Propagación del potencial de acción en células cardiacas

Abstract

The heart is a muscular organ that distributes the blood to the whole organism by means of the rhythmic contraction of their different cavities. These contractions are regulated by an electric signal, known as action potential. The potential for action is the result of the movement of ions through the membrane of the muscular fibers; such flux is regulated by proteins in the membrane that responds to changes in the voltage of the membrane itself, at different concentrations in the intracellular and extracellular medium, as well as to messengers (ligands) which adhere thereto. Among the membrane proteins are the ion channels, pumps and conveyors. In this work the potential of action of a ventricular muscle fiber is reconstructed of guinea pig based on the models of Lou-Rudy and Bondarenko (LRB), and a cell of Purkinje (pacemaker) from the Noble model. As such, the propagation of this electrical signal in a linear arrangement of cells is studied. The consequences for the propagation when the number of channels that are expressed in the pacemaker is modified, as well as the resistance to the ion flow through the junctions between cells (junctions of Cleft). Finally, the LRB model is applied to Wolff-Parkinson-White syndrome and fibrillation.

El corazón es un órgano muscular que se encarga de distribuir la sangre a todo el organismo por medio de la contracción rítmica de sus distintas cavidades. Estas contracciones están reguladas por una señal eléctrica, conocida como potencial de acción. El potencial de acción es el resultado del movimiento de iones a través de la membrana de las fibras musculares; tal flujo es regulado por proteínas en la membrana que responde a los cambio en el voltaje de la membrana misma, a las diferentes concentraciones en los medio intracelular y extracelular, así como a mensajeros (ligandos) que se adhieren a ellas. Entre las proteínas de membrana están los canales iónico, bombas y transportadores. En este trabajo se reconstruye el potencial de acción de una fibra muscular ventricular de cobayo teniendo como base los modelos de Lou-Rudy y Bondarenko (LRB), y una célula de Purkinje (marcapaso) a partir del modelo de Noble. Así mismo, se estudia la propagación de esta señal eléctrica en un arreglo lineal de células. Se observan las consecuencias sobre la propagación cuando se modifica el número de canales que se expresan en el marcapaso, así como la resistencia que al flujo de iones a través de las uniones entre células (uniones de hendidura). Finalmente, se aplica el modelo LRB al síndrome de Wolff-Parkinson-White y a la fibrilación auricular.