanto, si se abre 
solo un canal selectivo de K+, como el canal rectificador de entrada rápida 
de K+, el potencial de membrana se acerca a EK (-94 mV). Si se abre un canal 
selectivo 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 
(tabla 33-2). Cuando se abren simultáneamente dos o más tipos del canal 
de iones, cada uno de ellos intenta que el potencial de membrana alcance 
el potencial de equilibrio de ese canal. 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 639
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FIGURA 33-15 Demostración de los potenciales de acción registrados durante 
la penetración de una célula cardíaca. La línea superior del diagrama muestra una 
célula (círculo) con dos microelectrodos y los estadios que se producen cuando se 
penetra en la célula, junto a su activación y recuperación. Ambos microelectrodos son 
extracelulares (A) y no hay diferencias de potencial entre ellos (potencial 0). El medio 
intracelular es negativo y el extracelular es positivo porque la célula está polarizada. 
Un microelectrodo ha perforado la membrana celular (B) para registrar el potencial 
de membrana intracelular en reposo, que mide -90 mV con respecto al exterior de 
la célula. La célula se ha despolarizado (C) y se registra la fase ascendente del potencial. 
Cuando alcanza el voltaje máximo, el interior de la célula tiene aproximadamente 
+30 mV con respecto al exterior. Fase de repolarización (D) en la que la membrana 
vuelve a su potencial en reposo previo (E). (Tomado de Cranefield PF: The Conduction 
of the Cardiac Impulse. Mount Kisco, NY, Futura, 1975.)
Células auriculares y ventriculares Células del nódulo sinoauricular
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FIGURA 33-16 Corrientes y canales que participan en la generación de los poten­
ciales 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 está a la derecha. 
Arriba y abajo se ven los distintos canales y bombas que contribuyen a las corrientes que 
participan en