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Muévete, corazón

2006/09/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

El movimiento ideal continuo es imposible, no hay nada que se mueva sin consumir energía. El hombre ha soñado muchas veces con esta idea, un movimiento constante: el perpetuum mobile. Es un sueño, y las leyes de la Física han dejado claro por qué, pero es lícito tener una cierta incertidumbre. ¿Todas las cosas siguen las leyes de la Física? ¿No es el corazón un ejemplo de la idea perpetuum mobile? La respuesta es negativa, pero no está muy lejos.
Muévete, corazón
01/09/2006 | Roa Zubia, Guillermo | Elhuyar Zientzia Komunikazioa
(Foto: De archivo)

El corazón no rompe ni invalida las leyes de la Física porque necesita una fuente de energía que no se agota para moverse constantemente. Y es que, como cualquier otra parte del cuerpo, debe oxidar los carbohidratos y otras biomoléculas para funcionar. Y si de esta manera le llega energía, sólo se contrae y se relaja. Desde este punto de vista, es como cualquier otro músculo, otro de los más de seiscientos que tiene el cuerpo humano.

Sin embargo, es un músculo especial. De hecho, el movimiento hace especial el corazón. Este movimiento es el baile de la vida, imprescindible para sobrevivir y, en general, la señal de estar vivo. Es cierto que estar vivo y moverse son dos cosas diferentes, pero en el caso del corazón parece lo mismo: para estar vivo el corazón tiene que moverse y para poder moverse tiene que estar vivo.

Sin parar. No sólo cuando el cerebro manda, sino también según el deseo de la vida, sino de forma continua. El cuerpo esté o no dormido, esté o no consciente, el corazón no puede parar. De hecho, la evolución no ha dejado el movimiento del corazón en manos del cerebro. El corazón se mueve por sí mismo: el niño no debe aprender cómo moverse; el cerebro no debe decirle que esté en marcha; no está

pensar en la danza del corazón. La actividad del corazón es demasiado importante para dejarlo en manos del cerebro. El aliento sí, en algunos casos se puede interrumpir porque el cerebro lo indica, pero el corazón no se detiene. Depende de las reacciones químicas. Y gracias a ello, el corazón nunca se queda.

El objetivo es, por supuesto, bombear sangre, lo que se puede hacer acumulando sangre en una cavidad y apretando dicha cavidad para expulsarla con fuerza. No hay otro músculo que realice este movimiento. Por eso es un músculo especial, físicamente especial.

El camino de la sangre

No todo el corazón se contrae a la vez, en un solo movimiento, sino en dos pasos y por partes. Cuando una parte se contrae, otra se relaja y el movimiento empuja la sangre dentro y fuera del corazón. De hecho, cada hemorragia atraviesa dentro del corazón humano dos cavidades: la aurícula y el ventrículo (superior e inferior, respectivamente). Para pasar por ambos, el corazón bombea la sangre en dos pasos, primero se contrae la sangre acumulada en las aurículas

para enviarlo al ventrículo y después, cerrando la vía hacia atrás con una válvula, se contrae la parte inferior para vaciar el ventrículo.

Se le pide mucho al corazón: setenta pulsaciones por minuto durante setenta, ochenta o cien años.
De archivo

Es un movimiento constante, una danza loca. Y tiene que bailar a un ritmo trepidante: el corazón humano realiza setenta latidos en un minuto, de forma coordinada, durante setenta, ochenta o cien años. Se le pide mucho al corazón.

Eso sí, hay que sacar mucho partido a este trabajo. Y así se le sale, ya que el corazón humano es una bomba doble, una bomba doble o dos bombas pegadas entre sí. En cada latido toma la sangre de dos lugares y la empuja hacia dos a la vez, sin mezclar ambos. Al estar las dos bombas pegadas entre sí, se necesita un único movimiento de todo el corazón para funcionar, evitando así la pérdida de sincronía. Y es que ambas se ponen en marcha en cada latido por una sola orden.

Agitación eléctrica

La orden es un pulso eléctrico, ya que los músculos son contraídos por los impulsos eléctricos. Y ahí está la clave: el corazón se mueve constantemente porque las reacciones químicas provocan pulsos eléctricos constantes.

Estos pulsos, además, no son instantáneos. Se extienden muy rápido por el tejido del corazón, pero no de repente. De hecho, el tiempo que tarda el pulso en extenderse por todo el corazón es controlado por el propio corazón, ya que la electricidad se expande muy rápidamente, lo que provoca un pequeño retraso en el pulso.

En este sentido, se puede comparar el corazón con un reloj o, al menos, se puede decir que es un órgano con un reloj en su interior. Produce pulsos con frecuencia adecuada y los extiende a una velocidad determinada a través del órgano, por lo que los expertos aseguran que el corazón dispone de marcapasos natural.

El marcador natural no sólo controla el ritmo de generación de pulsos eléctricos sino también la velocidad de propagación a través del corazón. Antes de crear el pulso arriba, abrirlo hacia abajo, recogerlo en el centro del corazón y enviarlo de nuevo, suele esperar un tiempo. Interrumpe la propagación del pulso eléctrico, de lo contrario se contraerían las aurículas y los ventrículos simultáneamente.

Este recorrido de arriba abajo controlado es responsabilidad de diferentes zonas del corazón. De alguna manera, para hacerlo, el corazón está cableado. En fisiología, la instalación eléctrica del corazón recibe el nombre de sistema de conducción. Sin embargo, a pesar de que la actividad de la instalación es el origen de los latidos, la propia instalación no explica por qué se producen continuos pulsos, por qué no se detiene el corazón.

Se puede acelerar y ralentizar el corazón. Esto permite a los médicos controlar la velocidad de los latidos cuando hay un problema.
De archivo

Juego de iones

Por medio del intermedio, el corazón no se queda porque algunos iones entran y salen continuamente en las células de los nodos. Movimiento: algunos iones se desplazan para que el corazón pueda bailar. La fuerza motriz es la electricidad, pero el origen de la electricidad es el movimiento, de los iones, y la consecuencia de la electricidad es también el movimiento, del corazón.

Para que el corazón pueda moverse constantemente, los desplazamientos de los iones forman un ciclo. Los iones entran y salen de las células, ese es el movimiento, pero no es un movimiento que se produce simultáneamente para todos los iones. La electricidad tiene su origen en el potencial eléctrico derivado de la existencia de diferentes concentraciones en las dos caras de la membrana, debido a la barrera exterior de la célula, la membrana, la entrada y salida de unos iones, según las necesidades.

Son iones de potasio y sodio principalmente. Cuando la membrana está relajada hay muchos iones de potasio en el interior de la célula y muchos iones de sodio en el exterior. La distribución de las cargas eléctricas generadas por esta situación es medible: Se trata de un potencial eléctrico de unos 90 milivolt, que parece poco, 130 veces menos que una pila normal, pero teniendo en cuenta la aportación de todas las células, basta para mover el corazón.

El ciclo se pone en marcha cuando la membrana abre los canales del sodio. El sodio penetra en la célula en rampa y se pierde el potencial eléctrico, no del todo, pero es suficiente para que los bioquímicos llamen despolarización. En ese momento hay mucho sodio y potasio dentro de la célula. A continuación, la membrana abre los canales de potasio y salen grandes cantidades de potasio de la célula. En consecuencia, se recupera el potencial eléctrico de la membrana, es decir, se repolariza. Hay mucho potasio en el exterior y mucho sodio en el interior, justo lo contrario de la situación inicial. Por lo tanto, para cerrar el ciclo, una proteína presente en la membrana expulsa los iones de sodio e introduce los de potasio.

Corazón, dos sonidos
(Foto: G. Roa)
Colocando el oído contra el pecho de una persona se oyen dos golpes por cada latido del corazón. Dos golpes, dos sonidos, dos sonidos. Sin embargo, estos dos sonidos no proceden de la propia danza del músculo, es decir, no son un movimiento contráctil y relajante. Por el contrario, lo que se oye es el sonido de las válvulas intracardiacas. En el interior del corazón, la sangre debe recorrer un solo sentido, siempre hacia delante, para lo que la marcha hacia atrás se ve obstaculizada por ambas válvulas. Las válvulas al cerrarse suenan. El primer ruido se produce por el cierre de las dos válvulas que obstruyen la salida de los ventrículos y el segundo por el cierre de las dos válvulas separadoras de aurículas y ventrículos.
Electrocardiograma
(Foto: De archivo)
La electricidad generada por el corazón genera campos eléctricos alrededor que llegan hasta la superficie. Llegan menos de 3 milivolt, pero es un campo eléctrico medible. La señal se puede recoger con un galvanómetro y dibujar la variación de la tensión a lo largo del tiempo. Este es el electrocardiograma.
El pulso eléctrico se extiende de arriba a abajo. En cada lugar se genera una incidencia de potencial y la imagen habitual que vemos en el electrocardiograma se genera combinando todas las incidencias.
(Foto: G. Roa)
La gráfica que se obtiene normalmente es consecuencia de la propagación del pulso eléctrico. El pulso parte arriba, baja y la respuesta eléctrica de las partes del corazón es la gráfica habitual del electrocardiograma.
Otros corazones
El corazón es una característica de los animales, los otros seres vivos no tienen corazón. Y no todos los animales tienen el corazón real.
Los peces tienen un corazón muy simple, con una aurícula y un ventrículo (A). Los reptiles, por su parte, tienen un corazón de tres cavidades, formado por dos aurículas y un solo ventrículo (B). En este ventrículo se mezclan sangre oxigenada y no oxigenada. Por último, las aves y mamíferos presentan un corazón de cuatro cavidades con dos aurículas y dos ventrículos (C). En estos corazones no se produce una mezcla de sangre.
(Foto: G. Roa)
Todos los animales grandes sí tienen corazón. Además, los corazones de los animales más grandes son similares al corazón humano, ya que todos los mamíferos son iguales: dos aurículas, dos ventrículos y dos hemorragias totalmente separadas. Eso sí, cada mamífero tiene un corazón del tamaño que corresponde a la sangre que va a bombear. El corazón de un elefante puede rondar los 30 kilos y el de un cachalote supera los 110 kilos. Estos corazones gigantes realizan 30 pulsaciones por minuto aproximadamente. De hecho, los zoólogos han descubierto que cuanto mayor es el animal, menor es la frecuencia de latidos. El corazón de las aves es muy apropiado para comparar, ya que tiene la misma estructura, con dos aurículas y dos ventrículos separados, y hace el latido mucho más a menudo: el de un gorrión hace unos 500 pulsaciones por minuto, y el de un colibrí puede hacer 1.200.
El diseño del corazón de los reptiles es diferente. Dos aurículas sí, pero sólo tienen un ventrículo, que viene donde la sangre se confunde. Y hay corazones más simples, con una aurícula y un solo ventrículo, como los peces.
Los insectos tienen el corazón en el abdomen, es una bolsa larga. En lugar de sangre, este corazón bombea un líquido verde llamado hemolinfo.
(Foto: G. Roa)
Independientemente del diseño, todos los animales grandes tienen el corazón. También hay muchos pequeños, como los insectos, que tienen un corazón en forma de bolsa en el abdomen, de una sola entrada; cuando los músculos de la zona abren la bolsa se introduce la hemolinfo (líquido verde de los insectos en lugar de la sangre), y cuando aprietan la hemolinfa sale a la aorta, el único conducto de circulación que tiene el insecto. Es un verdadero corazón, muy simple, pero real. Bombea la hemolinfo y por eso es el corazón.
La frontera entre tener y no tener corazón debe buscarse en animales pequeños. La frontera es difusa, a veces el corazón es sólo una simple explanada del tubo circulatorio. Sin embargo, hay animales sin corazón, sin sistemas circulatorios ni conductos de digestión. En este grupo hay muchos gusanos y entre los más prestigiosos se encuentra el tenis. Es un animal sin corazón.
Rápido, lento
El propio corazón produce los pulsos eléctricos que necesita. Para ello cuenta con tres zonas, dos nódulos y una red de células especiales. En las tres predomina el nódulo sinoauricular que produce entre 60 y 100 pulsaciones por minuto. Las otras dos zonas contribuyen a su expansión y, en caso de problemas, pueden generar pulsaciones propias con una frecuencia propia. El nódulo auriculoventricular puede provocar entre 40 y 60 pulsaciones y la red Purkinje puede producir entre 20 y 40 pulsaciones.
Sin embargo, el corazón está preparado para cambiar la frecuencia de los latidos en función de las necesidades de sangre del cuerpo. La orden debe crearse automáticamente sin tener en cuenta el “deseo” del cerebro. Para ello, el cuerpo tiene dos sistemas nerviosos que actúan sobre el corazón. Uno, el sistema simpático, obliga al corazón a acelerar y el otro a frenar los parasimpáticos.
Estos mandatos, en definitiva, son moléculas pequeñas; el sistema simpático utiliza adrenalina y noradrenalina para estimular el corazón y los parasimpáticos para ralentizar el corazón de acetilcolina.
Puente Roa, Guillermo
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