FISIOLOGÍA DEL MÚSCULO CARDIACO EN MODELO ANIMAL (SAPO) 1. INTRODUCCIÓN: El músculo cardiaco es un tipo de musculo especial que presenta características de musculo esquelético como las estrías o su acción involuntaria como el músculo liso, pero a su vez posee características que lo diferencian de estos, presentando particularmente desarrolladas, las propiedades de excitabilidad, conductibilidad, contractilidad y automatismo. (Silverthorn, 2012); anatómicamente el musculo cardiaco tiene dos características importantes, como son: la fuerte unión entre sus fibras, lo que mantiene la cohesión de célula-célula facilitando la conducción del estímulo de una fibra a la otra, provocando la contracción del músculo cardíaco en su totalidad; y la presencia de un tejido especializado (marcapaso), que permite que las contracciones ocurran sin la necesidad de estímulos nerviosos y que propaga los impulsos por todo el corazón. (Tortora (To rtora y Derrikson, 2008); Ambas características son imprescindibles para el bombeo de la sangre. El miocardio, está conformado por dos tipos de tejidos miocardio Nodal (formado por nodos y haces de conducción) que presentan automatismo y conductibilidad y, el miocardio contráctil (forma el grueso de las paredes cardiacas) que tiene desarrolladas las propiedades de excitabilidad y contractilidad. (Guyton y Hall, 2011); El automatismo es la propiedad que tiene el corazón para originar los estímulos de su propio funcionamiento, El músculo cardíaco generalmente funciona involuntariamente, sin tener estimulación nerviosa. Es un músculo miogénico, es decir auto excitable (función
barmotrópica),
las
contracciones
rítmicas
se
producen
espontáneamente, así como su frecuencia puede ser afectada por las influencias nerviosas u hormonales, como el ejercicio físico o la percepción de un peligro. En su sinapsis intervienen neurotransmisores como la acetilcolina y las catecolaminas: adrenalina y noradrenalina. (Ramírez, 2009); la acetilcolina liberada por los nervios parasimpáticos puede actuar
con receptores muscarínicos en las terminales nerviosas e inhibir la liberación de su neurotransmisor, lo que modifica indirectamente el funcionamiento del órgano, modulando los efectos de los sistemas nerviosos simpático y parasimpático, y los sistemas colinérgicos y noradrenérgicos. La adrenalina o epinefrina es una catecolamina endógena sintetizada en la médula adrenal a partir de la noradrenalina. Es un potente estimulador de los receptores adrenérgicos. incrementa la frecuencia cardíaca y contrae los vasos sanguíneos (Iglesias y Estévez, 2008), fármacos como la Atropina actúan
como
un antagonista
competitivo del receptor
muscarínico
de acetilcolina, conteniendo en su estructura química grupos entéricos y básicos en la misma proporción que la acetilcolina pero, en lugar de tener un grupo acetilo, posee un grupo aromático voluminoso. Suprime los efectos del sistema nervioso parasimpático. En los anfibios adultos la circulación es doble, o sea que existe un circuito venoso (transporta sangre sin oxigenar proveniente de los tejidos) y otro arterial (lleva sangre oxigenada a los mismos). Sin embargo, el corazón posee sólo tres cavidades: dos aurículas y un ventrículo. En las larvas, con respiración branquial, la circulación es similar a la de los peces. El corazón posee dos cavidades y por él sólo circula sangre venosa. Al corazón ingresa un seno venoso que trae sangre sin oxigenar de todo el cuerpo (R. Maneiro, 2008).
2. OBJETIVOS:
Observar la fisiología del musculo cardiaco de un sapo en condiciones normales y demostrar la acción de estímulos físicos, químicos y de fármacos simpaticomiméticos y para simpaticomiméticos sobre la presión arterial y frecuencia cardiaca del sapo.
3. MATERIAL Y MÉTODOS: a) Material biológico: -Sapo.
b) Material de laboratorio: -Soluciones: CaCl y KCl -Solución Ringer. -Hielo (cubos). -Fármacos: adrenalina, Acetil colina y atropina. -Pinza punta fina. -Quimografo. -Goteros. -Vasos de precipitación para el agua caliente y fría. -Cronómetro. -Hilo pabilo.
c) Procedimiento: Para inmovilizar al animal se inserto la punta de la pinza en la parte superior de la columna vertebral, luego se apoyó al animal sobre una base de madera procediéndose con la disección, después de haber cortado la piel y músculos se observó el corazón y vasos sanguíneos del sapo, con el hilo pabilo, se pasó a amarrar la punta del corazón a la palanca inscriptora del Quimografo, para la lectura de la frecuencia de latidos cardiaco, posteriormente se aplicaron los estímulos físicos (Frio y calor), químicos (Soluciones de KCl y CaCl) y los fármacos (Adrenalina, Acetilcolina y atropina), para cada estimulo se observo las lecturas hechas en el Quimografo y los resquitados fueron apuntados en las tablas de resultados.
4. RESULTADOS: Tabla 01. Efecto de los estímulos físicos, químicos y acción de fármacos sobre la frecuencia cardiaca. Estimulo
Frecuencia cardiaca
Amplitud (mm)
Observación
Basal Frio Calor Adrenalina Acetilcolina Atropina CaCl2 KCl
36 PPM 33 PPM 38 PPM 51 PPM 16 PPM 21 PPM 44 PPM 21 PPM
6 5 5 4 2 2 1 1
Ciclo normal Contracción Relajación Contracción Relajación Contracción Contracción duradera Relajación mayor
Quimografo:
Fig. 01. Frecuencia cardiaca registrada por el Quimografo en estado basal en el corazón del sapo.
Fig. 02. Frecuencia cardiaca registrada por el Quimografo cuando se aplicaron los estímulos físicos en el corazón del sapo.
Fig. 03. Frecuencia cardiaca registrada por el Quimografo cuando se aplicaron los Fármacos en el corazón del sapo.
Fig. 04. Frecuencia cardiaca registrada por el Quimografo cuando se aplicaron las soluciones en el corazón del sapo.
5. DISCUSIÓN: Respuesta a estímulos físicos: El corazón posee un mecanismo reflejo ante los diferentes estímulos físicos que se aplicaron (Frio y Calor), para el caso del calor, este produce un aumento de la presión hidrostática intravascular, que ocasiona vasodilatación de los vasos sanguíneos periféricos y un aumento en el flujo sanguíneo capilar, para restablecer las condiciones normales de presión disminuye la frecuencia cardiaca (Pastor, 2010);
caso contrario sucede en el frio, este produce vasoconstricción que
disminuye el flujo sanguíneo, por lo cual el corazón aumenta la frecuencia cardiaca.
Respuesta a estímulos químicos: El sistema nervioso autónomo (simpático y parasimpático), están regulando la actividad cardiaca, para ello liberan neurotransmisores que ejercen su función el corazón, el sistema nervioso simpático a través de la Adrenalina que se une a receptores Beta estimula la actividad del corazón produciendo un mayor gasto cardiaco y un aumento de la frecuencia cardiaca, por otro lado el sistema nervioso parasimpático a través de la Acetilcolina que se une a los receptores muscarínicos M2 produce una disminución de la frecuencia cardiaca (Iglesias y Estévez, 2008), tal y como observamos en las gráficas del Quimografo, por otro lado la Atropina compite con la Acetilcolina por los receptores muscarínicos del tipo M2, de este modo la atropina la puede inhibir y reducir su acción parasimpática, aumentando la frecuencia cardiaca. (Farías et al, 2012). El corazón también responde al estimulo de iones como el Ca 2+ y K+, cuando adicionamos CaCl2 los iones de Calcio aumentan la contracción cardiaca y prolongándola en el tiempo, esto se debe a la acción de este ion cuando ingresa a las células, este Ca2+ que ingresa funciona como mensajero para producir la liberación de calcio del Retículo Sarcoplásmico lo cual prolonga la contracción (Ulate, 2006); por otro lado el Potasio genera que el interior celular se mantenga positivo evitando las contracciones del corazón.
6. CONCLUSIÓN: La fisiología cardiaca es influenciada por los diferentes estímulos que sufre nuestro organismo, como el Frio y Calor, además su actividad es regulada por procesos neuronales a través de los neurotransmisores (Adrenalina y Acetilcolina) que realizan los ajustes necesarios para mantener la homeostasis del cuerpo.
7. REFERENCIAS BIBIOGRAFICAS: 1. María Farías, José; Mascher, Dieter; Paredes-Carbajal, María Cristina; Torres-Duran, Patricia Victoria; Juárez-Oropeza, Marco Antonio (2012). «Uso de los fármacos en oftalmología» Colombia Médica 29 (2): 29-38. 2. Guyton, A y Hall, J. (2006). Tratado de fisiología médica.11va edición. El sevier. 3. Iglesias, J y Estévez, M. (2008). Regulación del Sistema Cardiovascular por el Sistema Nervioso Autónomo 4. Monteroa, G y Ulate, A. (2006). El calcio en los miocitos cardíacos y su papel en las miocardiopatías. Rev. costarric. cardiol vol.8 n.1 San José Jan. 2006 5. Pastor, J, M. (2010). Termoterapia. 6. Ramírez, D. (2009). Neurofisiología del corazón. Revista Médica MD Número 3, Volumen 1; Septiembre-octubre 2009. 7. Silverthorn, H. (2009). Fisiología Humana. Ed medica panamericana. 8. Tortora, C y Derrikson, J. (2008). Principios de anatomía y fisiología, 11va edición. Ed panamericana.
