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activación de la miosina ATPas

a 26-28

, la hidrólisis del ATP, y cambios

de la configuración de la cabeza de la miosina, fenómenos que

facilitan la unión de la cabeza de la miosina a la actina y la gene-

ración de un golpe de potencia de la cabeza de la miosina. De

acuerdo con este modelo, es evidente que la velocidad del ciclado

de los puentes cruzados depende de la actividad de la miosina

ATPas

a 31 .

La inactivación del ciclado de los puentes cruzados se

inicia en gran medida por la disminución del calcio citosólico.

La relajación de los miocitos es un proceso que requiere

energía, porque la restauración del calcio citosólico hasta las con-

centraciones de reposo precisa el consumo de ATP. La disminución

del calcio citosólico se produce mediante la recaptación activa de

calcio hacia el RS por la SERCA, y por la salida de calcio por el

intercambiador de Na

+

-Ca

2+

. Esta actividad da lugar a la liberación

de la unión del Ca

2+

a la TnC y a la separación del puente cruzado

miosina-actina. La relajación de los miocitos depende de la cinética

del ciclado de los puentes cruzados, la afinidad del Ca

2+

por la TnC,

y la actividad de los mecanismos de recaptación del calcio. La

relajación es potenciada por el aumento de la cinética del ciclado

de los puentes cruzados, la disminución de la afinidad del Ca

2+

por

la TnC, y el aumento de la actividad de los mecanismos de recap-

tación del calci

o 25

.

La titina es una proteína filiforme gigante que actúa como

tercer filamento del sarcómero. Una única molécula de titina abarca

la mitad del sarcómero. Estructuralmente, la titina está formada por

un segmento de anclaje no extensible y un segmento elástico exten-

sible. Sus dos principales funciones son el ensamblado y la elasticidad

musculares. La titina es el principal determinante de las propiedades

pasivas del miocardio a un volumen ventricular baj

o 32

.

La relación de Frank-Starling afirma que el aumento del

volumen telediastólico da lugar a un aumento de la función sistó-

lic

a 33,34

. Al nivel celular, el principal componente de la relación de

Frank-Starling es una modificación de la sensibilidad al Ca

2+

dependiente de la longitu

d 35-37

. Se han propuesto varios posibles

mecanismos para esta modificación de la sensibilidad al Ca

2+

,

como: 1) sensibilidad al Ca

2+

en función del espaciado en la rejilla

de los miofilamentos, 2) sensibilidad al Ca

2+

debido a la coopera-

ción positiva en la unión de los enlaces cruzados con la actina y

3) dependencia de la sensibilidad del Ca

2+

de la tensión que se

ejerce sobre la proteína elástica titin

a 31,36

.

Proteínas del citoesqueleto

El citoesqueleto es el armazón proteico del interior del citoplasma

que une, ancla o fija los componentes estructurales en el interior

de la célula

17,18

. Los microfilamentos (filamentos de actina), los

microtúbulos y los filamentos intermedios son tres clases de pro-

teínas del citoesqueleto que se encuentran en el citoplasma. Las

proteínas de los microfilamentos son filamentos de actina, sarco-

méricos o corticales, dependiendo de su localización. Los filamen-

tos de actina sarcoméricos son los filamentos finos de la maquinaria

contráctil que ya se han descrito en párrafos anteriores. Los fila-

mentos de actina corticales se encuentran debajo de la membrana

plasmática en la superficie celular y están unidos a otras diversas

proteínas de los microfilamentos, como la distrofina, la vinculina

y la anquirina. Los microtúbulos se ensamblan mediante la poli-

merización de los dímeros

a

y

b

de la tubulina. Tienen una función

importante en el transporte intracelular y la división celula

r 38

. La

unión de los extremos de los microtúbulos a las estructuras celu-

lares hace que los microtúbulos se expandan y se contraigan,

tirando y empujando estas estructuras por toda la célula. Los fila-

mentos intermedios son relativamente insolubles. Se ha demos-

trado que son importantes para la función y el comportamiento

normales de las mitocondrias. El filamento intermedio de desmina

de los miocardiocitos conecta el núcleo con la membrana plasmá-

tica y es importante para la transmisión de la tensión y la sobre-

carga de la fuerza contráctil entre las célula

s 39

. El citoesqueleto

constituye la organización de microentornos dentro de la célula

para la actividad y la interacción enzimas/proteínas.

Mientras que la miocardiopatía hipertrófica familiar es una

enfermedad sarcomérica genética, la miocardiopatía dilatada fami-

liar (MCDF) es una enfermedad de las proteínas del citoesqueleto.

La base genética de la MCDF incluye dos genes para la MCDF ligada

al X (distrofina, G4.5) y cuatro genes para la forma dominante

autosómica (actina, desmina, lamina A/C,

d

-sarcoglucano

) 17 .

Control de la función cardíaca

Regulación neural de la función cardíaca

Las dos ramas del sistema nervioso autónomo envían aferencias

contrapuestas para regular la función cardíac

a 40 .

El neurotransmisor

del sistema nervioso simpático es la noradrenalina, que tiene efectos

cronotrópico (frecuencia cardíaca), inotrópico (contractilidad) y

lusitrópico (relajación) positivos. El sistema nervioso parasimpático

tiene un efecto inhibidor más directo en las aurículas y tiene un

efecto modulador negativo en los ventrículos. El neurotransmisor

del sistema nervioso parasimpático es la acetilcolina. La noradrena-

lina y la acetilcolina se unen a receptores acoplados a proteínas G

con siete dominios transmembranarios para transducir sus señales

intracelulares y ejercer sus respuestas funcionales

( fig. 6-15 ) 41 .

En

reposo, el corazón tiene un nivel tónico de descarga de los nervios

cardíacos parasimpáticos y una actividad simpática escasa o nula.

Por tanto, la principal influencia sobre el corazón en reposo es para-

simpática. Sin embargo, durante el ejercicio o la sobrecarga la

influencia neural simpática adquiere gran importancia.

La inervación parasimpática del corazón está mediada por

el nervio vago. El tejido supraventricular recibe una inervación

vagal mucho mayor que los ventrículos. Los principales neuro­

efectores parasimpáticos son los receptores muscarínicos del

corazó

n 42,43

. La activación de los receptores muscarínicos reduce la

actividad del marcapasos, ralentiza la conducción AV, reduce

directamente la fuerza contráctil auricular y ejerce una modulación

inhibidora de la fuerza contráctil ventricular. Se ha clonado un

total de cinco receptores muscarínico

s 44

. Los receptores M

2

son el

subtipo predominante que se encuentra en el corazón de los mamí-

feros. En la circulación coronaria se han identificado receptores

M

3

. Además, se ha descrito que en el corazón también hay recep-

tores distintos a M

2

. En general, para la transducción de señales

intracelulares los receptores M

1

, M

3

y M

5

se acoplan a la proteína

G

q/11

y activan al sistema de la fosfolipasa C-diacilglicerol-fosfato

de inositol. Por otro lado, los receptores M

2

y M

4

se acoplan a la

proteína G sensible a la toxina de

B.

pertussis

G

i/o

para inhibir la

adenilil ciclasa. Los receptores M

2

se pueden acoplar a determina-

dos canales de K

+

y modular la actividad de los canales de calcio,

la corriente I

f

, la fosfolipasa A

2

, la fosfolipasa D y tirosincinasas.

170

Fisiología y anestesia

I

Figura 6-15

 Esquema general de un receptor acoplado a una proteína G

formado por el receptor, la proteína G heterotrimérica y la unidad efectora.

(Reproducida con autorización de Bers DM: Cardiac excitation-contraction

coupling.

Nature

415:198-205, 2002. Copyright MacMillan Magazines Ltd.)