UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA AMÉRICA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS DINÁMICAS SECCIÓN FISIOLOGÍA
FACULTAD DE MEDICINA MEDICINA
MANUAL D PRÁCTICAS DE P DE F FISIOL OGÍA
PRÁCTICAS ICAS MANUAL DE PRÁCT DE FISIOLOGÍA HUMANA HUMANA
DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS DINÁMICAS
FACULTAD DE MEDICINA – UNMSM LIMA – PERÚ 2008
SECCIÓN FISIOLOGÍA FISIOLOGÍA AÑO ACADÉMICO 2008
AUTORES: DOCENTES DEL CURSO Dra.
ELYDIA MUJICA ALBAN. Profesora principal, Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM.
Dr.
ROGELIO PINTO SALAS. Profesor asociado. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM.
Dr.
JAVIER TORRES NORIEGA Profesor asociado. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM.
Dr.
JORGE VELASQUEZ GARCIA Profesor auxiliar. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM.
Dr.
DÚBER GALLARDO VALLEJO Profesor auxiliar. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM.
Dr.
CÉSAR SALINAS MONDRAGÓN Profesor auxiliar. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM.
Dr.
WALTER PONCIANO RIVERA Profesor asociado. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM.
Dr.
MANUEL ORTIZ SANCHEZ Profesor auxiliar. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM
Profesor auxiliar. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM. Prof. R. JULIO HUAMÁN OLARTE Profesor auxiliar. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM . Dr.
MARIO CARRIÓN CHAMBILLA Profesor auxiliar contratado. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM .
Dr.
JESÚS DÍAZ FRANCO Profesor auxiliar contratado. Departamento de Ciencias Dinámicas. Facultad de Medicina. UNMSM .
COLABORADORES DE LA CÁTEDRA: Sr. Víctor Harold Córdova Del Castillo Sr. Antonio Río Mejía Sr. Víctor Arias Hancco Sr. Walter Alvarado Silverio Srta. Katia Bravo Jaimes Sr. Saúl Gonzales Cámac
PERSONAL TÉCNICO: Sr. Alberto Cabezas Bedriñana
Dra. PILAR MAZZETTI SOLER Profesor auxiliar. Departamento de Medicina. Facultad de Medicina. UNMSM Dr.
HUGO ARMANDO CEBREROS CONDE
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN CAPÍTULO I: FISIOLOGÍA NEUROMUSCULAR Y DE LOS SISTEMAS SENSORIALES P1: La unión neuromuscular. Bloqueantes de la placa mioneural. P2: Los fenómenos reflejos. Reflejos de sumación espacial y temporal. CAPÍTULO II: FISIOLOGÍA NEUROENDOCRINA Y DE LAS GLÁNDULAS DE SECRECIÓN INTERNA P1: Diabetes experimental. P2: Metabolismo basal. P3: Evaluación de la función tiroidea. Captación tisular con radioyodo. CAPÍTULO III: FISIOLOGÍA DEL APARATO DIGESTIVO P1: Motilidad gástrica. P2: Motilidad Intestinal CAPÍTULO IV: FISIOLOGÍA DE LA SANGRE Y DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO P1: Determinación de la concentración de hemoglobina, hematocrito, velocidad de sedimentación globular, constantes corpusculares. P2: Fragilidad osmótica. La hemostasia; tiempo de coagulación y sangría. P3: Determinación del grupo sanguíneo. Incompatibilidad de grupo sanguíneo. CAPÍTULO V: FISIOLOGÍA CARDIOVASCULAR P1: Medición de la presión arterial y pulso. Auscultación. Variaciones de la presión arterial con el ejercicio. P2: Nociones de la electrocardiografía. Registro de la actividad eléctrica del corazón.
CAPÍTULO VI: FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN P1: Espirometría: Volúmenes y capacidades pulmonares.
CAPÍTULO VII: FISIOLOGÍA RENAL Y DEL MEDIO INTERNO P1: Medición de los espacios corporales. Sistemas cerrados y abiertos. P2: Concentración y dilución urinaria. P3: Determinación electroquímica de hidrogeniones urinarios APÉNDICE
CAPÍTULO I FISIOLOGÍA NEUROMUSCULAR Y DE LOS ÓRGANOS SENSORIALES
PRÁCTICA Nº 1 LA UNIÓN NEUROMUSCULAR BLOQUEANTES DE PLACA MIONEURAL
OBJETIVOS 1. Estudiar los mecanismos locales a partir de las motoneuronas que permiten al sistema nervioso cumplir con su rol regulador de la contracción muscular. 2. Conocer los componentes en la transmisión neuromuscular. 3. Detallar los componentes en la inhibición recurrente.
INTRODUCCIÓN BASES FISIOLÓGICAS DE LA TRANSMISIÓN NEUROMUSCULAR La finalidad del impulso nervioso en la membrana axonal de la Motoneurona es la de conseguir llegar a la fibra muscular y producir la contracción de la misma. Para ello se realiza un ciclo de transformación del impulso eléctrico en químico. La unión neuromuscular es la zona de contacto entre la fibra nerviosa terminal y la membrana especializada de la fibra muscular. El transmisor químico es la acetilcolina (Ach), sintetizada en la terminación nerviosa a partir de acetil-CoA y Colina por la enzima Colina-Acetiltransferasa y almacenada en las vesículas sinápticas en forma cuántica en cantidades de 5.000 a 10.000 moléculas de ACh (1 quanto). Estas vesículas se agrupan en sitios específicos de la membrana presináptica denominados zonas activas.
INHIBICIÓN DE LA VÍA INHIBITORIA RECURRENTE La vía inhibitoria recurrente es un mecanismo de feedback negativo que mejora la resolución espacial de la acción neuronal. Esta vía provee un mecanismo que asegura que el músculo no se contraiga por mucho tiempo. A nivel del primer nodo de Ranvier del axón de la Motoneurona Alfa se desprende una rama colateral que pasa medial y dorsalmente. Es la llamada rama recurrente porque regresa en la materia gris. Esta colateral recurrente forma sinapsis con interneuronas que se encuentran en la región ventromedial del Asta anterior (conocidas como interneuronas de Renshaw); cuyos axones se proyectan hacia las Motoneuronas α como sinapsis inhibitorias. Esta vía actúa entonces como una inhibición de feedback. El neurotransmisor involucrado en esta sinapsis inhibitoria es la Glicina. La ESTRICININA es un antagonista competitivo selectivo de los receptores de Glicina bloqueando la sinapsis inhibitoria de las células de Renshaw sobre las Motoneuronas α. Este efecto trae como consecuencia el aumento de los impulsos nerviosos sucesivos generados por la Motoneurona α sin control que generan contracciones que se asemejan a las convulsiones por tétanos, epilepsia, síndrome febril y eclampsia severa. Existe una contracción sostenida entre los músculos extensores y flexores, originando espasmo muscular que puede causar la muerte por el ahogo inducido por el espasmo laríngeo.
La neurona intercalar inhibitoria (interneurona de Renshaw), se encarga de hacer posibles los movimientos finos, contrarregulando los músculos antagonistas.
FÁRMACO Succinilcolina (sintético)
Estricnina (Strycnus nux vómica)
INICIO DURACIÓN METABOLISMO ACCIÓN ACCIÓN 1-1,5 min
5-8min
Colinesterasa hepática y plasmática
10-20 min
La muerte se produce 2-3 horas luego de la ingesta (cuando se toman dosis altas, en 1530 min)
Metabolismo hepático (CYP450) y eliminación renal
*Todos los datos han sido obtenidos en humanos
USOS Relajante muscular para intubación Plaguicida, adulterante de drogas de abuso
MATERIALES
APLICACIÓN CLÍNICA TÉTANOS Y BOTULISMO
• Un sapo • 01 jeringa descartable • Sulfato de Estricnina 1/1000
PROCEDIMIENTO 1. Inyecte en el saco linfático dorsal de un sapo normal sin manipular (por encima de la articulación de la cadera) 1mL de sulfato de Estricnina al 1/1000 con una jeringa descartable. 2. Observe la reacción del animal.
El tétanos es un grave transtorno neurológico, caracterizado por fuertes contracciones musculares que, si afectan a la musculatura respiratoria, puede conducir a la muerte por asfixia. La bacteria ( Clostridium tetani) produce una toxina que se denomina toxina tetánica. Esta toxina está formada por dos cadenas polipeptídicas: una cadena pesada y una cadena ligera. La cadena pesada hace que la toxina penetre en los terminales nerviosos que se encuentran cerca de la zona de infección, siendo transportada a través de los terminales nerviosos hasta el soma neuronal que se encuentra en la médula espinal, y desde allí pasa hacia las neuronas inhibitorias. Ahí, la actividad proteasa de la cadena ligera de la toxina se activa, dirigiéndose hacia su blanco, la proteína SNARE sinaptobrevina; por lo cual la exocitosis del neurotransmisor inhibidor queda bloqueada, incapacitando a las neuronas inhibitorias ejercer su acción moduladora del movimiento y permitiendo que las motoneuronas provoquen contracciones deliberadamente. Otra bacteria del mismo género, Clostridium botulinum produce diversos tipos de toxinas botulínicas: A, B, C, D, E, F y G. Estas toxinas pueden atravesar el tracto gastrointestinal y por ello, si se ingieren alimentos contaminados con esos microorganismos, se contrae el grave transtorno neurológico denominado botulismo. Esta enfermedad se caracteriza por flacidez muscular característica que da lugar a parálisis. De forma similar a la toxina tetánica, la toxina botulínica penetra en los terminales nerviosos que activan directamente la contracción muscular (motoneuronas) e inhiben la liberación de neurotransmisores. El mecanismo de acción de las toxinas botulínicas también consiste en hidrolizar las proteínas SNARE. Así, los diferentes tipos de toxinas botulínicas actúan sobre cada una de las tres SNARE: sinaptobrevina, sintaxina y SNAP-25.
Maquinaria de proteínas que llevan a cabo la exocitosis de las vesículas sinápticas. Si alguna de ellas es afectada, la exocitosis es inhibida.
Por otra parte mientras más se contrae un músculo, la contracción refleja se hace más fuerte, pero si la tensión es muy fuerte, la contracción cesa y el músculo se relaja, éste es el reflejo miotáctico inverso o de inhibición autógena.
2. Reflejos Polisinápticos: Una o más interneuronas intervienen entre los impulsos aferentes y las motoneuronas. Los reflejos polisinápticos pueden envolver un solo músculo o todo el cuerpo (por ejemplo: reflejo postural en los cambios de posición) Es especialmente en este tipo de reflejos en donde la actividad se modifica mediante: • Sumación espacial: en este mecanismo se produce actividad al mismo
tiempo en distintas áreas de la membrana, tal actividad es entendida como PPSE y se traduce como la descarga en las terminales, la cual será lo suficientemente grande como para producir un potencial de acción. • Sumación temporal: Cuando los PPSE son causados en un solo lugar de la
membrana y además se repiten antes de que desaparezca el efecto del anterior, todos se agregan y forman un potencial de acción. Huso muscular El órgano tendinoso de Golgi (OTG) se encuentra ubicado en los tendones, hacia la unión con el músculo. Está inervado por una gruesa fibra mielínica tipo Ib que envuelve a varias fibras tendinosas, además de varias no mielinizadas. Es sensible a la tensión y presenta un umbral a la contracción muscular más bajo que a la elongación pasiva del músculo. Los estímulos del OTG inhiben al propio músculo, como a sus sinérgicos; facilitando la acción a los antagonistas.
• Retardo sináptico: Es el tiempo en el que el impulso de la terminal pre
sináptica presenta una respuesta en la neurona postsináptica o en otra palabras, el tiempo para el transmisor se libere y active las célula post sináptica. El retardo sináptico puede utilizarse para determinar si un reflejo es mono o poli sináptico, ya que el tiempo mínimo para la transmisión es de 0.5 seg.
MATERIALES • Una preparación de sapo descerebrado. • Una preparación espinal del sapo. • Cuatro frascos conteniendo H 2SO4 a diferentes concentraciones: • • • •
Órgano tendinoso de Golgi
0.1% - 0.3% - 0.5% - 1% Un carrete de estimulación (de Runckfort) Un frasco con suero fisiológico Una linterna Un martillo de reflejos
PROCEDIMIENTO SAPO DESCEREBRADO 1. Con una tijera de tamaño adecuado realice un corte en la cabeza del sapo inmediatamente por detrás de los globos oculares a través de la comisura labial del animal. Manipule al sapo teniendo cuidado con sus secreciones irritantes. 2. Evite la salida excesiva de sangre colocando una torunda de algodón sobre la zona del corte. 3. Observe los reflejos que presenta el animal descerebrado según la tabla adjunta y compárela cuando el animal estaba normal y del sapo espinal. SUMACIÓN TEMPORAL 1. En un sapo separe la médula del encéfalo con un estilete a través de una punción en la articulación cráneo-vertebral. Luego destruya la porción encefálica dirigiendo el estilete en dirección craneal dejando intacta solo la médula (se dice entonces que se ha provocado un shock espinal).
2. Introduzca cada vez mayores áreas de piel del sapo; lavando con suero fisiológico después de cada estímulo. 3. Observe la respuesta. Se debe tener en consideración que el tiempo de contacto con el ácido debe ser igual y el menor posible. REFLEJO VISCERAL 1. Haga una incisión en el abdomen del sapo y exponga con mucho cuidado una porción del intestino. 2. Estimule varias veces con el carrete de inducción aumentando la intensidad de la corriente. 3. Observe la respuesta. REFLEJOS DE ESTIRAMIENTO MUSCULAR 1. Utilizando el martillo de reflejos percuta el tendón de inserción muscular según la tabla adjunta. 2. Observe la respuesta.
2. Cuelgue al animal espinal en un soporte. Espere hasta que el animal quede quieto. 3. Introduzca la punta del dedo largo de una pata en las soluciones de concentración creciente de H 2SO4 que se encuentra en los frascos (0.1% 0.3% - 0.5% - 1%); lavando posteriormente con suero fisiológico la zona estimulada cada vez que se introduzca en el ácido. 4. Observe la respuesta flexora con cada una de las concentraciones. 5. En todos los casos deben tomarse la precaución de que el área de piel que se sumerge en las diferentes concentraciones sea siempre la misma. SUMACIÓN ESPACIAL 1. Introduzca la punta del dedo de la otra pata en las soluciones de ácido empezando por el más bajo hasta que se encuentre una respuesta débil. Esta concentración servirá como el estímulo estándar.
REFLEJOS NO ESPINALES 1. Con una linterna ilumine desde unos 10 cm de distancia la pupila de uno de sus compañeros. 2. Observe la respuesta.
CAPÍTULO I
: FISIOLOGÍA NEUROMUSCULAR Y DE LOS ÓRGANOS SENSORIALES PRÁCTICA N° 2 : LOS FENÓMENOS REFLEJOS. SUMACIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL NOMBRE : ............................................................................... GRUPO : ........................................ FECHA : ........................................
NORMAL
Movimiento espontáneo Respuesta a estímulo
H2SO4 0.1% H2SO4 0.3% H2SO4 0.5% H2SO4 1%
RESULTADOS:
Postura
INTENSIDAD DE LA REACCIÓN (+/++++)
ESTÍMULO
DESCEREBRADO
ESPINAL
ÁREA DE ESTIMULACIÓN Contacto con un solo dedo de una pata Contacto con el tercio distal de la pata Contacto hasta la mitad de la pata Contacto con toda la pata
INTENSIDAD DE LA REACCIÓN (+/++++)
Movimiento respiratorio Reflejo de salto Reflejo de nado Respuesta a la rotación
REFLEJO
NIVEL MEDULAR
Bíceps
C5
Braquiorradial
C6
Tríceps
C7
Respuesta a la postura dorsal
Rotuliano
L3
Reflejo de arrastre
Aquíleo
S1
INTENSIDAD DE LA RESPUESTA (+/++++)
PRÁCTICA Nº 3 EVALUACIÓN DE LA FUNCIÓN REGULADORA DEL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO
OBJETIVOS 1. Describir algunos mecanismos de control y regulación autónoma. 2. Distinguir y comparar entre los mecanismos de regulación simpática y parasimpática.
INTRODUCCIÓN EL SISTEMA NERVIOSO AUTÓNOMO El sistema nervioso autónomo (S.N.A) es un sistema motor que controla las funciones viscerales del organismo a través de su acción sobre el músculo liso, músculo cardiaco y secreción glandular; siendo su función principal la de mantener la homeostasis en el medio interno. El S.N.A. desde el punto de vista anatómico tiene dos componentes: división simpática y división parasimpática; y desde el punto de vista químico según el neurotransmisor liberado; que puede ser acetilcolina (división colinérgica) o noradrenalina (división adrenérgica).
1. División simpática: Los somas de las neuronas presinápticas se ubican en la región torácica y lumbar de la médula espinal. Sus axones salen de la médula espinal junto con las raíces ventrales de los nervios torácicos hasta el 3º o 4º nervio lumbar, de donde pasan a la cadena simpática paravertebral, haciendo sinapsis en este punto con los somas de las neuronas postganglionares, cuyos axones van directamente a los órganos blanco. El neurotransmisor usado a nivel preganglionar es la acetilcolina, a través del receptor nicotínico; y a nivel postganglionar, noradrenalina quien actúa por medio de los receptores α o β.
División simpática del sistema nervioso autónomo
2. División parasimpática: Los somas de las neuronas postganglionares se ubican en el tronco encefálico y en la región sacra de la médula espinal.
Los axones aferentes del tronco encefálico inervan estructuras viscerales de la cabeza mediante los nervios III, VII, IX, X; llegan al tórax y a la parte superior del abdomen por los nervios vagos. Los axones aferentes a la región sacra se distribuyen por la cavidad abdominal y por la pelvis. Los axones preganglionares de ambas regiones hacen sinapsis con las neuronas cortas postganglionares en los ganglios específicos localizados cerca o en las mismas estructuras viscerales. El neurotransmisor utilizado es acetilcolina.
Las funciones del sistema nervioso autónomo en los órganos pueden ser algunas veces opuestas y otras complementarias, la división simpática mediante la noradrenalina y el receptor utilizado produce dilatación o constricción de los vasos sanguíneos ( α o β), aumento de la frecuencia cardiaca (β1 o β2), disminución de la motilidad gástrica, contracción de esfínteres, entre otras. La división parasimpática por su parte vía acetilcolina y el receptor utilizado, favorece la digestión y absorción al aumentar la actividad de la musculatura intestinal, incrementa la secreción gástrica y relaja el píloro (receptores M), reduce la frecuencia cardiaca, la velocidad del conducción del corazón, puede dilatar los vasos sanguíneos de manera indirecta y producir vasoconstricción, y aumento de la secreción bronquial.
MATERIALES • • • • • • • •
Una rata de aprox 300g Sedante pentobarbital 30mg/kg, 4mg/ml, 2.25 ml Epinefrina 0,0015mg/kg, 0,1mg/ml, 0,0045ml Acetilcolina0, 02mg/kg, 0,1mg/ml, 0,06 ml Catéter conectado a una columna de agua Suero fisiológico Material de disección Jeringas de tuberculina
PROCEDIMIENTO EFECTOS A NIVEL SISTÉMICO 1. Aplicar las dosis del sedante en el animal vía intraperitoneal para inducir anestesia (no se podría trabajar con un animal espinal ya que al seccionar la médula perderíamos funciones reguladores superiores desde el S.N.C.) esperar unos minutos y procedes a fijarlo en la tabla de disección.
División parasimpática del sistema nervioso autónomo
2. Hacer una incisión vertical en todo el abdomen desde la base inferior del cuello, de manera que queden expuestos las vísceras del abdomen y el tórax. 3. Cateterizar la arteria aorta y conectarla a la columna de agua, tal mecanismo nos permitirá una medida directa de la presión arterial.
4. Tomar los datos de la FR, FC,PA, motilidad gástrica, tono muscular. 5. Aplicar acetilcolina pro vía endovenosa utilizando la vena cava superior, esperar un tiempo y anotar los resultados a nivel de diferentes órganos. 6. Después de que los valores hayan regresado al estado basal, aplicar Epinefrina por vía endovenosa utilizando la vena cava inferior y observar los resultados en los diferentes órganos. EFECTOS EN PRESIÓN ARTERIAL Y FRECUENCIA RESPIRATORIA 1. Seleccionar dos alumnos de la mesa y realizar mediciones basales de FR, FC. 2. Ambos alumnos deben realizar actividad física por 10 minutos, después de este período ambos descansarán y se tomarán medidas otra vez. 3. En uno de ellos aplicar a intervalos de tres minutos 4 masajes carotídeos, tomar mediciones de la FR, FC y tomar el tiempo en que ambos vuelvan a tener los valores normales. 4. Evaluar y discutir el porqué de la diferencia de tiempos de recuperación de los estados basales.
PRÁCTICA Nº1 DIABETES MELLITUS EXPERIMENTAL
CAPÍTULO II FISIOLOGÍA NEUROENDOCRINA Y DE LAS GLÁNDULAS DE SECRECIÓN INTERNA
OBJETIVOS 1. Enseñar al alumno el adecuado manejo y preparación de los animales, administración de las drogas a utilizar y control de los valores de glucosa en sangre y orina, antes y después del experimento, razonando y posteriormente discutiendo dichos valores. 2. Despertar en el alumno inquietudes sobre diversos usos de este modelo para el estudio o demostración de la naturaleza de la diabetes mellitus o sustancias que puedan influir en su tratamiento.
INTRODUCCIÓN Los estudios experimentales en animales han hecho la mayor contribución a la comprensión de la homeostasis de la glucosa y la génesis de la diabetes mellitus. Los diversos modelos de diabetes mellitus experimental han permitido extraer valiosas lecciones, a partir de la cual se ha dado soporte a varias hipótesis sobre la etiología y patogénesis de la degeneración de las células beta o la liberación defectuosa de la insulina. Así, usando un modelo experimental apropiado podría ser posible probar y refinar estas hipótesis, para finalmente guiar el camino a un mejor entendimiento clínico. El estudio de la etiología, patogénesis y posibles complicaciones de una enfermedad, así como su prevención y tratamiento, se realiza al menos inicialmente a través de diferentes modelos de animales. La glucosa es el principal sustrato energético en el ser humano, cuya concentración en sangre (glicemia) desempeña, por tanto, un papel central en el metabolismo energético. Dicha concentración viene determinada, por un lado, por el ritmo de su utilización y, por otro, por la cantidad ingerida con la dieta y la sintetizada por el organismo. La insulina regula la concentración de glucosa en sangre a través de cuatro efectos fundamentales, que comprenden, estimulación de la captación de glucosa por el músculo y el tejido adiposo (GLUT-4), inhibición de la lipólisis en las células adiposas, bloqueo de la gluconeogénesis hepática e inhibición de la cetogénesis.
tumoral (TNF, por Tumor Necrosis Factor) y ácidos grasos libres circulantes.
Efecto de la insulina y el ejercicio en la captación de glucosa por el músculo y el tejido adiposo En cuanto a la gluconeogénesis, el efecto neto depende en gran medida de la disponibilidad de sustratos para la misma (aminoácidos, lactato, glicerol), los cuales se liberan en estados catabólicos o de contrarregulación (proceso favorecido por las hormonas anti-insulínicas encabezadas por glucagón). La secreción de la hormona guarda una estrecha relación con la disponibilidad de sustrato (glucosa), así como con la fosforilación de la misma y la actividad metabólica de las células beta, que aumenta la producción de ATP. Esta molécula, a su vez, promueve la activación de los canales iónicos de la membrana, hecho que permite la subsecuente liberación de insulina. La captación de glucosa inducida por insulina es un fenómeno que involucra diversos transportadores de glucosa y se acompaña de un incremento paralelo en la tasa de oxidación y utilización de la misma. En las células musculares y en el tejido adiposo, la sensibilidad de esos procesos a la acción de insulina depende, en alto grado, de la concentración local de otras hormonas (glucagón, catecolaminas, hormona de crecimiento) y de algunas pequeñas moléculas, entre ellas AMP cíclico, factor de necrosis
Efecto de la insulina (A) y el glucagon (B) sobre el metabolismo glicémico.
Si se quita el páncreas de un animal de experimentación o se destruyen químicamente las células beta de los islotes, ya no hay insulina en sangre, y la glucosa alcanza valores altísimos. Por lo tanto, la insulina regula el metabolismo de la glucosa a través del control que ejerce sobre el paso de este azúcar a través de la membrana celular.
una cinta de aproximadamente 5cm empaparla y transcurrido 1 minuto proceder a la lectura. 5. Administrar Insulina 1 U.L por cada 100 g de peso vía IP. Luego de 1 hora repetir los controles anteriores.
APLICACIÓN CLÍNICA DIABETES MELLITUS GESTACIONAL
La diabetes mellitus gestacional (DG) está definida como la intolerancia a la glucosa de varios grados que es detectada por primera vez durante el embarazo. Así, comprende a la diabetes mellitus (DM) de tipo 1 presentada por primera vez durante el embarazo; DM tipo 2 identificada por primera vez durante el embarazo, la cual en muchos casos estaba probablemente presente, pero no diagnosticada, antes del embarazo; y grados menores de regulación alterada de glucosa, lo cual en la mayoría de los casos revierte a la normalidad luego del embarazo. Para poder comprender la patogénesis de la DG, es necesario conocer los cambios que ocurren en el metabolismo de carbohidratos, durante la gestación normal. En primer lugar, en un embarazo normal, existe resistencia a la insulina progresiva que empieza cerca de la mitad del embarazo y progresa hacia el tercer trimestre, hasta niveles que se aproximan a la resistencia a la insulina vista en individuos con DM tipo 2. La resistencia a al insulina aparece como resultado de una combinación de adiposidad materna incrementada y efectos desensibilizantes producto de las hormonas placentarias. El hecho que la resistencia a la insulina remite rápidamente luego del parto sugiere que los principales contribuyentes a este estado de resistencia son las hormonas placentarias. El segundo punto es que las células β pancreáticas normalmente incrementan su secreción de insulina para compensar la resistencia que existe durante el embarazo. Como resultado, los cambios en los niveles circulantes de glucosa durante el curso del embarazo son pequeños comparados con los amplios cambios en la resistencia a la insulina. Se ha creído por años que la DG se desarrolla en mujeres que no pueden incrementar su secreción de insulina cuando se incrementan las demandas de ésta durante los últimos meses del embarazo; sin embargo muchos estudios han demostrado que
este concepto es erróneo, ya que las mujeres obesas que desarrollan DG pueden incrementar considerablemente su secreción de insulina durante semanas o meses en asociación con la resistencia a la insulina adquirida del embarazo, sin embargo el defecto consiste en que el incremento ocurre sobre una curva sensibilidad a la insulinasecreción de insulina que es aproximadamente 50% menor que la de las mujeres normales. Estas respuestas a corto plazo parecen ocurrir sobre un fondo de deterioro funcional de células β que a través de los años conlleva a hiperglicemia progresiva y DM (por ello, el hecho de haber padecido DG, constituye un factor de riesgo para sufrir DM).
GDM: diabetes mellitus gestacional FFM: masa libre de grasa De otro lado, las mujeres con DG tienden a ser obesas, por lo que los mecanismos que promueven la obesidad y/o relacionan obesidad con resistencia a la insulina probablemente juegan un rol. En este sentido, muchos estudios han revelado que en mujeres con DG existen incrementados niveles circulantes de leptina, TNF- α y proteína C reactiva; niveles reducidos de adiponectina; defectos en la vía de señalización insulínica; localización anormal de trans ortadores GLUT 4 otros defectos ue favorecen el
TASA METABÓLICA La tasa metabólica es la cantidad de energía liberada por unidad de tiempo. GASTO ENERGÉTICO = TRABAJO EXTERNO + ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA + CALOR El almacenamiento de energía se da mediante la síntesis de compuestos ricos en energía. La cantidad de energía almacenada varía, pero en individuos en ayuno es de cero o negativa. Por tanto, en un sujeto adulto que no ha comido recientemente y que no se mueve (ni crece, reproduce, amamanta, etc.), todo el gasto energético se manifiesta como calor . Toda la energía consumida por el organismo se acaba transformando en calor. La única excepción de interés a esta norma se observa cuando el músculo ejecuta parte de su trabajo fuera del cuerpo (energía potencial). Pero si no existe consumo energético externo, toda la energía liberada por los procesos metabólicos se acaba convirtiendo en calor corporal.
CALORÍA (cal) La caloría es la unidad estándar para medir la energía calórica, y se define como la cantidad de energía necesaria para elevar un grado la temperatura de 1 gramo de H20, de 15ºC a 16ºC. Esta unidad es también llamada caloríagramo, pequeña caloría o caloría estándar. Sin embargo, la caloría es una unidad demasiado pequeña para hablar de energía corporal; por eso, en metabolismo, caloría se corresponde con kilocaloría (kcal), que equivale a 1000 calorías, y representa la unidad con la que se mide el metabolismo energético. GLUCÓLISIS. Al consumir una molécula de glucosa se obtienen 2 moles de ATP anaeróbicamente, mientras que al utilizar glucógeno se obtienen tres ATP debido a que el glucógeno ya se encuentra fosforilado.
EQUILIBRIO ENERGÉTICO La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma (1ra ley de la termodinámica); por tanto las entradas y salidas de energía de un adulto sano se hallan equilibradas, mientras se mantenga su masa corporal. Los aportes energéticos provienen de los alimentos; y la energía consumida se usa en: mantener el metabolismo basal; las actividades físicas; la digestión, la absorción y el procesamiento de los alimentos; y mantener la temperatura corporal.
COCIENTE RESPIRATORIO (CR) El CR es la proporción, en estado estable, entre los volúmenes de CO2 producido y de O2 consumido. El CR de los carbohidratos es 1; el de las grasas es 0,70 y el de las proteínas 0,82. CR = nº moles CO 2 espirado / nº moles O 2 consumido C6H1206 + 6 02 6 C02 + 6 H20 (glucosa) CR = 6/6 = 1,00 2 C51H98O6 + 145 O2 102 CO2 + 98 H2O (tripalmitina) CR = 102/145 = 0,70 El consumo de O2 y la producción de CO2 de un órgano pueden calcularse en equilibrio si se multiplica el flujo sanguíneo por unidad de tiempo por las diferencias arteriovenosas de O 2 y CO2 a través del órgano, y puede calcularse el CR. Los datos acerca del CR de los órganos individuales son fundamentales para realizar inferencias sobre los procesos metabólicos que ocurren en ellos.
Calorimetría directa
CALORIMETRÍA DIRECTA
CALORIMETRÍA INDIRECTA
Si la persona no efectúa trabajo externo, la tasa metabólica del cuerpo se puede determinar por la cantidad total de calor liberada en un momento dado por el organismo. Esto se hace con la ayuda de un calorímetro, de la siguiente manera:
Más del 95% de la energía utilizada por las personas proviene de la oxidación de los alimentos, y ya que el oxígeno no se almacena y, excepto cuando se incurre en una deuda de oxígeno, la magnitud del consumo de este por unidad de tiempo es proporcional a la energía liberada por el metabolismo; se puede calcular con considerable exactitud la tasa metabólica de todo el cuerpo calculando el consumo de oxígeno.
Se introduce a la persona en una cámara de aire, bien aislada, para que el calor no escape por las paredes; entonces el calor del cuerpo calentará el aire de la cámara. Sin embargo, la temperatura del aire del interior de la cámara se mantiene constante al forzar el aire a través de conductos hasta un baño de agua fría. La velocidad de calentamiento del baño de agua fría, que se puede medir con un termómetro, equivale a la tasa de calor liberado por el cuerpo de la persona.
Si se metaboliza 1 litro de O2 con glucosa se liberan 5,01 kcal; si se metaboliza con almidón 5,06 kcal; con grasa 4,7 kcal; y con proteínas 4,06 kcal. La cantidad de energía liberada por litro de O 2 consumido por el cuerpo es de 4,825 kcal en promedio, para una dieta convencional (45% hidratos de carbono, 40% grasas y 15% proteínas). Sin embargo, si una persona sólo metaboliza hidratos de carbono, al calcular su tasa metabólica, daría un resultado aproximadamente 4% menor al real; y de otro lado, si
1. El último alimento debe haberse ingerido 12 horas antes como mínimo. 2. La TMB se determina después de una noche de sueño reparador. 3. Desde 1 hora antes de la prueba no se efectuara ninguna actividad física agotadora.
tomarán en cuenta los últimos 6 minutos). Se debe de tener cuidado de que la espirometría sea tomada de manera correcta. 4. Una vez terminada la espirometría y registrado los volúmenes de las respiraciones en reposo; se toman en cuenta sólo los últimos 6 minutos, y en la hoja gráfica respirométrico se traza una línea diagonal que pase por el mayor número de vértices inferiores, y una línea horizontal que pase la base de la primera respiración tomada en cuenta.
4. Se eliminaran los factores de excitación física o síquica. 5. La persona a medir su TMB no debe encontrarse en algún proceso infeccioso, pirexia, o enfermedad que afecte su estado metabólico. 6. No se permitirá ningún ejercicio físico durante la prueba.
5. Se mide la altura máxima (h) en milímetros entre estas dos líneas y se calcula el volumen de O2 consumido, multiplicando la altura máxima por el factor campana del espirómetro (FC). VO2= h x FC
7. La temperatura atmosférica será confortable (20ºC a 27ºC).
MATERIALES • • • • • • • •
Espirómetro Oxígeno Cal sodada Pinza nasal Hoja gráfica respirométrica Lápiz y regla milimetrada Termómetro corporal y ambiental Balanza
PROCEDIMIENTO 1. Previamente se ha preparado el espirómetro, colocando la hoja gráfica respirométrica en el tambor rotatorio, la cal sodada en su interior, y llenándolo con O2. 2. La persona a medir su TMB debe de cumplir con las condiciones, antes indicadas. 3. Con la persona sentada frente al espirómetro y con la pinza nasal colocada, se le hace respirar por la boquilla durante 7 a 8 minutos (sólo se
6. Este volumen obtenido esta en condiciones ATPS (saturación de agua, presión y temperatura del ambiente) se debe pasar a condiciones BTPS (saturación de agua, presión y temperatura del cuerpo). Para esto se multiplica el volumen ATPS por un factor de conversión indicado al reverso de la hoja gráfica respirométrica. 7. Para obtener el equivalente calórico del O2 consumido se realiza una regla de tres con el equivalente calórico de 1L de O2. 1L de O2 < > 4,825 Kcal. < > 20,197 KJ 8. De esta manera se ha calculado la TMB en 6 minutos, para calcular la TMB en una hora se extrapola este resultado multiplicándolo por 10; y para la TMB diaria se multiplica por 240.
EXPLICACIÓN Al respirar con el espirómetro, por la boquilla y una pinza nasal en la nariz, estamos en un sistema cerrado, por lo tanto el O2 que nuestro cuerpo consuma lo tomará del interior del espirómetro; y el CO2 expulsado por nuestro organismo quedará absorbido por la cal sodada. Paralelamente la plumilla del espirómetro registra en la hoja gráfica, líneas diagonales ascendentes y descendentes, correspondientes a la inspiración y espiración respectivamente. Conforme respiramos, el O2 dentro del espirómetro se va agotando, y estas líneas van ascendiendo con respecto a la línea basal trazada horizontalmente al pie de la primera línea registrada y tomada en cuenta. La altura entre el final de la línea diagonal y horizontal está en proporción directa al O2 consumido. Gracias esto, y con las conversiones ya indicadas podemos hallar el total de O2 utilizado; y por lo tanto, con ayuda de su equivalencia, las calorías consumidas.
Espirómetro utilizado para la medición de la TMB, por medio de calorimetría indirecta
A: Boquilla B: Tubo del espirómetro C: Campana D: Cilindro de doble pared E: Agua para sellar la campana F: Cal sodada G: Polea H: Oxígeno I: Plumilla J: Tambor rotatorio
K: Hoja gráfica respirométrica con su respectivo gráfico L: Grifo o caño
La conversión del volumen de O2 en condiciones ATPS a BTPS es debido a que el O2, como todo gas, se ve influenciado por la temperatura, presión y saturación de agua; y ya que estas condiciones son diferentes dentro del espirómetro y de nuestro cuerpo, la misma cantidad de O2 representa diferentes volúmenes de acuerdo a las condiciones en éste que se encuentre. Vale la pena acotar que, al respirar por nuestro espirómetro de campana se realiza ligeramente más esfuerzo que cuando se respira normalmente, por lo que los cálculos de la TMB podrían salir ligeramente elevados.
PRÁCTICA Nº3 EVALUACIÓN DE LA FUNCIÓN TIROIDEA CAPTACIÓN TISULAR CON RADIOYODO
La captación normal de yodo radiactivo varía con la ingestión de yodo, en zonas de ingestión escasa la captación varía entre 60 a 90% en 24 horas, mientras que en zonas con ingestión relativamente alta la captación varía entre 8 y 30% en 24 horas.
OBJETIVOS 1. Observar la distribución de una dosis de yoduro radiactivo en diversos tejidos de una rata madura.
INTRODUCCIÓN Se utiliza el yodo radiactivo 131 (I- 131) como indicador, debido a que su conducta bioquímica y fisiológica es exactamente la misma que la del isótopo estable (I- 127). El I- 131 tiene un tiempo medio de vida igual a 8.1 días; para fines diagnósticos y experimentales (dosis trazadoras) se utilizan microcuries (mc). Un mc vine a ser la millonésima parte del curie (unidad de radiactividad). Durante su desintegración el I- 131 emite poderosas radiaciones gamma que pueden medirse a distancia y particularmente las del tipo beta. Después de la inyección de una sustancia conocida d I- 131, se extraen los tejidos para medirlos en un detector de luminiscencia (contador de centelleo) para radiaciones gamma, expresándose este resultado como porcentaje del nivel inicial de radiación inyectada.
Metabolismo del Yodo. Ingestión normal 500 µg
MATERIALES • Instrumental:
Una jeringa descartable de 1 ó 2ml con su aguja Un contador de centelleo Tubos de prueba (72 x 75mm) o frascos pequeños (viales) especialmente preparados para el dectector. Un equipo de disección.
• Radioisótopos:
Se usa I- 131 diluido en agua destilada, para obtener una concentración aproximada entre 0.5 – 1mc/mL
• Animales: Dos ratas. A una de ellas se inyecta 24 horas antes 1mL de la
solución del radioyodo vía intraperitoneal. La otra rata sirve como testigo de comparación.
PROCEDIMIENTO 1. Se sacrifican las ambas ratas, con éter etílico o cloroformo. Se diseca la rata para obtener las muestras del músculo estriado, corazón, estómago, hígado, riñones, glándulas salivales y glándula tiroides. 2. Colocar las muestras individualmente en los tubos de prueba, etiquetándolos en forma adecuada. 3. Medir el mismo volumen, 1mL de la solución diluida del radioisótopo que se inyectó 24 horas antes y colocar en otro tubo de prueba, representará la radiactividad total (100%). 4. Medir primero la radiactividad del medio ambiente o radiación de fondo (Background) en c.p.m. 5. Descontar a cada lectura el valor del Backaground. 6. Realizar los cálculos del porcentaje de captación en cada tejido mediante una regla de tres simple, tomando las c.p.m. del valor de radiactividad total (paso 3) como 100%.
Curva captación tiroidea vs tiempo
APLICACIÓN CLÍNICA GAMMAGRAFÍA TIROIDEA
La gammagrafía tiroidea es un examen de la función tiroidea que mide la cantidad de radiofármaco ingerido oralmente que se acumula en la glándula tiroidea a las 24 y 48 horas. Se utiliza en forma general para la evaluación y estudio de la situación, morfología, volumen, nodularidad y estado funcional tiroideo. Para la realización de los estudios gammagráficos tiroideos se utilizan habitualmente tres tipos de radioisótopos o radiofármacos: pertenectato de Tc-99m, yodo-123 ó yodo-131. El I-131 se incorpora de forma selectiva a la glándula y lo hace en proporción a su actividad funcional; así, las zonas que están funcionando se denominan ‘’calientes’’ y las que no, ‘’frías’’. La concentración habitualmente alta de estos radiotrazadores en la glándula tiroidea permite una excelente visualización glandular salvo en el caso de alteración de la captación o la disminución intensa de la función tiroidea.
En la figura se observa un nódulo hiperfuncionante o “caliente”, en el lóbulo derecho de la tiroides.
PRÁCTICA Nº1 MOTILIDAD GÁSTRICA OBJETIVOS
CAPITULO III
1. Demostrar la ritmicidad y control autonómico (simpático y parasimpático) de los movimientos gástricos. 2. Demostrar la capacidad de contracción y relajación frente a diferentes estímulos eléctricos.
INTRODUCCIÓN
FISIOLOGÍA DEL APARATO DIGESTIVO
PRINCIPIOS GENERALES DE LA MOTILIDAD: 1. El tracto gastrointestinal tiene una ritmicidad espontánea en sus movimientos. Estos movimientos, particularmente del estómago, sirven para contener y mezclar el alimento mientras se produce parte de la digestión de los nutrientes. 2. El músculo voluntario está situado en la parte superior (boca, faringe, y el primer tercio del esófago) e inferior del tracto intestinal (esfínter anal externo). 3. El músculo liso (involuntario) está situado a lo largo del tracto digestivo y está inervado por un sistema nervioso propio (el plexo mientérico y el plexo submucoso) que constituye la inervación intrínseca. 4. El plexo mientérico se encarga de las contracciones del músculo liso, mientras que el plexo submucoso se encarga de la secreción intestinal. 5. Este músculo liso tiene uniones intercelulares que permiten que el impulso viaje más rápido sin necesidad de receptores de membrana lo cual a su vez permite una activación de todo el haz muscular liso. 6. La actividad eléctrica del músculo liso se basa en potenciales de membrana; unos de reposo (ondas lentas) y otros de acción (ondas tipo aguja). 7. Las ondas lentas representadas por potenciales de reposo varían entre 40 a 60 milivoltios y son debidas a la entrada de Na+ a la célula.
8. Las ondas en aguja o potenciales de acción en aguja se deben a que se pasa el umbral de -40 milivoltios a -20 milivoltios, lo que permite la entrada de calcio y la contracción de la musculatura lisa. 9. La inervación extrínseca está dada por el sistema nervioso autónomo parasimpático y simpático; el parasimpático se encarga de aumentar la contracción de músculo liso a través del neurotransmisor acetilcolina mientras que el simpático disminuye la contracción a través de la noradrenalina.
El músculo liso se encuentra distribuido en todo el tracto gastrointestinal. Está dispuesto en tres capas: circular interna, longitudinal externa y musculares mucosae, las cuales funcionan como una unidad.
FUNCIÓN MOTORA GÁSTRICA 1. Cuando el estómago contiene alimentos se inicia una serie de ondas peristálticas que avanzan hacia el antro y esfínter pilórico. 2. Estas ondas peristálticas (peristalsis) son iniciadas por la onda de despolarización parcial conocida como ritmo eléctrico básico (REB) o de onda lenta.
3. La REB se inicia en un grupo de células marcapaso en la curvatura mayor, las células de Cajal. 4. Las tres principales actividades gástricas incluyen: relajación, mezcla, y vaciado. Con cada deglución, el estómago proximal se extiende para recibir alimentos provenientes del esófago, lo que supone sólo un pequeño aumento de la presión intragástrica (recepción-relajación). La recepciónrelajación del estómago proximal es un reflejo mediado vagalmente. El estómago distal muele y mezcla los alimentos para reducir el tamaño del bolo a fin de que pueda ingresar al intestino delgado a través del esfínter pilórico. Las contracciones musculares antrales controlan la cantidad de alimento que sale, para no sobrecargar la capacidad del intestino delgado, y a su vez el píloro determina el tamaño de partículas que pasan.
5. El complejo motor migratorio es el programa que funciona durante el ayuno o estado interdigestivo, donde se establecen contracciones concurrentes divididas en tres fases. Un péptido que regula la función gastrointestinal llamado motilina está asociado a la iniciación del complejo motor migratorio en el estómago. Las funciones de este complejo son las siguientes: • Traslada el contenido gástrico a través del intestino y hacia la válvula ileocecal
durante el ayuno nocturno.
• Realiza un barrido del ácido gástrico hacia el ileon, con el fin de evitar el
sobrecrecimiento bacteriano intestinal.
PROCEDIMIENTO 1. Practicar el procedimiento hasta obtener el sapo espinal. 2. Abrir la cavidad abdominal y observar las contracciones peristálticas espontáneas a lo largo del tracto estomacal. De no existir, provocarlos con estímulos mecánicos. 3. Aislar el estómago y extirparlo cortando por encima del cardias y por debajo del píloro. Luego, vaciar el contenido del estómago y ligar por debajo del píloro. 4. Inserte la cánula de vidrio a través del cardias y fíjelo mediante una ligadura.
Complejo motor migratorio, mostrando sus tres fases.
5. Cargue la jeringa de tuberculina con la solución de Ringer a 30ºC coloreada con Azul de Metileno e inserte la aguja No. 27 x ½ angulada a 90º para luego inyectar el preparado introduciendo la aguja entre la cánula de vidrio y la mucosa del cardias, procurando que la solución coloreada se deposite en el estómago en cantidad suficiente hasta alcanzar 2cm. visibles en la cánula de vidrio. 6. Fije el preparado en un soporte.
MATERIALES • • • • • • • • • • • • •
01 Sapo espinal Equipo de disección Solución de Ringer a 30ºC Cánula de vidrio Azul de metileno 02 ligaduras 01 jeringa de tuberculina 01 aguja 27 x ½ 03 jeringas de 2 cc. Soporte Acetilcolina al 1% Cloruro de Adrenalina al 0.1% Sulfato de Atropina al 1%
7. Aplique unas 5 gotas aprox. De cada una de las sustancias sobre la pared del estómago en el estricto orden que a continuación se detalla , observando los efectos producidos, anotando los tiempos de aparición y graficando las alteraciones. Tener cuidado que entre cada sustancia aplicada se debe de lavar la preparación con la solución de Ringer a 30ºC antes de continuar con la siguiente sustancia. a. b. c. d. e.
Acetilcolina al 1% - Lavar Cloruro de Adrenalina al 0.1% - Lavar Acetilcolina al 1% - Lavar Sulfato de atropina al 1% - Lavar Acetilcolina al 1% - Lavar
PRÁCTICA Nº2 MOTILIDAD INTESTINAL OBJETIVOS 1. Demostrar la ritmicidad de los movimiento espontáneos del intestino delgado 2. Demostrar la capacidad de contracción y relajación de los músculos intestinales frente a diferentes estímulos eléctricos o sustancias mediadoras del SNV.
INTRODUCCIÓN Los movimientos de la pared gastrointestinal son producidos por contracciones de cualquiera de sus capas musculares. La naturaleza de los movimientos de la pared varía de lugar a lugar y de un movimiento a otro implicando la existencia de diferentes sistemas de control. Los sistemas de control se pueden clasificar en dos tipos fundamentales: 1. Sistemas de control neurógeno comandado por nervios motores colinérgicos y adrenérgicos. 2. Sistemas de control miógeno que dependen de las propiedades eléctricas del músculo liso. La diferencia de potencial eléctrico a través de la célula representa concentraciones diferentes de iones tanto del intra como del extracelular. La motilidad no tendría razón de ser si no hubiera digestión y absorción de las sustancias naturales o artificiales ingeridas. Gracias a ello progresa el bolo alimenticio a lo largo del tubo digestivo. El medio motor básico que utiliza el sistema nervioso entérico para integrar sus programas es el reflejo que origina la peristalsis. Este reflejo está compuesto por dos reflejos: uno de tipo excitador ascendente que origina la contracción del músculo circular en el lado bucal del alimento o bolo, y otro reflejo inhibitorio descendente en la región anal del alimento.
MATERIALES • • • • • • • •
Quimógrafo Solución de Ringer Equipo de órgano aislado, baño María y burbujeo de oxígeno, termostato Solución de Acetilcolina al 1% Solución de Pilocarpina al 1% Solución de Adrenalina al 0.1% Solución de Atropina al 1% Animal de experimentación: Conejo
PROCEDIMIENTO 1. Fijar la temperatura del baño María en 37 oC de la solución de Ringer. 2. Sistema de burbujeo debe estar OK. 3. Sacrificar al animal de experimentación por desnucamiento y extirpar un segmento del intestino delgado de más o menos 2.5 cm de longitud. 4. Fijar un extremo del segmento a la base del recipiente con la solución de Ringer, y luego el otro extremo del intestino delgado a la palanca inscriptora del Quimógrafo. La solución de Ringer que baña el intestino debe estar debidamente temperado y con burbujeo de oxígeno. 5. Dejar 5 minutos al sistema preparado para el registro correspondiente (medición basal). 6. Observar el efecto con las diferentes sustancias con la salvedad de lavar con la solución de Ringer antes de proseguir con la siguiente solución. 7. Las soluciones se enfrentarán al segmento intestinal en el siguiente orden: 1º. Solución de Acetilcolina 2º. Solución de Pilocarpina 3º. Solución de Adrenalina 4º. Solución de Pilocarpina 5º. Solución de Atropina
RESULTADOS: La Acetilcolina y la Pilocarpina producen estimulación de la motilidad, sobre todo este último, cuyo estímulo es más enérgico. La Adrenalina reduce las contracciones. La Atropina inhibe la actividad motriz casi inmediatamente, que se registra gráficamente por la caída brusca de la palanca inscriptora. Si se repiten los estímulos colinérgicos el segmento intestinal no responderá por bloqueo de los plexos intrínsecos.
PRÁCTICA Nº 1
CAPÍTULO IV
DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE HEMOGLOBINA. HEMATOCRITO. CONSTANTES CORPUSCULARES. VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN GLOBULAR. OBJETIVOS
FISIOLOGÍA DE LA SANGRE Y DEL SISTEMA INMUNOLÓGICO
1. Conocer las técnicas de estudio de los elementos constitutivos de la sangre. 2. Reconocer las variaciones de los distintos parámetros sanguíneos.
INTRODUCCIÓN Para obtener un índice del estado sanguíneo, en lo que respecta a los elementos formes y la hemoglobina, se recurre a determinaciones relativas de estos elementos, es decir que se les mide por unidad de volumen. Estos índices, si bien no nos dan la cantidad total de los elementos, son de suma utilidad en la interpretación de los fenómenos sanguíneos. Obtenidos los datos de la hemoglobina, hematocrito y numeración de hematíes, se puede calcular el volumen de cada uno de los hematíes y la cantidad absoluta y porcentual de hemoglobina por glóbulo rojo. Indices que son de suma utilidad para la interpretación de las alteraciones de los hematíes, cuando las hay, y para deducir, en muchos casos, el origen de dichas alteraciones. DETERMINACION DE LA CONCENTRACION DE HEMOGLOBINA La hemoglobina (Hb) está constituida por una parte proteica llamada globina y una parte prostética llamada hem, en cuyo centro se localiza un átomo de hierro. Cada molécula de hemoglobina contiene 2 pares de cadenas polipeptídicas (las α con 141 aminoácidos y las β, con 146). Cada una de las cadenas está unida a un grupo hem. Las cuatro subunidades están unidas por medio de enlaces débiles de tipo salino (iónico), puentes de hidrógeno e interacciones no polares de Van der Waals, que forman una estructura tridimensional con la característica de que los grupos polares se sitúan hacia el exterior y los no polares, en el interior, mientras que el grupo
hem se encuentra contenido en una bolsa no polar y forma varios contactos con la cadena polipeptídica.
MATERIALES • • • • • • • •
Jeringa descartable Algodón Alcohol Heparina Frasco de vidrio Pipeta de Salí Un tubo de ensayo con 10 cm de agua destilada Fotocolorímetro.
PROCEDIMIENTO 1. Obtener una muestra de 5 cc de sangre en una jeringa heparinizada y colocarla en un frasco de vidrio. 2. Medir 20 µl (0.02 ml) de sangre con una pipeta de Sahli (pipeta volumétrica). 3. Limpiar con un pedazo de algodón la parte externa de la pipeta sin tocar la punta. 4. Vaciar el contenido de la pipeta en un tubo conteniendo 10 ml de agua destilada. 5. Precipitar las proteínas provenientes del estroma de los glóbulos, que enturbian la solución, con una gota de amoníaco. 6. Leer la densidad óptica en un fotocolorímetro, a una longitud de onda de 540 nm.
La figura superior muestra a la hemoglobina, constituida por las cuatro cadenas de glonia y los grupos hem. Este último es mostrado en la figura inferior.
7. Con el dato obtenido y valiéndose de la curva de calibración o factor de calibración obtenidos a partir de soluciones conocidas de hemoglobina (patrón), se hace el cálculo de la concentración de hemoglobina. • Nota: Este método es fácil de realizar pero no es muy exacto, puesto que
la coloración de la solución no permanece constante, debido a la oxidación
progresiva de la hemoglobina con la consiguiente modificación de la intensidad de la coloración. VALORES NORMALES DE HEMOGLOBINA Hombres Mujeres Recién nacidos Niños > 2 años Hombre de la altura
: : : : :
13 a 18 g/dl 12 a 16 g/dl 14 a 18 g/dl 12 a 16 g/dl 17.6 ± 1.2 g/dl
DETERMINACION DEL HEMATOCRITO El hematocrito es la relación porcentual entre la cantidad de elementos formes y el plasma o en forma más restringida el porcentaje del volumen ocupado por eritrocitos con respecto al volumen total de sangre; es un índice de gran utilidad. Permite realizar una observación directa de la sangre en cuanto se refiere a la proporción de los elementos que la constituyen. Existen dos métodos: el macrohematocrito y el microhematocrito.
1. Macrohematocrito de Wintrobe MATERIALES • • • • • •
Pipeta Pasteur Tubo de Wintrobe Centrífuga Jeringa descartable Algodón Alcohol.
PROCEDIMIENTO 1. Llenar el tubo de Wintrobe con sangre heparinizada hasta llegar a la marca de 100. Introduciendo la pipeta Pasteur hasta el fondo del tubo y depositando la sangre al mismo tiempo que se retira lentamente la pipeta; a fin de que no se forme burbujas.
2. Centrifugar el tubo por 30 minutos a 3,000 revoluciones por minuto. Después de este tiempo hay la seguridad de que todos los hematíes han formado una masa compacta que no ha dejado masa de plasma entre glóbulo y glóbulo, es decir que se logra una separación completa entre plasma-glóbulos. 3. Leer en la escala ascendente el nivel al cual ha llegado la columna roja. Esta cifra es el hematocrito, expresado en porcentaje. Note que sobre esta columna roja hay una mucho más pequeña de aspecto blanquecino que corresponde a los leucocitos y plaquetas.
2. Microhematocrito MATERIALES • • • • • •
Capilares Centrífuga para hematocrito Plastilina Lancetas Algodón Alcohol.
PROCEDIMIENTO 1. Realice una punción con la lanceta en la yema de un dedo. 2. Llene las ¾ partes del tubo capilar con sangre poniendo el extremo del tubo en la zona de punción. 3. Selle el extremo por donde ingresó la sangre con plastilina. 4. Centrifugar por 5 minutos a 10,000 r.p.m. en una centrifuga especial para esta prueba. 5. Luego mida la columna que ocupa toda la sangre y la columna ocupada por los elementos formes y por medio de una regla de tres simple se determina el hematocrito.
VSG
VALORES NORMALES DE LA CHCM Recién nacidos Al año Adulto
: : :
29,7 a 33,5 g/dl 33 a 35 g/dl 32 a 36 g/dl
La velocidad de sedimentación puede aumentar de manera fisiológica en el segundo o tercer mes de embarazo, así como también en el lactante o en la vejez. Puede aumentar de manera patológica en casos de infecciones y disproteinemias (gota , neoplasias ,etc).
Valores inferiores al normal se observan en las anemias hipocrómicas.
Asimismo, puede disminuir fisiológicamente en el primer y segundo mes de nacidos, y de manera patológica en casos de hipoproteinemias .
VELOCIDAD DE SEDIMENTACION GLOBULAR (VSG) La velocidad con la que se sedimentan los elementos formes de la sangre, en una muestra anticoagulada, depende de la tendencia que tienen los eritrocitos para aglutinarse y formar grumos o “rouleaux” y esta depende del equilibrio entre las dos fuerzas opuestas: las fuerzas de atracción (fuerza de Van der Waals) y las fuerzas de repulsión (Potencial Z). Hay una serie de factores que pueden modificar el valor de estas fuerzas, siendo el más importante el fibrinógeno (proteína de fase aguda) que tiene la propiedad de disminuir el potencial Z: las globulinas, cuando están aumentadas también disminuyen el potencial Z, pero las albúminas no lo alteran. VALORES NORMALES DE LA VSG (Método de Wintrobe) Mujeres Varones
: :
0 a 15 mm/hl 0 a 5 mm/hl
OJO: las hiperproteinemias aumentan la viscosidad plasmática, aumentando la VSG, cosa que no ocurre en caso de las poliglobulias (aumento de glóbulos rojos), donde lo que aumenta es la viscosidad sanguínea total, causando una disminución de la VSG.
MATERIALES • • • • • •
Una jeringa descartable Un tubo de Wintrobe Citrato Pipeta Pasteur Gradilla Cinta adhesiva.
PROCEDIMIENTO 1. Obtener 5 ml de sangre venosa con una jeringa y colóquela en un frasco con oxalato agitándolo. 2. Llene un tubo de Wintrobe hasta la marca de 100 con una pipeta Pasteur. 3. Mantener el tubo en posición perfectamente vertical fijándolo con cinta adhesiva a una gradilla durante una hora a temperatura ambiente. 4. Después de transcurrida, leer la distancia a la cual han sedimentado los elementos formes.
APLICACIÓN CLÍNICA TIPOS DE HEMOGLOBINA
Hoy se sabe mediante electroforesis que existen diversos tipos de Hb:
En el adulto, la Hb F o fetal es patológica cuando excede del 4%. Así la Hb F condiciona hematíes en diana (target cells) y determina la talasemia maior o anemia de Cooley. El exceso de HbA2 condiciona la talasemia minor. La Hb S condiciona células en guadaña o semiluna, que es la base de la anemia drepanocitica o falciforme (sickle cells).
3. Cada 30” se seca cuidadosamente la sangre que procede de la herida con un trozo de papel de filtro, cuidando de no tocar la herida. 4. Anotar el tiempo en que se detiene el sangrado.
2. Tiempo de coagulación (método de Lee y White): Consiste en medir el tiempo que tarda la sangre en coagularse “in vitro”. Nos da un indicio aproximado de la eficacia global del mecanismo intrínseco de la coagulación. Es una prueba poco sensible, ya que ligeras deficiencias de ciertos factores no son detectados por esta prueba. Se encuentra muy alargado en la hemofilia clásica y en la deficiencia del factor IX. VALORES NORMALES DEL TIEMPO DE COAGULACIÓN 4 a 10 minutos
PROCEDIMIENTO 1. Extraiga 5 cc de sangre venosa con una jeringa descartable (sin anticoagulante) utilizando una aguja gruesa (número 18). La punción venosa debe ser perfecta, pues la contaminación con linfa y la lesión de los tejidos que libera el factor tisular altera los resultados. 2. En cuanto la sangre ingresa en la jeringa ponga en marcha el cronómetro, pues en este momento se inicia la coagulación sanguínea. 3. Coloque 1 ml de sangre en cada uno de los cuatro tubos de ensayo. 4. Coloque los tubos en un baño María de 37°C. 5. Después de tres minutos inclínelos con cuidado uno por uno para observar el cambio de estado físico: de líquido a sólido. 6. Repita el paso anterior cada 30” y anote el tiempo transcurrido para que el cambio se produzca. 7. Calcule el tiempo promedio de los cuatro tubos.
TIEMPO DE COAGULACIÓN Se encuentra alargado ante la carencia de algunos factores plasmáticos de coagulación (en casos de hemofilia), en los síndromes por anticoagulantes, en las hipoprotrombinemias (por carencia de vitamina K en el recién nacido, o en caso de déficit de absorción de dicha vitamina, o por la falta de su utilización en caso de las insuficiencias hepáticas graves).
TIEMPO DE RECALCIFICACIÓN Esta determinacion no es más que un tiempo de coagulación , en condicionaes experimentales que la hacen más exacta. Como el tiempo de coagulación, es una prueba global en el examen de coagulopatías. Consiste en medir el tiempo de coagulación del plasma, separado al hacer la sangre incoagulable mediante citrato y añadiéndole nuevamente calcio (“recalcificacion”).
MATERIALES • • • •
Jeringa descartable 4 tubos de ensayo de 10 x 1 cm Gradilla Incubadora.
VALORES NORMALES DEL TIEMPO DE RECALCIFICACIÓN 70 a 170 segundos
APLICACIÓN CLÍNICA PÚRPURAS VASCULARES O ANGIOPÁTICAS
Las púrpuras vasculares o angiopáticas son trastornos de la pared vascular que provocan hemorragias espontáneas o por traumatismos ligeros, en la piel, las mucosas y los tejidos subcutáneos. Existen varias formas de presentación: las petequias, que son lesiones menores de 2 mm de diámetro; las púrpuras, entre 2 mm y 1 cm; y las equimosis, mayores de 1 cm. Estos trastornos también se presentan con sangrados de mucosas, gingivorragias, epistaxis, hematurias, metrorragias, hematemesis, melenas, etc. Pueden ser trastornos congénitos o adquiridos, los primeros son el resultado de malformaciones vasculares o alteraciones en el tejido conectivo, mientras que los segundos se pueden deber a procesos inmunológicos. Las pruebas de la hemostasia ayudan al diagnóstico en estas enfermedades, por exclusión de afectaciones primarias de las plaquetas (trombocitopenias y trombopatías) y de los factores de la coagulación.
PRÁCTICA Nº 3 DETERMINACIÓN DEL GRUPO SANGUÍNEO INCOMPATIBILIDAD DE GRUPO SANGUÍNEO
GRUPO
GENES
AB
H + A+ B
A
AGLUTINOGENOS AGLUTININAS (ANTIGENOS) (ANTICUERPOS)
A-B
-
H + AA H + AO
A
ANTI-B
B
H + BB H + BO
B
ANTI-A
En la membrana celular de los hematies existen antigenos determinados geneticamente siendo los mas importantes los del sitema ABO y Rhesus.
O
H
-
ANTI-A , B , y H
En el plasma existen anticuerpos anti-A y anti-B que al parecer aparecieron previa inmunizacion con bacterias que llevaban tambien las sustancias A y B . Estos anticuerpos son Ig M de tipo aglutinantes que no atraviesan la placenta.
RH ( +)
Cc , Dd , Ee
D
-
RH (-)
dd
-
-
OBJETIVOS 1. Identificar el grupo sanguíneo en base a los sistemas ABO y Rh. 2. Conocer la importancia clínica de la incompatibilidad de grupos sanguíneos.
INTRODUCCIÓN
• Nota: todos los anticuerpo anti D (en el sistema Rh) son de tipo
adquirido (IgG) y atraviesan la placenta. INCOMPATIBILIDAD DE GRUPO SANGUÍNEO Las reacciones de incompatibilidad se producen cuando por alguna razón se transfunde a una persona sangre de un grupo sanguíneo no compatible, estas comprenden una serie de reacciones que puede llegar en su grado más severo a la muerte del paciente. Como sucede por lo general cuando el grupo incompatible es del sistema ABO, esta reacción es iniciada por la unión Antígeno-Anticuerpo. Aquí los anticuerpos son naturales y principalmente IgM, lo que condiciona las características que se presentan en la reacción in vivo e in vitro. La reacción de incompatibilidad ABO es un prototipo de las reacciones mediadas por anticuerpos de tipo IgM, diferente de las reacciones mediadas por IgG.
AGLUTINACIÓN
LOS GLÓBULOS ROJOS YA ESTÁN RECUBIERTOS POR ANTÍGENOS (AGLUTINÓGENOS).
PROCEDIMIENTO
ESTOS GLÓBULOS ROJOS SON ENFRENTADOS A ANTICUERPOS (AGLUTININAS), QUE SE DIRIGEN HACIA LOS ANTÍGENOS.
1. Determine el grupo sanguíneo de sus compañeros de grupo. Colocando en una lámina portaobjetos tres gotas de sangre capilar (obtenida por punción de la yema del dedo) a un cm de distancia entre ellas y agregue una gota de anticuerpo (aglutinina) Anti-A a la primera gota de sangre; Anti-B a la segunda gota y Anti-D a la tercera gota; luego mézclelos con un mondadientes, observe si hay aglutinación (Reacción AntígenoAnticuerpo), su presencia nos indicará la presencia del antígeno y por lo tanto el grupo y Rh del paciente. 2. Escoja dos personas de grupo incompatible. Ejemplo: una de grupo A y otra de grupo O, y extraigales 2 cc de sangre a cada una con una jeringa heparinizada y colóquelos en tubos de ensayo. Identifique como muestra 1 y 2 indicando a que grupo pertenece. 3. Centrifugue las muestras a 1500 r.p.m. por tres minutos 4. Retire el plasma con una pipeta Pasteur y rotule las muestras de plasma de la misma manera.
LOS ANTICUERPOS SE UNEN A VARIOS ERITROCITOS A LA VEZ, PROVOCANDO LA AGLUTINACION.
MATERIALES • • • • • • •
Tubos de ensayo de 7 x 1 cm Jeringa descartable Heparina Algodón Alcohol Centrífuga Set de grupo sanguíneo.
5. Extraiga una gota de la sagre sin plasma , de la muestra 1 y colóquela en una lamina portaobjeto , luego añada una gota de suero fisiológico. 6. Extraiga una gota del plasma de la muestra 2 y añádalo al mismo portaobjetos .Observe. 7. Repita el procedimiento con la sangre sin plasma de la muestra 2 y el suero de la muestra 1
Reacción No grumos Grumos pequeños, plasma turbio Grumos pequeños, plasma limpio Grumos grandes, plasma turbio Un grumo grande, plasma limpio
Grado + ++ +++ ++++
APLICACIÓN CLÍNICA ENFERMEDAD HEMOLÍTICA DEL RECIÉN NACIDO
La enfermedad hemolítica del recién nacido (EHRN) se produce cuando existe una incompatibilidad entre los antígenos eritrocitarios de la madre y los del feto. Aunque el ejemplo clásico es la isoinmunización por el antígeno D del sistema Rh (por ser el más inmunogénico), cualquier antígeno de grupo sanguíneo ausente en la madre y presente en el feto puede inducir la formación de aloanticuerpos que causen la hemólisis neonatal. La mujer puede entrar en contacto por primera vez con el antígeno por una transfusión o por un embarazo. Cuando se produce el segundo contacto con el antígeno, habitualmente en el segundo embarazo, los anticuerpos de clase IgG desarrollados en la madre atraviesan la placenta y se fijan a los hematíes del feto portadores del antígeno correspondiente produciendo la hemólisis La intensa anemia que ocurre en el feto provoca insuficiencia cardiaca con anasarca e hipoproteinemia (hidropesía fetal) y, en algunos casos, muerte fetal intrauterina. La bilirrubina que procede de la destrucción de la hemoglobina se libera al líquido amniótico, pudiendo ser eliminada por el hígado de la madre. Si la afección no es tan grave y el feto llega a nacer, la bilirrubina ya no puede ser metabolizada por la madre, por lo que la intensa anemia se acompaña de ictericia (eritroblastosis fetal). Cuando la bilirrubina indirecta sobrepasa ciertos valores se fija a los núcleos cerebrales y causa un proceso neurológico grave denominado kernicterus .
PRÁCTICA Nº 1 MEDICIÓN DEL PULSO Y PRESIÓN ARTERIAL. VARIACIONES DE LA P.A. CON EL EJERCICIO FÍSICO OBJETIVOS
CAPÍTULO V
1. Conocer y comparar los métodos de la medición indirecta de la P.A en el hombre. 2. Proporcionar los lineamientos metodológicos para la medición indirecta de la Presión arterial. 3. Analizar los factores que determinan la presión arterial. 4. Observar los cambios producidos en la presión arterial con los cambios de posición, la prueba presora y el ejercicio físico.
INTRODUCCIÓN:
FISIOLOGÍA DEL APARATO CARDIOVASCULAR
El corazón humano es una bomba notablemente eficiente, duradera y fiable, gracias a las características propias de las fibras musculares cardiacas, que impulsan más de 6 mil litros diarios de sangre a través del cuerpo, y late más de 40 millones de veces al año durante toda la vida del individuo. Esto brinda a los tejidos un suministro continuo de nutrientes vitales y facilita la excreción de los productos de desecho. Las patologías asociadas al sistema cardiovascular son causa predominante de morbimortalidad en los distintos estratos de la sociedad, y para comprenderlas son necesarios los mecanismos fisiológicos mediante el cual se da su funcionamiento. MEDICIÓN DEL PULSO ARTERIAL El examen del pulso arterial es una técnica de exploración muy antigua, data desde miles de años antes de nuestra era, siendo conocido por chinos y egipcios. La sístole ventricular provoca una onda pulsátil que recorre la pared arterial a una velocidad distinta a la de la sangre que circula por su interior, en el adulto normal oscila entre 7 a 10 metros por segundo. Las pulsaciones arteriales traducen los cambios de tensión de su pared, al mismo tiempo que de su volumen, generados ambos por la onda de presión. El pulso arterial puede ser evaluado en distintos lugares, siendo el más común el pulso radial, que se explora en un surco entre el músculo palmar mayor y el borde anterior de la apófisis estiloides del radio.
APLICACIÓN CLÍNICA HIPERTENSIÓN ARTERIAL
La hipertensión arterial es probablemente el problema de salud pública más importante de los países desarrollados. Es una enfermedad común, asintomática la mayor parte de las veces, fácilmente detectable y tratable; sin embargo, si no se trata apropiadamente conduce a complicaciones letales como la insuficiencia cardiaca, cardiopatía coronaria con angina de pecho, infarto de miocardio, accidentes cerebrovasculares hemorrágicos e insuficiencia renal. Alrededor del 90 al 95% de los casos de hipertensión son idiopáticos y aparentemente primarios (hipertensión esencial). Del 5 al 10% restante, la mayoría son secundarios a una nefropatía, o con menos frecuencia, a estenosis de la arteria renal, generalmente por una placa ateromatosa. En estudios epidemiológicos se ha demostrado que sólo un porcentaje pequeño de la población recibe tratamiento antihipertensivo eficaz, por ello es indispensable la educación del médico y del paciente para identificar los casos de hipertensión, garantizar el tratamiento adecuado y reforzar el concepto de que el tratamiento es para toda la vida , y es esencial adaptarse al programa del mismo para que los resultados sean eficaces.
fuerzas tienen una magnitud, una dirección y un sentido u orientación en el espacio; proceso que genera vectores de activación que resumen las fuerzas en el tiempo, estos pueden ser operados entre sí y dar como resultado un vector resultante. Los vectores también pueden ser proyectados sobre cualquier recta o plano, trazando desde sus extremos rectas perpendiculares a los últimos; esto es importante porque el registro del EKG se realiza en dos planos, frontal y horizontal. Por lo que un mismo vector puede ser visualizado como de magnitudes muy diferentes, según el plano al que se proyecta. Este concepto es la base de las derivaciones del EKG. DERIVACIONES Las derivaciones son sitios de observación de la actividad eléctrica cardiaca, el EKG convencional utiliza 12 derivaciones, su génesis está dada por el impulso eléctrico que llega al aparato a través de los cables conectados al paciente. Las 6 primeras derivaciones evalúan el fenómeno eléctrico en el plano frontal y las 6 últimas en el plano horizontal. DI: llamada derivación primera de Eindhoven, se obtiene por la diferencia de potencial entre la muñeca izquierda y la derecha. DII: se obtiene por la diferencia de potencial entre el tobillo izquierdo y la muñeca derecha. DIII: se obtiene por la diferencia de potencial entre el tobillo izquierdo y la muñeca izquierda. Estas tres primeras derivaciones son llamadas bipolares. aVR: mide la diferencia de potencial entre el centro del corazón y la muñeca derecha. aVL: mide la diferencia de potencial entre el centro del corazón y la muñeca izquierda. aVF: mide la diferencia de potencial entre el centro del corazón y la pierna izquierda. Este segundo grupo de derivaciones son denominados unipolares o directas. Las otras seis derivaciones restantes se denominan precordiales, y se efectúa colocando el electrodo explorador en lugares predeterminados del tórax. Los lugares de fijación son fijos y siguen reparos anatómicos:
Derivaciones electrocardiográficas. A. Derivaciones bipolares de los miembros. B. Relación de las cavidades cardiacas con las derivaciones precordiales. V1: 4º EID junto al esternón. V2: 4º EII junto al esternón V3: punto intermedio entre V2 y V4 V4: 5º EII sobre la línea media clavicular.
V5: 5º EII sobre la línea axilar anterior. V6: 5º EII sobre la línea axilar media. En estado de reposo, las células del corazón están polarizadas; estando cargado el interior negativamente. El interior de la célula cardiaca (que usualmente es negativo) se torna positivo cuando la célula recibe un estímulo para contraerse. Una onda de despolarización que avanza se puede considerar equivalente a una onda progresiva de cargas positivas. Cuando esta onda se acerca a un electrodo positivo sobre la piel, se advierte una deflexión simultánea hacia arriba en el EKG. Las distintas partes del EKG corresponden a la actividad eléctrica en una región cardiaca específica: • Onda P: Representa la despolarización auricular. La duración de la P varía
con la edad y la frecuencia cardiaca y se mide en DII. La onda P siempre es positiva en DI, DII y aVF, la presencia de una p(-) en DI puede obedecer a que la activación auricular se realice inversamente a lo normal o que sea de izquierda o derecha.
• Segmento PR: Representa el retardo fisiológico que se produce en la
transmisión del estímulo desde la aurícula hacia los ventrículos, se extiende desde el final de la onda P hasta el QRS, normalmente es isoeléctrico. • Intervalo PR: Se extiende desde el comienzo de la onda P hasta el
comienzo del QRS y representa el tiempo transcurrido desde el inicio de la despolarización hasta la llegada del estímulo a la red de Purkinje. • Complejo QRS: Representa la despolarización ventricular, la duración
normal del QRS es de hasta 0,10 segundos. • Onda T: Representa la repolarización ventricular. • Intervalo QT: Representa el tiempo requerido para la despolarización y
repolarización ventricular; se extiende desde el comienzo de la onda Q hasta el final de la onda T. Su duración varía en relación inversa con la frecuencia cardiaca y es mayor en las mujeres.
Derivaciones electrocardiográficas. A. Derivaciones bipolares de los miembros. B. Relación de las cavidades c avidades cardiacas con las derivaciones precordiales.
APLICACIÓN CLÍNICA INSUFICIENCIA CARDIACA (IC)
La IC se presenta cuando el corazón es incapaz de mantener un GC adecuado para satisfacer las demandas metabólicas del organismo. Esto origina una hipoperfusión orgánica con aporte insuficiente de oxígeno a los tejidos (insuficiencia anterógrada) debido a la reducción del GC y de las reservas del corazón; así como congestión pulmonar y venosa (insuficiencia retrógrada). La magnitud de los síntomas depende de la gravedad de la IC. La IC crónica es la forma más frecuente, originada por múltiples alteraciones, entre las que destacan la HTA y la enfermedad coronaria. La IC aguda suele deberse por obstrucción de la arteria coronaria o por intoxicación farmacológica. Al producirse esta deficiencia se ponen en marcha una serie de mecanismos de compensación que intentan compensar la reducción del GC: • Mecanismos cardiacos: mediante la Ley de Frank Starling, al producirse la dilatación cardiaca, lo que aumenta la fuerza de contracción y el volumen de eyección. También se producen hipertrofias ventriculares para poder aumentar la fuerza de contracción que determinen volúmenes de eyección mayores. • Mecanismos neurohormonales: se activan diversos sistemas neurohormonales, como son la vasoconstricción arteriovenosa, retención hidrosalina y efectos proliferativos, mediante el SNS, es SRAA, vasopresina y endotelinas. A corto plazo, estos efectos son beneficiosos pues la activación neurohumoral produce vasoconstricción arteriovenosa, que ayuda a mantener una PA adecuada y redistribuye el flujo sanguíneo y aumenta la contractilidad y la FC. Pero a largo plazo estos efectos son perjudiciales pues la vasoconstricción aumenta la pre y postcarga, la retención hidrosalina facilita los edemas y signos de congestión pulmonar, y el aumento de FC genera incrementos en la demanda miocárdica de O2 y la isquemia cardiaca. Todos estos efectos deprimen aún mas la función ventricular y la perfusión cardiaca, cerrándose el círculo vicioso que proporciona un pronóstico malo al paciente.
CAPITULO V PRACTICA N°3 NOMBRE GRUPO FECHA
:FISIOLOGÍA DEL CARDIOVASCULAR :LEY DE FRANK Y STARLING
SISTEMA
PRESION ARTERIAL cm H20
RETORNO VENOSO cm H20
DEBITO CARDIACO ml / min
TRABAJO G/cm/ min
: ............................................................................... : ........................................ : ........................................
RESULTADOS: PRESIÓN ARTERIAL cmH20
RETORNO VENOSO cmH20
DÉBITO CARDIACO ml/min
TRABAJO G/cm/min
Débito Cardíaco Retorno Venoso constante
Débito Cardíaco Presión Arterial constante
Presión Arterial
Retorno Venoso
CAPÍTULO VI FISIOLOGÍA DEL APARATO RESPIRATORIO
TIPOS DE ESPIRÓMETRO Existen dos tipos de espirómetros: el espirómetro de agua o de campana y el espirómetro seco, que agrupa a varios tipos, de fuelle, neumotacómetros y de turbina. En la práctica se utilizará el espirómetro de agua, por lo que es necesario conocer sus características. El espirómetro de agua consta de una campana muy ligera que flota sobre un tambor lleno de agua, un tubo de gran calibre une el espacio de aire limitado por la campana a una pieza bucal. La campana está calibrada de modo que los cambios de volumen gaseoso durante la inspiración y la espiración puedan medirse por el desplazamiento de la campana hacia arriba o hacia abajo. Asimismo, existe un contrapeso para que la campana no comprima el gas y para reducir el esfuerzo respiratorio del sujeto cuando utiliza el espirómetro.
establecerse por métodos indirectos como la dilución por nitrógeno , consistente en: 1. El sujeto respira oxígeno puro para eliminar el N que se encuentra en los pulmones. 2. Se mide el volumen total de este Nitrógeno (N). 3. Luego se calcula el volumen de aire que se necesitaría para dar esta cantidad de N en una concentración de 80% (concentración normal de N en el alvéolo.) VOLÚMENES Y CAPACIDADES PULMONARES
VOLÚMENES
Símbolo
Vol (ml)
DEFINICIÓN
Volumen corriente
VAC
500
Volumen de aire espirado o inspirado c/ventilación tranquila.
VRI
3000
Máximo volumen de aire inspirado con un esfuerzo desde el final de la inspiración.
VRE
1100
Máximo volumen de aire espirado con un esfuerzo desde el final de la espiración.
VR
1200
Volumen de aire que queda en el pulmón después de la espiración máxima.
Vol (ml)
DEFINICIÓN
Volumen de reserva inspiratorio Volumen de reserva espiratorio Volumen residual
CAPACIDADES Símbolo
a) Boquilla. b) Tubo del espirómetro. c) Campana
d) Cilindro de doble pared. e) Agua para sellar la campana.
Es IMPOSIBLE MEDIR EL VOLUMEN RESIDUAL POR ESPIROMETRÍA, pues este aire queda en los pulmones; por tanto debe
Capacidad inspiratoria
CI
Capacidad residual funcional
CRF
Es la máxima cantidad de aire que se puede 3500 inspirar partiendo de la posición de reposo y desde el final de una espiración normal. 2300
Equivale a la cantidad de aire que queda en los pulmones al final al de la espiración normal.
2. Curva volumen-tiempo: es el registro del volumen de aire espirado en función del tiempo empleado en la espiración; el gráfico está compuesto por un sistema de ejes vertical y horizontal, donde se registra el volumen en litros en el eje vertical y el tiempo en segundo en el eje horizontal.
4. Capacidad vital forzada (FVC) (se expresa en mililitros): Volumen total que expulsa el paciente desde la inspiración máxima hasta la espiración máxima. 3. Curva flujo-volumen: registra los flujos espirados e inspirados en litros por segundos, en el eje vertical, y el volumen de aire en litros en el eje horizontal.
5. Volumen máximo espirado en el primer segundo de una espiración forzada (FEV1) (se expresa en mililitros): Es el volumen que se expulsa en el primer segundo de una espiración. 6. Relación FEV1/FVC: Indica el porcentaje del volumen total espirado que lo hace en el primer segundo. Su valor normal es mayor del 70-75%. 7. Flujo espiratorio máximo entre el 25 y el 75% (FEF25-75%): Expresa la relación entre el volumen espirado entre el 25 y el 75% de la FVC y el tiempo que se tarda en hacerlo. Su alteración suele expresar patología de las pequeñas vías aéreas.
APLICACIÓN CLÍNICA PATRONES OBSTRUCTIVOS, RESTRICTIVOS Y MIXTOS
La evaluación de los parámetros: CVF, FEV1, FEV1/FVC Y FEF25-75% da información sobre la alteración funcional ventilatoria que puede ser de un patrón restrictivo, obstructivo o mixto.
PATRÓN OBSTRUCTIVO En este caso lo que ocurre es un aumento de la resistencia de las vías aéreas, o una disminución de la retracción elástica del parénquima, lo que se expresa en una reducción del flujo aéreo. Por lo que los hallazgos espirométricos serían: FEV1/CVF<70% FVC normal
FEV1 disminuido FFF25-75% disminuido
Son patologías con patrón obstructivo: Asma , EPOC Procesos granulomatosos Neumoconiosis Edema pulmonar intersticial Laringitis, bronquitis Bronquiolitis Tumor, cuerpo extraño, estenosis de laringe o tráquea.
PATRÓN RESTRICTIVO Está caracterizado por la disminución de la capacidad pulmonar total, cuya causa podría estar en alteraciones del parénquima (como fibrosis, quistes, tumores), del tórax (por rigidez o deformación) o de los músculos respiratorios. Los valores espirométricos hallados serán: FVC disminuida FEV1/ FVC normal
FEV1 disminuido FFF25-75% variable
Son patologías que presentan patrón restrictivo: • Enfermedad pulmonar difusa • Pérdida extensa de tejido pulmonar: resección, tumor, telectasia • Lesiones de la pleura • Alteraciones de la pared del tórax y el abdomen: obesidad, ascitis, trauma, cifoescoliosis. • Alteración hipodinámica: enfermedad del SNC, enfermedad neuromuscular.
PATRÓN MIXTO Presenta las características de los dos anteriores, como en EPOC en donde en casos muy evolucionados, además de la obstrucción presenta cierto grado de atropamiento de aire. Los hallazgos espirométricos serán: FVC disminuido FEV1 disminuido FEV1/FVC disminuido
Curvas volumen-tiem o flu o- olumen en el atrón restrictivo
PRÁCTICA Nº 1 MEDICIÓN DE LOS ESPACIOS CORPORALES SISTEMAS CERRADOS Y ABIERTOS OBJETIVOS
CAPITULO VII
1. Conocer directa o indirectamente el volumen de los espacios corporales. 2. Ver los efectos de distribución de ciertas sustancias en nuestro organismo.
INTRODUCCIÓN
FISIOLOGÍA RENAL Y DEL MEDIO INTERNO
La medida de los espacios corporales se basa en el uso de diferentes indicadores cuya distribución es conocida. Esta medición puede hacerse en: SISTEMA DE COMPARTIMIENTO ÚNICO CERRADO Para determinar la capacidad de un recipiente que contiene un volumen de líquido V, se introduce una cantidad conocida Q de una sustancia indicadora. Si dicha sustancia se distribuye uniformemente en todo el líquido, el volumen de este se podrá calcular determinando la concentración final C de la sustancia indicadora, puesto que en la siguiente ecuación solo hay una incógnita: Q = C x V En la práctica, la sustancia indicadora puede administrarse en una solución de concentración alta (C1), en un pequeño volumen (V1), en cuyo caso: Q = (C1 x V1) - (C x V) Esta relación simple constituye la base de las técnicas de dilución para la determinación de volúmenes de distribución.
SISTEMA DE COMPARTIMIENTO ABIERTO
7. A través de la vena periférica se inyecte 10 ml de Azul de Evans 100 mg%. 8. De inmediato por la misma cánula se inyecte 10 ml de suero fisiológico. 9. Diez minutos después de la administración del Azul de Evans, se obtiene otra muestra de sangre arterial, procediendo como en la muestra N° 1, rotúlela como Muestra N°2. 10. A partir de la muestra N°1 tome una porción para microhematocrito. 11. Centrifugue las muestras N°1 y 2, luego separe el plasma. 12. Empleando el plasma 1, como balnco, se lee en el fotocolorímetro; el plasma 2. 13. Mediante la curva de calibración, se determina la concentración de Azul de Evans (sustancia que mide el volumen de plasma, no atraviesa fácilmente la membrana de capilares, permanece dentro de circulación. VOL TOTAL DE SANGRE
=
VOL PLASMA 1 - HTO
arterial de 5% para aumentar la ADH en 1 pmol/L, mientras que 1% de incremento en la osmolaridad es suficiente para aumentar la secreción de ADH en la misma proporción.
En el ser humano normal, el estudio de la capacidad renal de emitir orina concentrada o diluida tiene también la importancia implícita de permitir evaluar el estado actual del sistema ADH. Por la misma razón, en patología clínica ayuda a investigar una posible ruptura del sistema que ocurre cuando hay alteración a nivel de la neurohipófisis y/o a nivel renal. De hecho, la gran mayoría de enfermedades renales comprometen tal función reguladora, que es una de las que primordialmente investiga el clínico a la cabecera del enfermo.
Célula principal de la porción terminal del túbulo distal y conducto colector PRODUCCIÓN DE ORINA HIPOSMÓTICA E HIPEROSMÓTICA En situación de sobrecarga acuosa se inhibe la ADH, los túbulos distal y colector de la nefrona se vuelven impermeables al agua y, en consecuencia, la orina hipotónica que se produce en la rama ascendente del asa de Henle no experimenta ningún cambio en su osmolaridad al paso por las partes más distales de la nefrona. Al contrario, en situación de deshidratación aumentan los niveles plasmáticos de ADH, lo que consigue aumentar la permeabilidad al agua en las zonas más distales de la nefrona y da lugar a que la orina inicialmente hipotónica vaya concentrándose de manera progresiva por reabsorción de agua.
Mecanismo de regulación de la secreción de hormona antidiurética.
CAPÍTULO VII PRÁCTICA N° 2 NOMBRES GRUPO FECHA
:FISIOLOGÍA RENAL Y DEL MEDIO INTERNO :CONCENTRACIÓN Y DILUCIÓN URINARIA
: ............................................................ : ........................................ : ........................................
RESULTADOS: HORA MUESTRAS VOL EXACTA DE ORINA (ml) HH:mm
MIN DE DIFER
FLUJO URINARIO DENSIDAD (ml/min)
COLOR DE LA ORINA
FLUJO URINARIO ml/ min
Última micción CONTROL (C) M1 (a 20 min. de C) M2 (a 20 min. de C) M3 (a 20 min. de C) M4 (a 20 min. de C)
DENSIDAD URINARIA
aplicando la siguiente fórmula: pH URINARIO 5. Se calcula la masa total de H+ fosfatados excretados por el riñón (MTE): 1. Se mide el pH con el empleo de una tira reactiva y se calcula la concentración de hidrógenos (H+) libres: pH =- log [ H+ ]
+
[ H ] libres = antilog pH
SALES DE AMONIO
O:
pH Mol/Lt
3.0 10-3
4.0 10-4
5.0 10-5
6.0 10-6
7.0 10-7
8.0 10-8
9.0 10-9
(MTE) H+ fosfatados = U [H+] A.T. x V (ml/min)
10 10-10
11 10-11
1. Al tubo N°2 que contiene la orina en que se ha titulado los H+ fosfatados (color de referencia pH 7,4) se le agrega 0.5 ml de formol, observándose un cambio de coloración que indica que la orina se ha acidificado por liberación de los H+ excretados por el riñón y que habían sido captados por la molécula NH4+.
2. Luego se calcula la masa total de H+ fosfatados excretados por el riñón (MTE):
2. Al tubo N°2 cuya coloración ha cambiado por acidificación de la orina, se vuelve a titular con NaOH 0.1N, anotando el gasto (ml) de NaOH.
(MTE) H+ libres = U[H+] libres x V (ml/min)
3. Se calcula la concentración de H+ amoniacales, aplicando la fórmula anterior:
ACIDEZ DE TITULACIÓN 1. Se coloca en un tubo rotulado con el N° 1; 5 ml de buffer (pH = 7,4) y se añade 0.5 ml de rojo de fenol, obteniéndose un color que es el color de referencia (líquidos con pH 7,4). 2. En otro tubo rotulado como N°2 se coloca 5 ml de orina y se añade 0.5 ml de rojo fenol, se obtendrá una coloración clara propia de las orinas ácidas, la que será más clara mientras más ácida sea la muestra de orina.
U [H+] NH4+ = ml de NaOH gastado x Normalidad del NaOH Volumen de orina analizada +
4. Se calcula la masa total de H amoniacales excretados por el riñón (MTE): (MTE) H+ amoniacales = U[H+] NH4+ x V (ml/min) +
3. Al tubo N°2 se añade NaOH 0,1N hasta que la coloración sea igual al color de referencia (titulación). Se anota el gasto (ml) de NaOH utilizado.
5. Se calcula la masa total de H+ excretados por el riñón: sumando (H ) libres, fosfatados y amoniacales.
4. Se calcula la concentración de H+ fosfatados (acidez de titulación),
(MTE)H+ = (MTE)H+ + (MTE)H+ + (MTE)H+ libres fosfatados amoniacales
U [H] A.T. = ml de NaOH gastado x Normalidad de NaOH Volumen de orina analizada
APLICACIÓN CLÍNICA ACIDOSIS TUBULAR RENAL (ATR)
Es un trastorno de la acidificación , desproporcionado para la reducción del filtrado glomerular. La acidosis tubular renal se caracteriza por acidosis metabólica hiperclorémica con brecha aniónica normal en el suero. Existen varias formas de ATR dependiendo de los elementos de control de la acidez renal afectados. Los defectos de la reabsorción e bicarbonato en el túbulo proximal, la supresión de la aminogénesis renal y la secreción inadecuada de protones por el túbulo distal constituyen las anormalidades que producen ATR. Existen tres tipos principales de ATR. Los tipos 1 y 2 pueden ser hereditarios o adquiridos; el tipo 4 es adquirido y se asocia a hipoaldosterosnimo o a una respuesta tubular menor a los mineralocorticoides. El trastorno de tipo 3 es una forma muy rara de ATR y combina características de los tipos 1 y 2; es producida por una deficiencia de anhidrasa carbónica II. ATR tipo 1 (distal)
Es este caso al neurona distal no reduce el pH de la orina normalmente, bien porque los túbulos colectores permiten una retrodifusión excesiva de los H+ desde la luz hasta la sangre o porque existe un transporte inadecuado de iones hidrógeno. La eliminación de la acidez titulable disminuye, porque la secreción protónica de inadecuada impide la titulación de los tampones urinarios como el fosfato. La eliminación de de amoniaco por la orina es insuficiente para el nivel de acidosis, puesto que el defecto de la acidifiación reduce el atropamiento iónico que se necesita para la eliminación de iones amonio.
ATR tipo 2 (proximal)
La reabsorción de bicarbonato en el túbulo proximal es defectuosa. El túbulo distal recibe grandes cantidades de bicarbonato que exceden su capacidad de absorción y producen bicarbonaturia, a pesar de que los niveles plasmáticos son normales. ATR tipo 4
Conocida también como ATR distal hiperpotasémica, la secreción de de potasio e hidrogeniones por el túbulo distal es anormal y produce acidosis hiperclorémica con hiperpotasemia. Dada la anomalía en la eliminación de potasio e iones hidrógenos, estos pacientes padecen disfunción generalizada de la neurona distal secundaria a una producción deficiente de aldosterona o a una enfermedad renal intrínseca conocida como resistencia a la aldosterona.
MANEJO DEL EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
APÉNDICE A. Sobre el informe de laboratorio: 1º. Lo constituye las hojas de resultados anexas al final de cada práctica del presente manual. 2º. Se adjuntará un artículo científico referente al tema de la práctica con una antigüedad no mayor de 2 años 3º. Todo este material debe ser presentado al término de la práctica correspondiente 4º. No se recibirá informe alguno y bajo ningún motivo fuera del laboratorio.
B. Sobre la Monografía del Seminario: ESQUEMA DE LA MONOGRAFÍA A. Introducción B. Índice: (debe de figurar la compaginación correspondiente)
C. Contenido (de acuerdo al esquema) D. Conclusiones
E. Bibliografía consultada: Direcciones de Internet, artículos de Revistas, etc.
F. Anexos: Fotocopia de las revistas consultadas de los últimos 3 años
OBSERVACIONES: La monografía debe estar anillada La monografía debe de presentarse a más tardar el mismo día de la exposición Los artículos de revistas a revisar deben de ser de los últimos 3 años Todos los artículos revisados deben de incorporarse en el trabajo monográfico como parte de los Anexos.
