Relación entre Isquemia y Fibrilación Ventricular

• AUTOR: Luqman N, Sung R, Wang C, Kuo C
• TITULO ORIGINAL: Myocardial Ischemia and Ventricular Fibrillation: Pathophysiology and Clinical Implications
• CITA: International Journal of Cardiology 119(3):283-290, Jul 2007
• MICRO: Revisión pormenorizada de los distintos mecanismos de la fibrilación ventricular desde su relación con la isquemia miocárdica.

Introducción

Los desencadenantes fisiológicos, como las extrasístoles ventriculares, bajo condiciones normales, en general no generan una reentrada ventricular sostenida. En presencia de heterogeneidad estructural o electrofisiológica en un corazón isquémico, las mismas extrasístoles en ocasiones pueden inducir un frente de onda e iniciar una reentrada en un corazón enfermo. La fibrilación ventricular (FV) y la isquemia miocárdica son inseparables, la presencia de una precipita y perpetúa la otra.

En este artículo, los autores discuten el mecanismo y las consecuencias clínicas de la FV precoz luego de la isquemia miocárdica.

Significado clínico

En un 20% a 25% de los pacientes, la primera manifestación de isquemia o infarto puede ser la muerte súbita cardíaca (MSC) y, además, en un número importante de sujetos con MSC, la isquemia pasa inadvertida y, de este modo, no se reconoce como su complicación. Aproximadamente entre el 75% y 80% de todas las MSC son consecuencia de la isquemia miocárdica. Se ha reconocido que la cardiopatía isquémica extensa es fundamental en este grupo pero, quizá debido a la muerte precoz, no existe tiempo suficiente para que se produzca el infarto de miocardio (IM). Además, los marcadores tradicionales de pronóstico, como la extensión de la necrosis y la disfunción ventricular, no son iguales en pacientes que sobrevivieron a MSC debido a isquemia y a aquellos que sobrevivieron a un IM, y no sorprende que la función ventricular sea mejor en los primeros respecto de los segundos. La estrategia satisfactoria para la FV incluye maniobras para prevenir el inicio de la arritmia y convertirla en ritmo sinusal luego de que se ha producido.

Fisiopatología de la FV isquémica

El comienzo de la isquemia produce disfunción eléctrica, mecánica y bioquímica inmediata del músculo cardíaco. El tejido de conducción es más resistente a la isquemia aguda que el miocardio contráctil; por lo tanto, las consecuencias eléctricas y fisiológicas de su afección son menos intensas y más tardías. Sin embargo, la isquemia aguda o el IM, en presencia de infarto cicatrizado, son más arritmogénicos que en el tejido previamente normal, debido a que la cicatriz posee alteraciones electrofisiológicas, incluidos los cambios regionales en el potencial de acción de transmembrana y en los períodos refractarios. Otra causa de arritmia ventricular, incluida la FV, pueden ser las distintas causas de reperfusión luego de la isquemia transitoria.

Relación temporal y espacial

Recientemente se han descrito 2 tipos de FV en corazones de conejos; por un lado, la de tipo I denominada rápida, asociada con una rápida restitución de la duración del potencial de acción, restitución lenta de la velocidad de conducción y múltiples frentes de longitud de ondas, y la FV de tipo II denominada lenta, con una restitución lenta de la duración del potencial de acción, amplia restitución de la velocidad de conducción y periodicidad espacio-temporal en el mapa de activación. Las fases habitualmente descritas (fase Ia, Ib, II y III) en general provienen de estudios en animales y representan diferentes mecanismos de la arritmia. Existen discrepancias entre los distintos animales y, además, la situación en los seres humanos es más compleja, debido a la dificultad para determinar el momento exacto de la oclusión coronaria en la práctica clínica, como también la aparición frecuente de reducción del flujo coronario previo a la oclusión completa de la arteria, que puede afectar la secuencia de las arritmias isquémicas. La arritmogénesis en fase II puede estar relacionada con la reperfusión de áreas isquémicas o con la evolución de diferentes lesiones, mientras que la de fase III puede asociarse con la presencia de infartos anteriores cicatrizados y fibrosis.

Desencadenantes y sustrato

Existen varias hipótesis conflictivas respecto del mecanismo de la FV. Aunque está claro que esta arritmia se caracteriza por múltiples frentes de ondas que circulan a través del miocardio, se discute la vía en la cual estas nuevas ondas individuales se generan. No hay acuerdo acerca de si las nuevas fragmentaciones de ondas son en sí mismas responsables de la continuación de la FV (hipótesis de múltiples reentradas) o si existe un foco que dispara rápidamente en el que la mayoría del miocardio no puede seguir la conducción 1:1 y lleva a la fragmentación de ondas (hipótesis de activación focal). La mayoría de los desencadenantes para FV isquémica se producen en la zona limítrofe o en el corazón isquémico, tanto en fase Ia como Ib. Por otro lado, el sustrato transforma el desencadenante en FV y sirve para mantenerlo a través de la fragmentación de las ondas en la zona isquémica. Así, en la región central de esta zona son escasas las ondas fragmentadas. De esta forma, la isquemia regional tiene influencias profibrilatorias en el borde como antifibrilatorias dentro de la zona, y ambas influencias se producen simultáneamente. La isquemia aguda abre los canales IK_ATP y produce acidosis e hipoxia de las células miocárdicas y la concentración de potasio modula la automaticidad, la excitabilidad y la refractariedad miocárdica. La isquemia aguda también produce excitabilidad tisular, que aumenta en los primeros 1 a 3 minutos, seguidos por la disminución posterior. Asimismo, en los primeros minutos de la isquemia aguda se producen alteraciones en la homeostasis intracelular del calcio, que puede ser causa importante de arritmias en la cardiopatía isquémica.

La aparición de alternancia en las corrientes de calcio en las áreas isquémicas localizadas puede crear variaciones regionales de la duración del potencial de acción y de la refractariedad, lo que se estima responsable de la alternancia de la onda T, que es un precursor inmediato de la FV en corazones de mamíferos.

La heterogeneidad transmural en el potencial de acción y en las corrientes iónicas produce asimetría en la conducción durante la isquemia aguda; esto disminuye la excitabilidad y la velocidad de conducción más rápidamente en el epicardio que en el endocardio, que aumenta la dispersión. Tanto la disminución de la velocidad de conducción como el bloqueo unidireccional de la conducción contribuyen a la aparición de reentrada durante la isquemia.

La hipótesis de la activación focal se apoya en la observación que señala que la mayoría de las ondas, durante la FV, no completan una vuelta entera, es decir, no se produce una reentrada completa. Se han identificado regiones estacionarias diferenciadas y existe información de bloqueo de conducción entre esas regiones; de este modo, múltiples reentradas y ondas fragmentadas se convierten en un epifenómeno de esta hipótesis.

Por otro lado, en las hipótesis de múltiples reentradas, la fragmentación de la onda es un fenómeno primario más que un epifenómeno, que perpetúa la fibrilación. Los factores que producen la fragmentación de la onda están entrelazados con obstáculos anatómicos y electrofisiológicos que con frecuencia se encuentran agravados con enfermedad de los canales iónicos, cardiomiopatías, isquemia y otras enfermedades cardíacas. En principio se da la dispersión de la refractariedad, que es la fuerza mayor que produce fragmentación de la onda durante la fibrilación o en la generación de la activación focal. Se ha señalado que la fragmentación también puede producirse en ausencia de patología, debido a las variaciones espontáneas en la longitud de la onda, que aparecen debido al acortamiento de la duración del potencial de la acción en respuesta al incremento en la frecuencia cardíaca.

Con respecto al sustrato, los factores que introducen suficiente heterogeneidad electrofisiológica en el tejido mediante la asignación al azar de diferentes períodos refractarios a diferentes células, conducen a la fragmentación espontánea de las ondas con distintos patrones de reentrada. La heterogeneidad dinámicamente inducida es otro mecanismo que no requiere heterogeneidad persistente sino una intervención menor, como un marcapasos ventricular rápido o un estímulo prematuro prolongado para crear la primera fragmentación.

Otro factor importante es el estado del miocardio al momento de la inducción de la isquemia. Por ejemplo, el tejido recuperado de una lesión previa parece ser más susceptible a la desestabilización eléctrica luego de la isquemia. También, la depleción de potasio luego de los diuréticos o la hipokalemia clínica puede tornar más susceptible el miocardio ventricular a las arritmias ventriculares potencialmente letales. El ejercicio también puede inducir arritmias cardíacas, fundamentalmente en pacientes predispuestos a isquemia, como aquellos con cardiopatía isquémica o miocardiopatías. Otros factores que contribuyen a la modificación del sustrato incluyen la trombina, la falta de acoplamiento eléctrico celular, las catecolaminas, el estiramiento miocárdico y la predisposición genética.

Consecuencias clínicas

La combinación de los eventos disparadores y el miocardio susceptible es el concepto electrofisiológico fundamental del mecanismo de iniciación de las arritmias ventriculares potencialmente mortales. En un grupo clínico, las fases I, II y III de las arritmias ventriculares se encuentran bien establecidas. De acuerdo con Weisfeldt y Becker, los primeros 0-4 minutos constituyen la fase eléctrica, la segunda fase que dura de 4 a 10 minutos es la fase circulatoria y, por último, luego de 10 minutos comienza la fase metabólica. A medida que las fases de la FV pasan de la primera etapa eléctrica a la circulatoria y a la metabólica, la eficacia de la cardioversión eléctrica disminuye.

Este fenómeno también ha sido registrado en pacientes con paro cardíaco fuera del hospital. Cuando el tiempo del paro se conoce y es menor de 4 minutos, la incidencia de FV es de 95% y de asistolia, sólo 5%; entre los 4 y 7 minutos, la incidencia de FV se reduce al 93% y la de asistolia aumenta al 7%; entre los 8 y 11 minutos, los valores son de 88% y 12%, respectivamente, mientras que entre los 12 y 16 minutos, sólo el 71% de los pacientes se encuentran en FV. De este modo, muchos casos de muerte súbita atribuidos a asistolia o disociación electromecánica simplemente corresponden a la evolución natural de la FV no tratada.

La arritmogénesis en fase I de la isquemia aguda tiene una importancia especial. La mitad de las MSC atribuidas a isquemias se producen en esta fase. Los eventos cardíacos inmediatamente antes de la muerte, registrados durante el Holter en pacientes con cardiopatía isquémica, mostraron una alta incidencia (62%) de taquicardia ventricular antes de la FV. Sin embargo, los pacientes con FV en la fase hiperaguda del infarto fuera del hospital presentan más R sobre T y menos taquicardia ventricular como predecesores de la FV.

Conclusiones

La isquemia miocárdica aguda es arritmogénica. La disparidad de la respuesta electrofisiológica entre la isquemia, la no isquemia y las zonas limítrofes disparan arritmias que se perpetúan o pueden degenerar, de acuerdo con el sustrato subyacente. El mecanismo depende del tiempo y, en general, de la evolución de un entorno entre desencadenantes y sustrato. Los cambios en los canales iónicos rigen las consecuencias eléctricas de la isquemia. La predisposición genética y las respuestas de los canales iónicos a la isquemia podrían cumplir un papel más importante que el conocido hasta el presente. Sólo continuar los esfuerzos para comprender estas arritmias puede llevar a una identificación precoz de los pacientes con isquemia miocárdica y predisposición para arritmias.

Especialidad: Bibliografía - Cardiología