Fisiología Cardiovascular y Nerviosa: Potenciales de Acción, Neurotransmisión y Control Motor

Potencial de Acción (PA)

PA Rápido

• Fase 4: Potencial de membrana en reposo (-90 mV). Determinado por el potencial de equilibrio del K⁺ (bomba Na⁺/K⁺) y los canales IK1 (salida de potasio).
• Fase 0: Despolarización rápida. Entrada de Na⁺ a través de canales C-INa (NO calcio).
• Fase 1: Repolarización temprana. Pico transitorio por la salida temporal de K⁺ a través del canal Ito (transitorio). Mayor presencia en aurículas que en ventrículos.
• Fase 2: Meseta. Equilibrio entre la entrada de calcio (Ical) y la salida de potasio (C-IK). Se libera más calcio para la contracción miocárdica.
• Fase 3: Repolarización tardía. Inactivación de los canales de calcio. Predominan los canales C-IK o rectificador retrasado (-60 mV) e IK-1 o rectificador interno (-90 mV).

PA Lento

• No hay potencial de membrana en reposo ni meseta.
• Fase 4: Prepotencial marcapaso. Despolarización lenta mediada por el canal If (no selectivo). Permite la entrada de Na⁺ y la salida de K⁺. Activa canales de calcio (IcaT).
• Fase 0: Despolarización rápida. Entrada de calcio a través de canales I-caL e I-caT. NO participa el sodio.
• Fase 3: Repolarización. Inactivación de la corriente de calcio (primero rápida y luego lenta). Activación de la corriente de potasio IK, con salida masiva de potasio. Retorno a -60 mV. NO hay IK1.

Afección de Caras en el Electrocardiograma

• V1, V2 (septum), V3 y V4: Cara anterior.
• DI, aVL (altas), V5 y V6 (baja): Cara lateral.
• DII, DIII, aVF: Cara inferior.
• V7, V8, V9: Cara posterior.

Casos Clínicos

• Shock hipovolémico: Precarga (Prec) disminuida, poscarga (PosC) disminuida, presión arterial (PA) disminuida, gasto cardíaco (GC) disminuido, contractilidad aumentada, resistencia vascular periférica (RVP) aumentada, distensibilidad disminuida.
• Desnutrición: Precarga aumentada, volumen sistólico disminuido, poscarga disminuida, PA disminuida, GC disminuido, RVP aumentada, contractilidad disminuida, distensibilidad disminuida.

Endotelio

• Vasodilatadores: Óxido Nítrico (NO), Histamina, Péptido intestinal vasoactivo (VIP), Péptido natriurético auricular (ANP, BNP), Prostaglandinas (PGs) y prostaciclina (PGI₂), Bradicinina, Factor hiperpolarizante derivado de endotelio (EDHF).
• Vasoconstrictores: Catecolaminas (Noradrenalina/Adrenalina), Angiotensina II (ANG II), Hormona antidiurética (ADH/AVP), Serotonina (5HT), Endotelina, Tromboxano A2 (TXA2), Leucotrienos (LTs).

Ritmo Sinusal

• Frecuencia cardíaca (FC): 60-100 lpm.
• Todas las ondas presentes.
• Onda P que precede a cada complejo QRS, con la misma morfología en cada derivación y positiva en derivaciones DI, DII y aVF (DIII, V5, V6).
• Intervalos RR y PP regulares.
• Intervalo PR normal (0.12-0.20 segundos) o 3 a 5 cuadritos.

• El Sistema Nervioso Simpático (SNS) aumenta la FC por activación de receptores beta-adrenérgicos (β1 y β2) en el corazón.
• El Sistema Nervioso Parasimpático (SNP) disminuye la FC por activación de receptores colinérgicos muscarínicos (M2) en los nodos.
• El acoplamiento excitación-contracción abarca el proceso que transforma el fenómeno eléctrico (PA) en el fenómeno mecánico (contracción), mediado principalmente por el Ca²⁺ en el miocardio.

Vías Nerviosas

Columnas Dorsales y Lemnisco Medio

La neurona de primer orden (N1) asciende por las columnas dorsales hasta el bulbo raquídeo, donde hace relevo a nivel de las columnas dorsales (grácil y cuneiforme). La neurona de segundo orden (N2) decusa contralateralmente y asciende por el lemnisco medio hasta el tálamo. Allí establece su segundo relevo y la neurona de tercer orden (N3) proyecta a la corteza somatosensorial primaria.

Anterolateral o Espinotalámico

La información entra a la médula espinal, donde la N1 hace el primer relevo. La N2 decusa contralateralmente y asciende por las columnas anterolaterales hasta el tálamo. Allí hace el segundo relevo y la N3 sale del tálamo y proyecta a la corteza somatosensorial primaria.

Trigémino-Talámico

En el caso de la cara, el cuerpo celular de la N1 (sensitivas) está en el ganglio del trigémino. De ahí, extienden una prolongación hacia la periferia que inerva la cara y una proyección que entra al SNC a nivel de la protuberancia. Allí establece el primer relevo en el núcleo principal sensorial del trigémino. La N2 decusa al lado contralateral, va directo al tálamo, donde se establece el segundo relevo, y la N3 llega hasta la corteza somatosensorial primaria.

Áreas Corticales

• Corteza motora: Planifica, inicia y dirige los movimientos voluntarios.
• Corteza prefrontal: Toma decisiones basadas en la percepción sensorial y la motivación. Pondera opciones y consecuencias para la toma de decisiones, planificación motora y del comportamiento, procesamiento consciente de emociones, razonamiento, juicio, atención y otros procesos cognitivos superiores. Interviene en el mantenimiento de la consciencia y el almacenamiento de memoria episódica.
• Corteza motora primaria: Ejecuta el programa motor (movimientos voluntarios) con copia corolaria al cerebelo y núcleos basales.
• Corteza premotora y motora complementaria: Involucrada en el control contextual de acciones voluntarias, preparación para movimientos por iniciativa propia y control ejecutivo del comportamiento. Se planifica el movimiento al elaborar el programa motor en la corteza premotora.
• Corteza motora complementaria: Iniciación de movimientos voluntarios, control ejecutivo del comportamiento, organización y ejecución de secuencias de movimiento y control contextual del comportamiento.
• Corteza parietal posterior: Contribuye a establecer información del mundo y del cuerpo para la planificación y ejecución de actos motores. Relaciona la información sensorial con los actos motores. Genera un modelo interno de posición y movimiento corporal, así como la representación de metas espaciales.

Síndrome de Neurona Motora Superior

• Signos presentes: Anestesia, parálisis espástica, hiperreflexia, hipertonía muscular, clonus y Babinski.
• Shock medular (corto plazo) ausentes en motoneurona superior: Anestesia, parálisis flácida, arreflexia, hipotonía muscular (parálisis de los músculos respiratorios).

Comparación de Lesiones

Funciones de Estructuras Subcorticales

• Cerebelo: Coordinación del movimiento en curso.
  • Vestíbulocerebelo: Tono muscular, postura, equilibrio y movimientos oculares.
  • Espinocerebelo: Coordinación de actos motores voluntarios (taxia).
  • Cerebrocerebelo: Iniciación de actos motores, planificación y aprendizaje motor.
• Núcleos basales: Iniciación del movimiento deseado y supresión del movimiento no deseado.
• Centros del tallo encefálico: Control de movimientos rítmicos, estereotipados y posturales.

Tractos Descendentes

• Tractos corticoespinal anterior (ventral), vestíbuloespinal medial y lateral, tectoespinal y reticuloespinal: Inervan motoneuronas e interneuronas de músculos axiales y proximales. Responsables del tono muscular, la postura, el balance y el equilibrio.
• Tracto corticoespinal lateral y Tracto rubroespinal: Inervan motoneuronas e interneuronas de músculos distales. Responsables de movimientos finos y precisos.

Los tractos descendentes del sistema medial se ubican en el cordón medular anterior (Tracto vestíbuloespinal, Tracto tectoespinal, Tracto reticuloespinal).

En cambio, los del sistema lateral se ubican en el cordón medular lateral (tracto rubroespinal).

Tractos Vestibuloespinales

Se originan principalmente de los núcleos vestibulares lateral y medial para dar lugar a los tractos vestibuloespinales lateral y medial respectivamente. Descienden virtualmente sin decusaciones. El tracto medial inerva principalmente interneuronas y motoneuronas de la región cervical (axial) de forma bilateral. Permite regular los músculos cervicales en respuesta a estimulación de los canales semicirculares. El tracto lateral inerva principalmente interneuronas y motoneuronas de músculos proximales de las extremidades. Permite facilitar la respuesta de músculos antigravitatorios (extensores) en respuesta a estimulación de los órganos otolíticos.

Sistema Medial - Tracto Reticuloespinal

La formación reticular engloba una compleja red neuronal del tallo encefálico desde el mesencéfalo rostral a la médula oblongada caudal, abarcando múltiples grupos neuronales dispersos entre cordones axonales interdigitantes. Descienden virtualmente sin decusaciones. Tienen función cardiopulmonar, visceral, en el ciclo sueño-vigilia y en los movimientos oculares. Inervan principalmente interneuronas y motoneuronas de musculatura axial y proximal. Contribuyen como centro generador de patrones en movimientos complejos (locomoción), así como la coordinación temporoespacial del tronco y extremidades.

Tracto Tectoespinal

Surge principalmente de neuronas en los colículos superiores y en menor medida de los colículos inferiores. Se decusan a nivel del mesencéfalo. Inervan interneuronas y motoneuronas de las astas anteriores medulares cervicales y torácicas superiores. Contribuyen a orientar la cabeza y el cuello hacia estímulos visuales (colículos superiores) y auditivos (colículos inferiores).

Sistema Lateral - Tracto Rubroespinal

En los núcleos rojos se describen dos porciones: una parvocelular (más prominente en el ser humano) y una magnocelular (más prominente en otros mamíferos) que origina el tracto rubroespinal. El tracto decusa tempranamente e inerva principalmente interneuronas de niveles caudales del asta anterior, provocando respuesta de músculos flexores. Hay mayor desarrollo de conexiones con la oliva inferior (rubro-olivar) y el cerebelo.