Músculo cardíaco: estructura, fisiología, funciones, enfermedades
El músculo cardíaco o miocardio (mio, músculo y cardio, corazón) es el tejido muscular que forma las paredes del corazón de los vertebrados. Es el encargado de mediar la propulsión de sangre a través de todo el sistema vascular a través de contracciones rítmicas y constantes.
Dentro de la clasificación del tejido muscular, el miocardio es considerado como músculo estriado, porque sus miofibrillas están organizadas en sarcómeros, visibles con el microscopio. Las células de este tejido generalmente se encuentran ramificadas o con prolongaciones y poseen un solo núcleo.
Está inervado por nervios del sistema nervioso autónomo, por lo que funciona de manera involuntaria. Esto quiere decir que no podemos modular de manera consciente los latidos del corazón, al contrario del movimiento de nuestras piernas y brazos que sí podemos controlar por ejemplo.
En cuanto a su estructura celular, una de sus principales características es la presencia de discos intercalados localizados entre células adyacentes. Sirven para proporcionar fuerza mecánica y asegurar que la fuerza de contracción generada por una sola célula se expanda a las células vecinas.
Las células que componen el músculo cardíaco son capaces de generar sus potenciales de acción endógenos en intervalos periódicos. Existen células especializadas denominadas “células marcapasos” que imponen un ritmo cardíaco a todo el corazón, generando el potencial de acción y dispersándolo por todo el órgano.
Las patologías más comunes que afectan al corazón son el infarto al miocardio, las miocardiopatías y la miocarditis. Estas tienen distintas causas, tanto genéticas como inducidas por medicamentos, infecciones o hábitos de vida poco saludables. Para evitarlas se recomienda ejercicio físico constante y el consumo de una dieta equilibrada.
Índice del artículo
- 1 Aspectos anatómicos y fisiológicos básicos del músculo cardiaco
- 2 Estructura e histología del miocardio
- 3 Funciones
- 4 Enfermedades
- 5 Referencias
Una de las características más conspicuas del reino animal es el movimiento, el cual está dirigido en su enorme mayoría por el sistema muscular. Las células musculares funcionan como motores moleculares capaces de transformar la molécula de ATP, que es energía química, a energía mecánica.
Las proteínas implicadas en el proceso de contracción son la miosina y la actina. Por ello, son conocidas como “proteínas contráctiles”.
En todos los animales, el músculo se clasifica en dos grandes grupos: estriado y liso. En los vertebrados, la primera categoría incluye el músculo esquelético (asociado a los músculos) y el cardíaco.
Contrariamente, el liso se encuentra principalmente tapizando el interior de los órganos huecos. Más adelante describiremos las diferencias más importantes entre estas estructuras.
De adentro hacia afuera, el corazón está constituido por tres capas: endocardio, miocardio y pericardio.
El papel del endocardio es impedir que la sangre modifique las propiedades de la coagulación. La segunda capa es el miocardio y su función es contráctil. Por último, el pericardio está formado por dos capas de tejido fibroso y se encarga de proteger al órgano bombeador. En este artículo nos centraremos en describir la segunda capa.
Histológicamente, el músculo cardíaco solo existe en el miocardio y en las porciones proximales de la aorta y de la vena cava. El tipo muscular es estriado y tiene una estructura similar al de los músculos esqueléticos de contracción voluntaria. Es decir, los músculos que permiten nuestros movimientos diarios, como caminar, hacer ejercicio, entre otras.
Las células que constituyen el músculo cardíaco se caracterizan por presentar un solo núcleo central y estar unidas entre sí por medio de discos intercalados. Estas células pueden o no presentar ramificaciones.
Estas características celulares permiten distinguir al músculo cardíaco del resto de los tipos musculares, a saber, esquelético y liso.
Son similares al músculo esquelético en su estructura estriada, ya que ambos se puede observar este ordenamiento de las fibras contráctiles. En contraste, las células del miocardio poseen un solo núcleo, mientras que las del músculo esquelético son multinucleadas.
Los discos intercalares son interdigitaciones complejas que existen entre células adyacentes, y tienen tres tipos de especializaciones: fascia adherens, mácula adherens y uniones en hendidura.
– La fascia adherens, compuesta de numerosos filamentos y relacionada con la unión de los sarcómeros.
– La mácula adherens, que se encuentra en los discos intercalados y previene la separación de las células durante la contracción.
– Las uniones en hendidura o uniones gap que permiten un contacto iónico directo para la comunicación eléctrica.
Por ello, a pesar que las células son mononucleadas funcionan realmente como un sincitio (una célula con múltiples núcleos). De esta manera, las células del miocardio se comportan como un todo (como un único músculo unitario).
Además de las células contráctiles, el miocardio también cuenta con cierto porcentaje de tejido conectivo formado por fibras de colágenos paralelas. La función de esta estructura es mantener la unión entre las células y fomentar la transmisión de energía.
La microscopia electrónica ha ayudado a dilucidar la ultraestructura de estas células cardíacas, y se ha encontrado que comparado por el músculo esquelético:
– Las células cardíacas tienen túbulos T más largos,
– Cada túbulo T está asociado con una cisterna terminal formando diadas y no formando triadas
– El retículo sarcoplásmico está menos definido.
Las células que forman el tejido muscular cardíaco se denominan miocitos cardíacos y la orientación que acabamos de describir está relacionada con su función: permite ejercer la presión en la dirección adecuada.
Las triadas formadas por las invaginaciones del retículo sarcoplásmico ocurren porque sus expansiones se encuentran situadas con dos contactos a los túbulos T, los cuales continúan al exterior de la membrana de la célula.
Además, poseen los organelos típicos de una célula eucariota con altos requerimientos energéticos , ya que son células que deben contraerse más de 75 veces por cada minuto de manera constante y rítmica.
En cuanto a las mitocondrias, organelas encargas de la producción de energía de forma aerobia, son particularmente abundantes en este tipo celular y se agrupan de manera paralela al eje en el que corren las miofibrillas. Trabajan arduamente para lograr mantener el latido constante del corazón.
No todas las células del corazón son contráctiles, también existen las células excitables con función de marcapasos.
Las células con actividad marcapasos son las encargadas de la generación rítmica de los potenciales de acción y de conducirlo por todo el órgano. Se encargan de la excitación periódica del corazón. Estos son poco abundantes, alrededor del 5% y no tienen capacidad de contracción.
El segundo tipo son las más abundantes (95% de las células totales de la masa del corazón) y realizan el trabajo de contracción ordinario que permite el bombeo de sangre eficiente. El potencial de acción se produce en cinco etapas, con el potencial de membrana de reposo correspondiente a -90mV.
El músculo cardíaco se encuentra inervado por ramas provenientes tanto del sistema simpático como del parasimpático.
Existe un conjunto de fibras cardíacas modificadas llamadas fibras de Purkinje (llamadas así por su descubridor, Jan Evangelista Purkinje), localizadas en las paredes del ventrículo bajo el endocardio. Estas forman el sistema de conducción intracardiaco y coordinan la contracción de los ventrículos.
En conjunto con las fibras mencionadas, el sistema que orquesta la conducción eléctrica del corazón está integrado por un par de elementos adicionales: nodo sinoatrial, fibras internodales, nodo atrioventricular y haz de His. El potencial inicia en el nodo sinoatrial (el marcapasos natural del corazón) y se dispersa por el resto del sistema.
El sistema His-Purkinje es un sistema de conducción que se especializa en optimizar la velocidad de trasmisión de los potenciales de acción generados en el corazón. Son fácilmente reconocibles ya que son las células más grandes del corazón, y están formadas solo por unas pocas fibras musculares.
El tejido muscular cardíaco carece la capacidad para regenerar las células. En caso de que ocurriese un infarto al miocardio, el tejido muere y es remplazado de manera paulatina por tejido dominado por fibroblastos. Nuevos estudios parecieran desafiar este hecho.
El músculo cardíaco se encarga de la contracción rítmica y continua del corazón, el cual funciona como una bomba que orquesta el paso de la sangre por todo el sistema circulatorio.
El movimiento continuo de la sangre por todo el cuerpo es necesario para mantener un suministro de oxígeno constante. Además de este gas vital, ocurre un flujo de nutrientes y la remoción de los productos de desecho.
Las miocardiopatías, miocarditis y otras enfermedades son un conjunto bastante heterogéneo de patologías que afectan al miocardio.
La mayoría de estos desordenes se traducen en insuficiencia cardíaca. Pueden tener causas genéticas o ambientales, lo que significa que puede ser causados por infecciones o por hábitos de vida negativos del paciente.
A continuación describiremos las más frecuentes y las de mayor importancia médica.
La miocardiopatía es una patología que afecta al músculo cardiaco y consiste en una alteración perjudicial en la forma del mismo. Generalmente, este cambio en la forma dificulta los movimientos normales de sístoles y diástoles.
Es causado por una amplia gama de enfermedades (hipertensión, enfermedades valvulares, enfermedades infecciosas) o puede ser inducida por el consumo en exceso de drogas, alcohol, así como por efectos secundarios del consumo de algunos medicamentos para tratar la depresión. Existen tres tipos de miocardiopatías:
– Hipertrófica. Consiste en el aumento del grosor del tejido de los ventrículos, particularmente el tabique interventricular.
– Dilatada. Es la reducción en grosor de las paredes del corazón, incrementando el área de las cavidades y disminuyendo la presión de contracción.
– Restrictiva. Consiste en la rigidez de los ventrículos, lo que afecta el llenado normal de la bomba.
La miocarditis comprende la inflamación del músculo cardíaco, fenómeno que afecta el funcionamiento normal del corazón en general y de su sistema eléctrico.
Una de las consecuencias de este evento inflamatorio es la reducción del bombeo de sangre. Al afectar al sistema eléctrico, el corazón pierde su ritmo y puede producir arritmias.
Las causas de la miocarditis son generalmente infecciosas de origen viral, pero también puede ocurrir como efecto secundario de la toma de algún medicamento o alguna patología inflamatoria general que también esté afectando al corazón.
En América latina una de las causas más importantes de la miocarditis es la presencia del parásito Trypanosoma cruzi, agente causal de la enfermedad de Chagas.
Los síntomas generales de la miocarditis son: dolor en el pecho, sensaciones de fatiga y cansancio, respiración entrecortada y dificultades respiratorias o frecuencias cardíacas inestables, entre otros.
Si la condición es grave puede debilitar al corazón de manera significativa, lo que se traduce en una disminución del suministro de sangre al cuerpo. Si se forman coágulos estos pueden llegar al cerebro y provocar un accidente cerebrovascular.
Esta patología consiste en la muerte localizada de las células del músculo. Al momento de la obstrucción del paso de la sangre hay una supresión de la distribución de sangre. En caso de que el corazón experimente una supresión de oxígeno prologada, el músculo muere.
La causa principal del infarto al miocardio es la obstrucción de las arterias coronarias, impidiendo la circulación normal de la sangre. Para el funcionamiento normal de este órgano vital es menester que la sangre circule libremente.
La arteria puede obstruirse por la presencia de un coágulo en la sangre, por aterosclerosis, diabetes o hipertensión, entre otros. Algunos hábitos del paciente puede incrementar el riesgo de infarto, ya que acelera el deterioro de las arterias como el consumo de dietas altas en colesterol, tabaquismo o el consumo de drogas.
El síntoma característico de un infarto al miocardio es un dolor y presión en el pecho que se extiende a las extremidades superiores, cuello y espalda. La respiración se hace dificultosa y el paciente tiende a incrementar la sudoración.
El infarto al corazón puede prevenirse mediante la implementación de hábitos de vida saludables, que involucren dejar el cigarrillo y las bebidas alcohólicas, una dieta equilibrada en nutrientes y practicar ejercicio aeróbico.
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