Energética del comportamiento iónico en la contracción muscular cardíaca: aspectos fisiológicos y fisiopatológicos / Energetics of ionic behavior in heart muscle contraction: physiologic and physiopathologic aspects

Es aceptado que los movimientos iónicos a través de diferentes sistemas membranosos (sarcolema, retículo, sarcoplásmico y mitocondria) juegan un papel importante en el metabolismo del músculo cardíaco. Por otra parte, tanto su participación relativa como el gasto de energía asociado a dichos movimientos, no han sido definitivamente establecidos. Mediciones biofísicas y bioquímicas de los diferentes mecanismos de intercambio iónico, han provisto datos que llevaron a postular diferentes modelos funcionales para el metabolismo de reposo y el metabolismo activo del músculo cardíaco. El presente trabalho analisa, desde un punto de vista energético, datos bioquímicos y biofísicos extraídos de la literatura calculando el rango del consumo de energia que sería atribuible a cada mecanismo. Particularmente, son analizados los movimientos de sodio, potasio y calcio durante el estado de reposo y/o el estado activo y se discute la participación fraccional de las distintas organelas (sarcolema, retículo sarcoplásmico y mitocondria). Con este análisis y a partir de la cantidad conocida de energía liberada ( o la cantidad de oxígeno consumido) por el músculo es posible determinar la existencia de suficiente energía para un modelo dado de intercambio iónico durante el proceso de excitación-contracción. Además del análisis mencionado, se presenta una revisión de estudios energéticos realizados en condiciones patológicas. En particular, se analizan patologías con compromiso energético directo tal como la hipertrofia cardíaca, la isquemia y la anoxia en las que la alteración de los mecanismo de transporte iónico parecen jugar un papel crucial

Ajuste del nivel basal de la presión arterial / [Adjustment of the basal level of blood pressure]

Basically the circulation must satisfy three requirements: 1) to provide an adequate blood flow to the tissues for maintaining their energetic needs, 2) to sustain renal function (glomerular pressure and renal blood flow) for the precise homeostasis of body fluids, and 3) to grant cutaneous circulation for controlling body temperature. Therefore, the arterial circulation can be separated in oxygen dependent, filtration dependent and thermic dependent sectors. The blood flow distribution through these regions depends on the myogenic tone of the resistance vessels. The oxygen dependent section receives 70

of the cardiac output and settles the equivalent resistance of the arterial tree; so, it is the main one responsible for setting the blood pressure level. The total resistance of this section should be adjusted to maintain the ATP/ADP relationship. The mechanisms involved in the regulation of the myogenic tone are local metabolic products (pO2, pCO2, pH, etc.), vasoactive substances present in the vascular wall (EDRF, AgII, PGs, etc.) and intracellular variations (Na++, Ca++, PKC, IP3, etc.). The vascular resistance of this section, adjusted as an electronic module, settles the minimum blood pressure needed to maintain the energetic equilibrium, independently of the pressure required to achieve a normal renal function. Thus, the kidney to fulfill its function must modulate this previously established myogenic tone by employing the renin angiotensin system. Circulating AgII will increase the vascular tone in the oxygen dependent section overriding its local controls until the blood pressure reaches the necessary level to maintain an adequate renal function.