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sábado, 11 de octubre de 2014

¿Por qué el corazón puede seguir latiendo fuera del cuerpo?

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Quizás lo hayan visto, alguna vez, en un reportaje sobre trasplantes: Tras la cuidadosa extracción de un corazón humano procedente de un donante, éste sigue latiendo, imponente y desafiante. De hecho, un corazón sacado fuera del cuerpo humano (corazón extracorpóreo) puede seguir con su actividad desde segundos hasta horas, dependiendo de las condiciones.


Existe la creencia de que el corazón late por acción del cerebro sobre él. Seguramente esa creencia viene dada porque el corazón, al fin y al cabo, es un músculo y como tal, para contraerse, necesitaría de un estímulo nervioso que se origine en el cerebro. Sin embargo, esto no es así ya que se trata de un músculo especial, diferente del resto. Como prueba de esto, las personas que sufren muerte cerebral pueden tener un corazón que siga latiendo durante un tiempo limitado. Va a ser el automatismo del corazón lo que le va a permitir tener cierto grado de independencia del resto del cuerpo.

Las células musculares cardíacas, al igual que el resto de músculos, poseen unas fibras formadas por las proteínas actina y miosina que actúan como cuerdas elásticas. Cuando se acortan, provocan la contracción de las células musculares. Para que este acortamiento pueda darse, se necesita que los iones de calcio se liberen en el interior de la célula muscular. Sin embargo, esta liberación del calcio va a depender a su vez de la carga eléctrica del interior de la célula con respecto al exterior.

Normalmente, prácticamente todas las células en reposo tienen una carga negativa respecto al exterior celular, esta diferencia de cargas es lo que crea un potencial eléctrico en la membrana de la célula. Eso se debe principalmente a la diferencia de concentraciones de iones diferentes a cada lado de la membrana. Si dentro de la célula tenemos pocos iones con carga positiva y muchos con carga negativa comparando con el exterior es esa diferencia de cargas entre ambos lados lo que crea el potencial eléctrico y de membrana.

¿Y qué tiene que ver todo este rollo del potencial eléctrico de membrana con el calcio?

Para que se libere calcio en la célula y las fibras de actina y miosina se contraigan, este potencial eléctrico se tiene que hacer positivo. Esto se produce gracias a la apertura de unos canales iónicos concretos en la membrana celular, que hacen que la carga del interior de la célula se haga más positiva.

Para que un músculo se contraiga, es necesario, como primer paso, que el potencial de membrana se haga positivo. Esto se logra gracias a las neuronas motoras que se colocan sobre el músculo. Al secretar un neurotransmisor llamado acetilcolina sobre el músculo, se abren canales iónicos, el potencial de membrana se hace positivo, se libera calcio en la célula y se produce la contracción. Es una especie de reacción en cadena. Por eso, si no hay ningún estimulo neuronal, el músculo no se contrae.

¿Y qué pasa con el corazón?

El corazón, a diferencia del músculo normal, no tiene un potencial de membrana en reposo constante. La célula se va haciendo cada vez más y más positiva con respecto al exterior hasta que llega un momento en que se contrae, después de ello hay una fase en la que vuelve a ser negativa para comenzar de nuevo a ser positiva y darse así un ciclo que siempre se repite. Estos cambios propios del potencial de membrana sin necesidad de ningún estímulo neuronal se deben a unos canales iónicos que se encuentran abiertos “por defecto” y que no encontramos en las células musculares normales. De esta forma, el corazón late rítmicamente según la velocidad del ciclo en el que las células cardíacas se van haciendo progresivamente positivas por el paso de iones positivos a través de los canales.

El papel del sistema nervioso será el de acelerar o frenar este ritmo de cambios iónicos, mediante la apertura o cierre de determinados canales. Es decir, el sistema nervioso regula, pero nunca domina el ritmo cardiaco, ya que este ritmo depende del corazón en sí mismo. Por eso mismo, cuando extraemos un corazón, sigue latiendo, aunque no esté regulado por el sistema nervioso.

Sin embargo, el tiempo de contracción del corazón fuera del cuerpo es limitado porque esa misma contracción necesita energía. Estando dentro del cuerpo, el corazón recibe oxígeno y nutrientes necesarios para conseguir la energía necesaria para latir. Pero cuando se encuentra fuera, el corazón se contrae y no recibe estas sustancias necesarias. Al final, se queda sin nutrientes ni oxígeno (y por tanto, energías) y el corazón deja de contraerse al tiempo que las células cardiacas se van muriendo.
Este hecho, (que en los trasplantes cardiacos es un problema) se solucionó ingeniosamente hace un tiempo. La solución consiste en seguir aportando sangre (con nutrientes, oxígeno, etc...) al corazón en un circuito cerrado para que este órgano siga latiendo y además se conserve bien durante muchas horas.

Hasta hace unos años, siempre que se extraía el corazón para una donación, tenía que pararse a propósito para que no consumiera energía y aguantara más horas sin daños hasta que lo recibiera el donante, que, tras recibirlo, se volvía a activar. Sin embargo, cada vez se está extendiendo más la utilización de dispositivos que permiten mantener el corazón latiendo todo el tiempo, desde su extracción hasta su colocación en la persona receptora (porque se le aporta nutrientes y oxígeno).
A continuación, podemos ver un ejemplo de un corazón extracorpóreo en funcionamiento, bien calentito y nutrido para que esté en su "salsa" hasta que llegue a su nuevo destino (aviso para mentes sensibles: casquería al canto).


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