Eletrofisiologia cardíaca e o ECG

A eletrofisiologia cardíaca é fundamental para compreender a função cardíaca normal em termos de frequência e ritmo da contração do músculo cardíaco.

Enquanto ferramenta clínica de excelência avaliar os eventos elétricos cardíacos, o eletrocardiograma (ECG), fornece informações importantes sobre a frequência, ritmo e condução elétrica cardíaca, bem como sobre alterações na atividade elétrica associadas a doenças cardíacas, particularmente as doenças isquémicas do coração. Importa, portanto, conhecer a eletrofisiologia celular cardíaca normal.

Eletrofisiologia cardíaca normal (sem patologia/ alterações associadas)

Todas as células vivas, devido à distribuição de iões através da membrana celular, têm um potencial de membrana em repouso negativo dentro da célula em relação ao exterior. Os iões mais importantes para a gestão do potencial de membrana são Na+, K+, Ca++ e Cl-, sendo que numa célula "típica":

• a concentração de K+ é maior dentro da célula do que fora;
• as concentrações de Na+, Ca++ e Cl- são mais altas no exterior do que no interior da célula.

Concentração de K+

Com efeito, a alta concentração de K+ no interior da célula em relação ao exterior (150 vs. 4 mM) estabelece um gradiente de concentração (químico) para a difusão externa de K+. Ora, como a membrana é permeável ao K+, a difusão externa do potássio com carga positiva cria um potencial elétrico negativo dentro da célula em relação ao exterior.

A taxa de difusão externa de K+ depende da diferença de concentração através da membrana. Assim, se a concentração de K+ fora da célula for aumentada (por exemplo, de 4 a 20 mM), o gradiente químico que conduz a difusão externa de K+ será reduzido. Isto levará a um movimento reduzido (medido como corrente elétrica) de K+ para fora da célula e a um potencial de membrana menos negativo (isto é, a membrana se despolariza) em comparação com quando a concentração externa de K+ é normal.

Quando o potencial da membrana é de -96 mV, não há movimento líquido de K+ através da membrana (K+ está em equilíbrio eletroquímico através da membrana). Se a concentração de K+ for aumentado para 20 mM, o novo equilibrio de potencial de membrana será de –53 mV.

Habitualmente, o potencial de membrana não é o mesmo que o potencial de equilíbrio para o K+. Nos cardiomiócitos não-marcadores, o potencial de repouso é de cerca de -90 mV, que é menos negativo que o potencial de equilíbrio para K+ (-96 mV). Portanto, em condições de repouso, o K+ não está em equilíbrio eletroquímico. Sob essa condição, a força eletroquímica líquida, que em K+ é -90 mV menos-96 mV, é +6 mV.

Com efeito, esta é a força que explusa K+ da célula, num potencial de repouso. Se a célula despolarizar para 0 mV, a força eletroquímica líquida que atua em K+ é de 0 mV menos -96 mV, o que equivale a +96 mV. Portanto, quando a membrana celular é despolarizada, a força eletroquímica líquida que atua no K + para expulsá-lo da célula aumenta consideravelmente em comparação com quando a célula está em repouso. Deve-se notar que, mesmo em repouso, quando a força eletroquímica líquida é pequena, ainda é suficiente para expulsar o K+ da célula.