Estudio de la participación de las neuronas colinérgicas miocárdicas sobre las modificaciones que el ejercicio físico crónico produce en la activación eléctrica y parámetros asociados, durante la fibrilación ventricular

Resumen

Se pretende estudiar el papel que ejerce el sistema nervioso cardiaco intrínseco sobre las posibles modificaciones ocasionadas por el ejercicio físico crónico, en lo que se refiere a las características del trazado fibrilatorio ventricular. Se sabe que el entrenamiento físico podría proteger frente a la muerte súbita, pero no se conoce el mecanismo exacto. En opinión de muchos autores la razón por la cual el ejercicio físico ha ejercido efectos protectores sobre la aparición de arritmias podría deberse al hecho de que el entrenamiento puede modificar el equilibrio existente entre el sistema nervioso simpático y parasimpático, produciéndose un incremento de la actividad parasimpática. Manifestándose en una depresión del automatismo sinusal y por tanto de la frecuencia cardiaca. También ha sido demostrada por varios autores una clara relación entre el incremento de la actividad simpática y la aparición de arritmias. Además ha visto que la disminución del tono simpático ejerce un efecto protector frente a las arritmias, asimismo, estudios clínicos y experimentales apuntan a una mayor facilidad para la aparición de la muerte súbita al disminuir la actividad parasimpática. Por otro lado, se ha demostrado experimentalmente que el tono vagal y sus reflejos ejercen un efecto protector contra la muerte súbita, y su estimulación previene la incidencia de la fibrilación ventricular a nivel experimental. No obstante, interpretar los mecanismos por los que se le atribuye al entrenamiento físico un papel protector frente a las arritmias por su acción a nivel del tono vagal puede ser incompleto, siendo motivo de investigación. Se han realizado estudios experimentales en corazón aislado, y por tanto, no sometido a influencias nerviosas humorales o extrínsecas, en donde se producen las adaptaciones que se dan en el entrenamiento, en lo que se refiere a la disminución del cronotropismo sinusal, de la conducción del nodo auriculoventricular y al incremento de la refractariedad ventricular. Dichos cambios se dan como consecuencia de mecanismos intrínsecos propios del miocardio. Sin embargo, el efecto del ejercicio físico crónico sobre la complejidad de la activación miocárdica, el tiempo de activación y la heterogeneidad del tejido miocárdico durante la fibrilación ventricular son menos conocidos. Tampoco la participación de las neuronas miocárdicas colinérgicas en las modificaciones que se producen como consecuencia del entrenamiento, al menos en lo que se refiere a una situación en donde el corazón está desprovisto de influencias nerviosas y/o humorales. Por tanto, se planteó investigar las modificaciones del proceso de activación miocárdica y sus modificaciones por el ejercicio físico crónico, así como, por el bloqueo de los receptores muscarínicos en los tres grupos que forman parte del estudio. Todo ello nos daría, de forma indirecta, información sobre las modificaciones de los procesos que subyacen a los distintos niveles de complejidad del proceso de activación miocárdica ventricular. La presente Tesis Doctoral se llevó a cabo en corazón aislado de conejo, teniendo como objetivos: 1) analizar las modificaciones producidas por la realización de ejercicio físico crónico, durante la fibrilación ventricular (FV) inducida sin interrumpir la perfusión, de los siguientes parámetros electrofisiológicos: intervalos de activación ventricular (intervalos VV), los periodos refractarios funcionales (PRF) en una amplia zona del miocardio ventricular, la dispersión de los PRF (CV,heterogeneidad), la media y la mediana de los intervalos VV de la FV, la complejidad de la activación miocárdica y el tiempo de activación miocárdica; 2) investigar la participación de las neuronas miocárdicas colinérgicas en las posibles modificaciones inducidas por el ejercicio físico crónico, en los parámetros electrofisiológicos antes citados. Para la realización de esta tesis se emplearon corazones aislados de conejo macho de raza Nueva Zelanda, alimentados ad libitum. Estos se clasificaron en tres grupos, uno correspondiente al grupo control, otro al grupo falso operado (SHAM) y el tercero que formará el grupo de los animales entrenados. El grupo entrenado fue sometido a un programa de ejercicio físico en cinta rodante, durante seis semanas, cinco días semanales a intervalos de seis series de cuatro minutos, con un minuto de descanso entre ellas y a razón de veinte metros por minuto. El protocolo electrofisiológico empleado para la realización de los experimentos se aplicó de igual forma al grupo control y al grupo entrenado. Dicho protocolo constó de dos partes, la primera parte, correspondiente a la fase previa a la infusión del fármaco, que denominamos fase pre-infusión, y la segunda parte, en donde se repitió la parte inicial, pero infundiendo atropina a 1?M desde el inicio de ésta, la denominamos fase post-infusión. En cuanto al grupo SHAM, se le aplicó el mismo protocolo pero infundiendo Tyrode filtrado, con el fin de determinar los posibles efectos que la aplicación del propio protocolo electrofisiológico pudiese ejercer, o el simple paso del tiempo. En lo que se refiere al equipamiento para la realización de los estudios electrofisiológicos empleamos un sistema de perfusión tipo Langendorff, el cual nutrió retrógradamente al corazón con una solución fisiológica, un electrodo de estimulación y un multielectrodo de registro que situamos en el epicardio ventricular. Los registros obtenidos se analizaron con el fin de obtener los parámetros electrofisiológicos citados en el apartado de objetivos. Para ello empleamos un software específico adaptado al tipo de análisis que requieren estos estudios. En el presente estudio, el entrenamiento físico ha producido una serie de cambios electrofisiológicos en el miocardio ventricular como son el incremento de la longitud de los intervalos VV, el incremento de la refractariedad, la disminución de la heterogeneidad del tejido miocárdico, la disminución de la complejidad del proceso de activación miocárdica y del tiempo de activación. Por otro lado, la participación de las neuronas parasimpáticas intrínsecas miocárdicas en estos cambios debidos al estiramiento físico solamente la hemos observado en el caso de los tiempos de activación. En conclusión, se confirma que la realización de ejercicio físico crónico produce: un incremento de la refractariedad ventricular, valorada durante la fibrilación ventricular, y un alargamiento de los intervalos entre los complejos de activación ventriculares, no siendo estos cambios dependientes de la actividad neuronal parasimpática intrínseca. Adicionalmente, el ejercicio físico crónico genera efectos electrofisiológicos miocárdicos, sobre la base de la disminución de la heterogeneidad que produce durante la FV, siendo estos efectos beneficiosos reproducidos por el bloqueo de la actividad colinérgica. Además, la realización de ejercicio físico crónico reduce la complejidad eléctrica miocárdica global a expensas fundamentalmente de la sustitución de patrones de activación de alto índice de complejidad por patrones de bajo índice de complejidad, no pudiéndose vincular este efecto a modificaciones de la actividad colinérgica intrínseca. Sin embargo, el efecto de disminución del tiempo de activación ventricular durante la FV producida tras la realización de un protocolo de ejercicio físico crónico, desaparece tras el bloqueo colinérgico. Por otra parte, la administración de atropina en corazones procedente de animales sedentarios, modifica la heterogeneidad y la complejidad global de la FV. Además, hemos observado que el ejercicio físico crónico no ha resultado beneficioso en lo que se refiere a la modificación de la vulnerabilidad miocárdica en la inducción de la FV. Por último, los cambios electrofisiológicos producidos por el ejercicio físico crónico durante la FV no son dependientes de variaciones en la masa miocárdica o flujo coronario.