El marcapasos: Historia, evolución y comparativa

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Fig. 6. Estructura externa de un marcapasos. Adaptada de [13].

El conector o "cabezal" es la parte del generador en donde se conecta la derivación (o derivaciones). El generador envía impulsos eléctricos. Tiene una caja lisa liviana que contiene una computadora diminuta y una batería. Se coloca en un "bolsillo" entre su piel y el músculo del pecho. Las derivaciones son cables cubiertos de un material suave y flexible. Se colocan en una vena que va a su corazón. Eso permite que lleven los impulsos del generador directamente al corazón. Los sensores de las derivaciones también ayudan al generador a llevar un registro del ritmo de su corazón. Los anclajes en las puntas de las derivaciones las conectan con el músculo cardíaco.

- Funcionamiento de un marcapasos

El funcionamiento del corazón lo podemos definir como un mecanismo parecido al de un carro, ya que para poder realizar su función principal (bombeo de sangre) necesita una parte mecánica y una parte eléctrica. El corazón tiene un complicado sistema eléctrico siendo la fuente de energía eléctrica, un sitio conocido como nodo sinusal. Este punto puede ser comparado con la batería del carro y de allí parte la energía eléctrica en forma de impulsos eléctricos. Cada impulso eléctrico generado por esta batería del corazón, es distribuido por todo el corazón gracias a una red de “cables” eléctricos que son los nervios del corazón. Cuando se genera un impulso eléctrico en el nodo sinusal se produce un latido cardíaco y gracias a estos latidos la sangre bombeada por el corazón circula por todo el organismo obteniendo el oxígeno. [14].

Las personas que poseen problemas cardíacos en los cuales su corazón tiende a palpitar lentamente se denominan bradicardia. Dos problemas comunes que causan un latido cardíaco lento son: la enfermedad del nódulo sinusal y el bloqueo auriculo ventricular. Cuando el corazón palpita con demasiada lentitud, es posible que el cuerpo y el cerebro no reciban el oxígeno suficiente. Las personas que poseen problemas cardiacos en los cuales su corazón tiende a palpitar rápidamente se denominan taquicardia [15]. El dispositivo que ha evolucionado electrónicamente para dar solución a los problemas cardiacos es el marcapasos.

La parte interna de un marcapasos ver Fig. 7. consta de 2 partes fundamentales: El generador de pulsos y el catéter.

El generador de pulsos, es el encargado de la emisión de pulsos eléctricos a un ritmo ordenado para reestablecer el latido cardiaco. El generador de pulsos está constituido por las baterías, el circuito inteligente y el bloque conector. Las baterías son las encargadas de proveer la energía necesaria para la formación del pulso, actualmente se usan baterías de litio que permiten mayor duración, confianza y predicibilidad de su agotamiento, el circuito inteligente interpreta si es necesario o no entregar un estímulo eléctrico, y el bloque conector que tiene como función recibir la conexión del catéter.

El catéter está compuesto por filamentos metálicos conductores de electricidad que conectan el generador de pulsos con el corazón, y es el encargado de hacer llegar los pulsos eléctricos al interior del mismo; de la misma manera que lleva el impulso eléctrico al corazón puede observar si el corazón está latiendo espontáneamente o no y de esta manera "informar" al generador si es necesario emitir pulsos eléctricos [16].

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Fig. 7. Estructura interna de un marcapasos.Tomada de [17].

Existen dos funciones básicas de los marcapasos: la estimulación y la detección de frecuencias cardíacas insuficientes.

La estimulación se divide en tres tipos: la ventricular, la auricular, y aurículo-ventricular. La ventricular el marcapasos se basa en emisión de impulsos al ventrículo a una frecuencia programada. La auricular en la que el marcapasos estimula la aurícula cuando existe depresión de automatismo y la aurículo-ventricular cosiste en estimulación de cámaras por mal funcionamiento del nódulo sinusal y bloqueos aurículo-ventriculares

La detección de la actividad cardíaca y su respuesta adecuada para mantener la frecuencia cardíaca adecuada [18].

El funcionamiento de un marcapaso ver Fig. 8. está regulado por microprocesadores que se sitúan en el generador, el cual sigue unas fases.

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Fig. 8. Fases en el generador de un marcapaso. Adaptada de [19].

Las fases son las siguientes:

- Estimulación: se realiza la descarga periódica de una señal o impulso eléctrico.

- Detección: el marcapasos detecta la señal intrínseca del corazón inhibiendo la descarga periódica del corazón hasta que la frecuencia del impulso del marcapasos sea inferior a la del propio corazón.

- Sincronización auriculoventricular: en esta fase se controla que la contracción auricular sea previa a la ventricular. Para ello se requiere una actividad auricular organizada y un sensor en la aurícula.

- Fase de programación: En esta fase, el marcapasos permite modificar los parámetros de funcionamiento de las fases anteriores del circuito, siempre en unos límites definidos. Los parámetros para que tenga un buen funcionamiento el marcapasos son los siguientes:

- Frecuencia: a la que el marcapasos estimulará el corazón cuando el ritmo sea inferior a la frecuencia programada por el generador.

- Amplitud: Es el voltaje de descarga del marcapasos en cada estímulo.

- Duración: Tiempo de la descarga de cada estímulo

- Sensibilidad: capacidad del marcapasos para captar las señales cardíaca.

- Período refractario: espacio de tiempo en el cual el marcapasos no puede estimular ni detectar el impulso.

- Intervalo atrio-ventricular: espacio de tiempo que transcurre desde el impulso auricular hasta el ventricular. Suele ser de 0.1 a 0.2 segundos.

- Polaridad: Existen dos tipos, la unipolar y la bipolar. En la unipolar el electrodo distal que es el negativo estimula al corazón y el electrodo indiferenciado o positivo permanece en la carcasa