Guía de Laboratorio Versión 2015a

GUÍA PRÁCTICA DELABORATORIOS DE FISIOLOGÍA “…El observador es la fuente de todo. Sin él no hay nada. Es fundamento del conocer, es la base de cualquier hipótesis acerca de sí mismo, el mundo y el cosmos…” 2015 Semestre otoño (Humberto Maturana, 2013) Profesores participantes: Prof. Rodrigo Varas Prof. Carlos Cisterna Prof. José I. Loyola Imagen que muestra el determinismo estructural del sistema nervioso, el cerebro interpreta información preveniente del medio. Facultad de Ciencias de la Salud Universidad Autónoma de Chile- Talca Carreras: Obstetricia Enfermería Kinesiología Fonoaudiología Medicina [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 GUÍA PRÁCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA Profesores Autores: Mg. Ma. Eliana Albornoz Mg. Mauricio Quiroz Dr. José Ignacio Loyola Primera edición 2009 Segunda edición 2010 Tercera edición 2011 Cuarta edición 2012 Quinta edición 2013 Sexta edición 2014 Profesores participantes: Prof. Dr. Rodrigo Varas Prof. Lic.Carlos Cisterna Prof. Dr. José Loyola Carreras: Enfermería Obstetricia Kinesiología Fonoaudiología Medicina 2015 d. r. 1 [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Calendario de Actividades Prácticas Semana 9 - 13 de Marzo 16 – 20 de Marzo 23 – 27 de Marzo 30 de Marzo – 2 Abril 6 – 10 de Abril 13 – 17 de Abril 20 – 24 de Abril Actividad de Laboratorio INDUCCION A LOS LABORATORIOS DE FISIOLOGIA GENERAL 27 – 30 de Abril LABORATORIO Nº 6: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA FROTIS SANGUÍNEO, ANALISIS DEL HEMATOCRITO Y GRUPOS SANGUÍNEOS TALLER: USO DE SOFTWARE DE SIMULACION LABORATORIO Nº 1: ACTIVIDAD MULTIMEDIAL, SEMINARIO DE EXCITABILIDAD CELULAR LABORATORIO Nº 2: ESTIMULACIÓN NERVIOSA Y MUSCULO ESQUELÉTICO LABORATORIO Nº 3: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA SOMESTESIA LABORATORIO Nº 4: ELECTROMIOGRAFIA (EMGS) Y ACTIVIDAD REFLEJA LABORATORIO Nº 5: : PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA ELECTROCARDIOGRAMA Y PRESIÓN ARTERIAL 4 – 8 de LABORATORIO Nº 7: VOLUMENES PULMONARES ESPIROMETRÍA, CONTROL DE LA RESPIRACION Mayo (VIRTUAL) PhysioEx 6.0 11- 15 de LABORATORIO Nº 8: FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RENAL (VIRTUAL) PhysioEx 6.0 Mayo 25 – 29 de LABORATORIO Nº 9: FISIOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO I (VIRTUAL) PhysioEx 6.0 Mayo 1 – 5 de LABORATORIO Nº 10: FISIOLOGÍA DEL SISTEMA ENDOCRINO II (VIRTUAL) PhysioEx 6.0 Junio 8 – 12 de LABORATORIO N° 11: PROCESOS FÍSICOS Y QUÍMICOS DE LA DIGESTIÓN (VIRTUAL) PhysioEx 6.0 Junio 2 ¿Cuál es el mecanismo de acción e importancia que tiene la bomba Na+ .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº1: ACTIVIDAD MULTIMEDIAL.. Si un axón se sumerge en una solución sin sodio ¿Qué corriente iónica desaparecerá si se aplica un estímulo supraumbral? 5. deberá trabajar utilizando el programa instalado en un PC a su disposición.Potencial de equilibrio electroquímico b.Potencial de acción 2. responda y desarrolle cada una de las preguntas formuladas en el siguiente seminario y entregar al término del seminario (NOTA: en cada respuesta no se debe exceder más de 30 palabras): Actividad 1: 1.. Este es un programa interactivo en el cual se simula un potencial de acción. SEMINARIO DE EXCITABILIDAD CELULAR.K+ ATPasa en la recuperación del Potencial de Membrana? 4. 3 . Que sucederá si se disminuye a una cuarta parte la concentración de sodio extracelular y a la vez que sucede si aumenta en un 50%. Defina los siguientes conceptos: a. VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN. Reconozca en la figura y explique las siguientes etapas del potencial de acción: a) Despolarización b) Hiperpolarización c) Período refractario absoluto d) Período refractario relativo [ESCRIBIR LA DIRECCIÓN DE LA COMPAÑÍA] 3.Potencial de reposo c. las corrientes iónicas que lo generan y el efecto de diversas sustancias químicas sobre su generación y configuración. En relación al video de simulación que se proyecte. sus diferentes características. Ud.. - Qué son los canales iónicos? 2. ¿Por qué cuando un paciente requiere hacerse una extracción dental se aplica anestesia local? ¿Qué relación existe entre los anestésicos locales y los canales de sodio voltaje dependientes?. 9.- Que función cumple la bomba Na+/K+ en el PA 4 .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 6. 7. 8. Grafique cuáles son los efectos sobre el potencial de acción si se agrega una solución de TTX (Tetradotoxina) y TEA (Tetraetilamonio). ¿Por qué no se deben consumir mariscos que han ingerido dinoflagelados de la marea roja? ¿Cuáles son los efectos de la ingestión de saxitoxina sobre las neuronas?. Explique qué ocurre con la velocidad de conducción nerviosa en los pacientes con Esclerosis Múltiple. homologo químico de la TTX tiene una acción similar a ésta y es producida por algunos dinoflagelados.- Que ocurre con el PA si se bloquea una canal de K+ 4. Modelo de preguntas: 1.- Que ocurre con el PA si se bloquea un canal de sodio? 3. La Saxitoxina. producida por una especie de pez globo. Que esperaría que ocurriera con el Potencial de Acción (PA) de una persona que padece una deshidratación severa. Existe una gran diversidad de toxinas que afectan los canales iónicos. Una de ellas es la Tetrodotoxina (TTX). TTX bloquea los canales de sodio voltaje dependiente y por lo tanto tiene potentes efectos sobre el sistema nervioso. realice los experimentos señalados y registre los resultados en la tabla adjunta.2. donde actúa? ¿Cómo se relaciona la velocidad de conducción con los distintos tipos neuronas? .- 5 ¿Qué efecto tiene la adición de NaCl? Por qué? ¿Cuál es el efecto de la lidocaína.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Actividad: Cargue la siguiente página siguiendo las instrucciones dadas por el profesor. Preguntas: 1.3: 2. cómo actúa? ¿Cuál es el efecto del curare. el sistema nervioso puede controlar la fuerza de contracción es controlando el número de axones motores que generan potenciales de acción y en consecuencia. Este proceso se denomina “reclutamiento”. produce un potencial de acción en las fibras musculares que inerva. el número de fibras musculares que se contraen. A frecuencias menores de 5 Hz.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº2: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA ESTIMULACIÓN NERVIOSA Y MUSCULO ESQUELÉTICO INTRODUCCIÓN Un potencial de acción en un axón motor. sumación y tétanos. se producen entonces. 6 . no se observa el componente pulsátil y la fibra genera una contracción permanente y de mayor magnitud “tétanos”. Demostrar los fenómenos de reclutamiento. la concentración de calcio intracelular en una sacudida muscular. hay tiempo suficiente para que el calcio intracelular vuelva a sus valores normales entre potenciales de acción. se ha recuperado solo parcialmente cuando llega el siguiente potencial de acción. A frecuencias mayores. La fibra muscular produce tensión pulsátil (suma de contracciones) y la tensión que se genera es mayor que en una sacudida muscular única: entre pulsos. Una forma a través de la cual. A frecuencias entre 5 – 15 Hz. El efecto del potencial de acción es aumentar el nivel de calcio intracelular por un periodo breve. OBJETIVO GENERAL Explorar como trabaja el sistema neuromuscular y examinar algunas de las propiedades de la fatiga muscular. modificando los parámetros de estimulación. sacudidas musculares separadas. la tensión nunca cae a cero. aportando la señal a la maquinaria contráctil molecular dentro de la fibra y generándose una breve contracción denominada “sacudida muscular”. Una segunda forma a través de la cual el sistema nervioso controla la fuerza de contracción es variando la frecuencia de los potenciales de acción en los axones motores. Un músculo completo puede estar inervado por cientos de axones motores. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estimular eléctricamente nervios (en la zona del antebrazo) que inervan músculos de la mano. 6.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Preguntas de la Actividad: 1.¿Qué es la fatiga muscular?. 2.¿Cuál es la relación entre reclutamiento y la fuerza desarrollada? 9 Observe al modelo ¿Porqué. 5.... Mencione tres factores que pueden desencadenar fatiga muscular. la respuesta tetánica visiblemente (amplitud) es mayor que la de una sacudida muscular 7 . 7.¿A qué se refiere un reclutamiento de fibras? 8..Según la respuesta observada.. ¿como se produce? 4.¿Qué sucedería en el músculo esquelético si Usted continúa con la estimulación eléctrica indefinidamente?. Defina una sacudida muscular.¿ Que es un tétano?. ¿porque se caracteriza? ¿Cuál es la relación entre la frecuencia del estímulo y el tiempo entre estímulos?.. discuta ¿cuáles son las condiciones necesarias para que la fibra muscular se relaje?. Así existen. 8 . Determine el margen de error midiendo la distancia que hay entre el lugar estimulado y el señalado. OBJETIVO GENERAL Estudiar las sensaciones que se originan a nivel de la piel: tacto. con el objetivo de poder sobrevivir. es decir. Mientras aplica el estímulo el alumno permanecerá con los ojos cerrados y sólo al contestar utilizara el control visual. es una forma de adaptación del organismo a su medio ambiente.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº3: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA SOMESTESIA INTRODUCCIÓN Los seres vivientes desarrollan sus actividades en un medio ambiente que es. calor y frío. al menos. integrada y procesada puede dar origen a una respuesta adecuada. antebrazo. en el dorso y palma de la mano. A estos cambios del medio los denominaremos estímulos. en el dorso (espalda). Estimule en la frente. OBJETIVO ESPECÍFICOS Analizar las relaciones que existen entre la magnitud del estímulo y la intensidad de la sensación evocada (tacto y presión). para una especie en particular la necesidad de dar una respuesta adecuada a él. dos aspectos que se deben considerar dentro del proceso de adaptación: i) el conocimiento del cambio energético ii) la capacidad de dar respuesta adecuada a él Para conocer el cambio energético existen estructuras denominadas receptores sensoriales cuya finalidad es transducir el cambio energético medio-ambiental a energía eléctrica (potenciales generadores) la que debidamente codificada. cambiante. Un estímulo puede implicar. MATERIALES Algodón Agua a 40°C (recipiente I) Agua a 20°C (recipiente II) Agua a 4°C (recipiente III) Compás de Weber modificado Reglas graduadas en milímetros ACTIVIDAD Nº 1: CAPACIDAD DE LOCALIZACIÓN DE UN ESTÍMULO TÀCTIL Toque suavemente con la punta de un lápiz la piel del sujeto y pídale que con otro lápiz trate de localizar el punto tocado. generalmente. Localización de un estímulo táctil y sensación táctil: ¿a qué se debe la diferencia en el error de localización al explorar las diferentes zonas del cuerpo? 5. la mano izquierda en el agua con hielo y a continuación ambas manos en el recipiente con agua a 20ºC (temperatura ambiente).Discriminación con el compás de Weber modificado: Haga un gráfico con los resultados obtenidos ¿Qué influencia puede tener el tamaño de los campos receptivos con los resultados obtenidos? 3. cara. Repita el mismo experimento.. Si señala sentir una.Señale las características de los receptores de calor y de frío. Mida el tiempo (cronómetro) desde que se flectó el pelo hasta que el alumno informe que no lo siente. antebrazo.¿Por qué al practicar una punción venosa en el dorso de la mano. ..[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº 2: SENSACIÓN TÁCTIL Con un trozo de algodón roce suavemente (intensidad ligeramente supra umbral) la piel de la mano (palma y dorso).Sensaciones térmicas: en tres recipientes con agua a diversas temperaturas (4º. 4. toda la mano en agua a 40º C y compare la intensidad de ambas sensaciones. utilizando agua con hielo (4º C). mano (dorso y palma). labios. de esta manera deberá medir la distancia entre las puntas y anotarla.. Cuestionario de preguntas a desarrollar durante la actividad de laboratorio 1. mantenga la posición alcanzada y pregunte al sujeto cuando deje de sentir que lo tocan. en el antebrazo y la cara. Realice esta actividad en el dorso de la mano.Efecto de la Superficie: introduzca un dedo e inmediatamente después. un paciente siente más intensamente que si lo puncionan en el brazo? 9 . 20º y 40ºC). antebrazo. dispuestos en ese orden se sumerge la mano derecha en el agua a 40º C. Anote las sensaciones percibidas.¿Los receptores de los folículos pilosos son tónicos o fásicos? ¿Por qué el tiempo de adaptación de los pelos varía en las distintas zonas del cuerpo? 2.. cara. ACTIVIDAD Nº 3: DISCRIMINACIÓN DE DISTANCIA DE 2 PUNTAS Mediante las puntas del compás de Weber modificado toque al sujeto y pídale que diga si siente dos puntas o una. debe continuar separando las puntas del compás modificado hasta que el alumno discrimine dos.. Explore: pulpejo de los dedos. brazo. cuál es la importancia de los mecanismos adaptativos a diferentes temperaturas ambientales. ACTIVIDAD Nº 4: ADAPTACIÓN AL TACTO LIGERO Con la punta de un lápiz flecte un pelo. tórax y observe que regiones cutáneas son más sensibles a este tipo de estimulación. espalda. ACTIVIDAD Nº 5: SENSIBILIDAD TÉRMICA . MATERIALES: El PowerLab conectado a un computador Cable Bio Amp Cuatro electrodos EEG/EMG Electrodo Barra de estímulo Crema conductora para el electrodo Alcohol 80% Almohadilla Abrasiva Correa de tierra Cinta Adhesiva Cuatro libros de peso similar. hay actividad sincronizada en varias fibras del mismo músculo. En este experimento. El músculo abductor corto es uno del grupo de músculos de la eminencia tenar en la superficie palmar de la mano. La señal “cruda” del EMG obtenida durante las contracciones voluntarias. Las personas que tienen marcapasos cardíaco o quién padece desórdenes neurológicos o cardíacos no se deben ofrecer para esos ejercicios. esta actividad se puede detectar a través de electrodos puestos sobre la piel. y hace mucho más claro el cambio de actividad a lo largo del tiempo. OBJETIVO GENERAL El objetivo de esta sesión es explorar la actividad eléctrica de musculatura esquelética. el potencial de acción neuronal activa todos los músculos inervados por la neurona motora. Una contracción muscular voluntaria se produce por uno o más potenciales de acción en muchas fibras. puede procesarse de varias maneras para indicar la intensidad de actividad del EMG. aproximadamente 1 Kg 10 . Este proceso de activación involucra un potencial de acción y una contracción de las fibras musculares. El nervio motor de este músculo (el nervio mediano) es fácil de estimular en la muñeca y codo. Bajo circunstancias normales. ADVERTENCIA Algunos ejercicios involucran aplicación de estímulos eléctricos a través de electrodos puestos en la piel. OBJETIVOS ESPECIFICOS Lograr registrar y analizar la electromiografía de un voluntario. la porción negativa del EMG es invertida y entonces la señal se integra de tal manera que suaviza las puntas. La señal eléctrica registrada de un músculo contraído se llama electromiograma o EMG. Como en el electrocardiograma (ECG). Por lo tanto. sino un estallido caótico de señales solapadas en forma de espiga. En el método usado aquí. usted registrara la actividad del EMG durante contracciones voluntarias de los músculos bíceps y tríceps. durante una contracción. Usted también registrará señales de EMG producidas por estímulos eléctricos de un nervio motor que inerva un músculo.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº4: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA ELECTROMIOGRAFIA (EMGS) Y ACTIVIDAD REFLEJA INTRODUCCIÓN Una fibra muscular esquelética esta inervada por ramas de un axón motor. La actividad del EMG no es una serie regular de ondas como el ECG. El estudiante que se ofrece para el experimento se debe quitar el reloj y cualquier joya de su cuerpo. y fíjelos con el pegamento. En el canal 1 corresponde a los cables del bíceps y en el canal 2 a los del tríceps. 1 y 2. marque ligeramente dos cruces pequeñas en el músculo bíceps. esto disminuye la resistencia de la capa exterior de la piel y asegura un buen contacto eléctrico. 8. Con un lápiz. Una los terminales de los cuatro electrodos EEG/EMG en los cuatro terminales del cable “Bio Amp” Fig. 3. Usted está ahora listo para empezar los ejercicios. La polaridad en este caso no interesa pero sí que los electrodos del bíceps o tríceps correspondan al canal correcto. Verifique que todos los electrodos se conectaron apropiadamente al voluntario y al terminal de cable “Bio Amp”. 7. 2. 6. 9. Ponga los electrodos hacia abajo sobre la piel encima de las cruces. colocando la correa (un electrodo de tierra) alrededor de la muñeca. como se muestra en la figura 1. Conecte el cable “Bio Amp” a la unidad Power/Lab como se señala en la figura 1. Las cruces deben tener una separación de 2-5 centímetros y se deben alinear con el eje largo del brazo.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 METODODOLOGÍA 1. 11 . Prepárese para unir los electrodos al voluntario. 4. Use la cinta extra para atar el cable del electrodo que está inmediatamente adyacente a los electrodos en la piel. Desgaste ligeramente la piel marcada con una almohadilla abrasiva. Prepare la piel del músculo Tríceps para unir los electrodos tal como se indica en el paso anterior para Bíceps. Limpie suavemente el área dónde usted pondrá cada electrodo con una almohadilla abrasiva y luego con un algodón que contiene una solución de Etanol al 80%. La posición de los electrodos para el tríceps se muestra en la Figura 1. Debe asegurase que el lado suave de la correa de tierra está por completo en contacto con la piel. Conecte el terminal de la correa de tierra en la conexión tierra del cable “Bio Amp” (figura 2). 4. Pulse el botón Inicio de nuevo. entonces quítelo. Repita los pasos 2 para la señal del tríceps.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº 1: CAMBIO VOLUNTARIO EN LA FUERZA CONTRÁCTIL Objetivo Examinar la contracción muscular voluntaria y cómo la fuerza contráctil cambia con la demanda creciente. El voluntario debe sentarse en una posición relajada. use los botones de auto. grabe el cambio en el EMG. déjelo durante dos a tres segundos. 7.escalar en el Eje de Amplitud o el Cursor para ajustar la escala vertical. intentando flectar el brazo y resistiendo este movimiento con su otro brazo o bien un compañero puede realizar esta función. Pulse el botón de Termino (Stop) y verifique que la señal integrada sea claramente visible en pantalla. Figura 3. ponga un libro (o un peso similar) en la mano del sujeto de prueba. Para empezar la grabación presione el botón INICIO (Start). 6. 12 . El cuadro de dialogo del “Bio-Amplifier” muestra una fuerte contracción del Bíceps. para reasumir sus grabaciones. 3. Después de unos segundos. Repita este proceso para dos. Capte la señal en reposo inicialmente y luego el voluntario debe realizar una contracción máxima del bíceps y luego del músculo tríceps. El voluntario puede hacer una contracción fuerte del músculo del tríceps intentando forzar hacia abajo el brazo y resistiendo este movimiento con su otro brazo o un compañero puede realizar esta función. tres y cuatro libros. Observe la señal (Figura 3). Pulse el botón “Stop” para detener la grabación. La forma de las ondas debe parecerse a aquéllas de la Figura 4. Debe usar la otra mano para sostener la muñeca del brazo que tiene los electrodos. Pida al voluntario que haga una contracción fuerte del músculo del bíceps. El voluntario debe sentarse ahora en una posición relajada. 2. con su codo doblado en 90° con la palma de la mano hacia arriba. con su codo sin apoyo y en 90° con la palma hacia arriba. 5. Procedimiento 1. Si no se ve claramente. Note que también poniendo los pesos en la mano da una pequeña o ninguna actividad en el músculo del tríceps. Estallidos de actividad del bíceps mientras sostiene un peso: canal 1 corresponde a la señal integrada. Pídale al voluntario que use el modelo alterno de activación durante 20 a 30 segundos.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Figura 4. Revise los datos grabados y note los cambios en la actividad eléctrica en el Bíceps. Procedimiento 1. Debe usar la otra mano para resistir el movimiento sosteniendo la muñeca del brazo que tiene los electrodos. Seleccione una parte pequeña de la actividad del Bíceps y examínelo en la ventana del Zoom. 5. Detenga el registro. El voluntario debe sentarse en una posición relajada. 4. 13 . La altura del trazado se correlaciona con la fuerza producida por el músculo. 3. La señal del EMG “crudo” está compuesta por muchas espigas dirigidas hacia arriba y hacia abajo. Inicie el registro. ACTIVIDAD Nº 2: LA ACTIVIDAD ALTERNA Y COACTIVATION Objetivo Examinar la actividad de músculos antagonistas y el fenómeno de coactivación. Debe practicar este modelo alterno hasta sentir que ambos músculos está activándose por igual. con su codo en 90° con la palma hacia arriba. 2. La forma de las ondas debe parecerse a las mostradas en la Fig. Pida al voluntario que active bíceps y tríceps alternadamente. 2. Análisis 1. La ventana de zoom muestra parte de la actividad de EMG “crudo” del bíceps. Note los cambios en el gráfico integrado cuando se agregaron pesos y luego se quitaron. 2. Note la alternancia de actividad en el bíceps y tríceps.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Figura 5. relación uno a uno (un estímulo. Para Investigar: 1. Correspondientemente. mostrando la coactivation. hay un aumento menor de actividad en el tríceps. Describa la coactivación. una respuesta – individuales-) y estereotipados. en el trazo del bíceps cuando el tríceps se activa. Su significado fisiológico no se entiende bien. ¿Cómo cambia el trazado del EMG cuando añade peso a su brazo? ¿Que indican estos resultados? 2. También note que cuando el músculo bíceps se activa enérgicamente. aunque podría servir para estabilizar la articulación del codo. Explique la diferencia mecánica y fisiológica de la sacudida muscular y la contracción tetánica? ACTIVIDAD REFLEJA INTRODUCCIÓN La respuesta refleja del sistema nervioso es una manifestación directamente observable de la actividad de un grupo reducido de neuronas. Observe los trazos de la EMG para los bíceps y tríceps. Otro hecho relevante es que dichos grupos de neuronas se encuentran “empaquetados” dentro de regiones (segmentos en el caso de la médula espinal) claramente identificadas y definidas en el neuroeje. ¿Por qué cree que ocurre este fenómeno? 3. Este pequeño grupo de neuronas esta interconectado en forma relativamente sencilla. Este fenómeno se llama “coactivación”. 14 . en el mismo lugar del estímulo (local). de modo que responde de la misma manera frente a un mismo estímulo (simple). Actividad alternada del bíceps y tríceps. Explique los mecanismos fisiológicos de la contracción tetánica? 4. Análisis 1. hay un aumento menor de actividad. donde surge la inevitable pregunta: ¿Está funcionando intacto aquel sector del neuroeje que estoy estimulando? Del mismo modo.La comparación con exámenes previos realizados en sujetos normales. Esto último es particularmente importante. podemos señalar que para interpretar las respuestas obtenidas. obtendremos siempre una respuesta invariable y estereotipada. de modo que cualquier asimetría en una respuesta dada tiene gran valor en el diagnóstico de un proceso patológico. una vez estandarizada una cierta forma de estimulación. existen dos enfoques que acompañan al evaluador: . Efectivamente. vías eferentes y efectores en la respuesta refleja. Esta respuesta refleja es un elemento de juicio objetivo clínico y neurofisiológico para el evaluador.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Esta particular forma de organización de la arquitectura neuronal. ya que la simetría bilateral del ser humano se manifiesta también a nivel de los reflejos. Adquirir un lenguaje neurofisiológico orientado a aspectos clínicos. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Familiarizar al alumno con algunos reflejos de uso clínico. Conocer los estímulos.La comparación con la misma respuesta obtenida en el lado opuesto del mismo sujeto que se está examinado. 15 . OBJETIVO GENERAL Estudiar algunos reflejos profundos y superficiales en el hombre. . vías aferentes. centros integradores. nos proporciona una herramienta de incalculable valor para el análisis de la integridad segmento a segmento del sistema nervioso. percuta el tendón del triceps. 7. pero parte de esta resulta de la regulación de la cantidad de luz que entra al ojo a través de la pupila.¿En qué condición clínica se presenta el signo de Babinski y Clonus?.. 4. el brazo se mantiene en posición flectada y libre. la sensibilidad aumenta.¿Qué estructuras están involucradas en el reflejo miotático inverso o antimiotático? 8.¿Por qué al estimular el tendón del cuadriceps la pierna se extiende?.. percuta el tendón del cuadriceps en la inserción distal.. Con luz brillante.. 3. Justifique ACTIVIDAD Nº2: REFLEJO PUPILAR Introducción La retina es capaz de responder a un amplio rango de intensidades de luz. 2.Describa el órgano tendinoso de Golgi y sus conexiones.Discuta el rol del huso muscular en la contracción... se le pide que entrelace sus manos y trate de separarlas con el máximo de fuerza. e) Babinski (explicación y apoyo video) f) Clonus (explicación y apoyo video) Cuestionario de preguntas a desarrollar durante la actividad de laboratorio 1. 6. con las piernas flectadas (sin tocar el suelo).Justifique la respuesta observada en la maniobra de Jendrasick. d) Maniobra de Jendrassik El alumno sentado con los pies elevados del suelo.¿Qué pasa con la respuesta refleja en condiciones de shock medular? Justifique.. percuta con la mano o con el martillo el tendón del tríceps en su inserción distal b) Reflejo rotuliano o patelar El alumno sentado sobre camilla u otro. Dibuje las conexiones de inervación recíproca en una articulación. Es necesario que la pierna del alumno este en total relajación. Con el martillo de percusión o la mano del evaluador.¿Qué estructura está involucrada en este tipo de reflejos? Explique y realice un diagrama. La mayor parte de esta adaptación ocurre en los fotorreceptores. 5. c) Reflejo aquiliano El alumno acostado sobre una camilla con los pies pendiendo libremente.. la sensibilidad del ojo es baja. pero cuando la luz es tenue.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº1: REFLEJO MIOTÁTICO O DE ESTIRAMIENTO Objetivo Estimular y observar el reflejo miotático en un voluntario relajado Material Martillo de percusión Procedimiento a) Reflejo tricipital El alumno acostado sobre una camilla. 16 . [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Objetivo Observar los reflejos pupilares y los efectos relacionados en un voluntario Materiales Linterna Lápiz Procedimiento a) Reflejo fotomotor El alumno debe cerrar los ojos durante 15 segundos. Posteriormente aplique un haz de luz sobre el ojo y observe las variaciones del diámetro pupilar. b) Reflejo consensual Repetir la actividad anterior y observe la pupila del ojo contrario. c) Reflejo pupilar de acomodación Con iluminación normal, observe la pupila del alumno cuando este mira un lápiz que se ubica a 10 cm de la cara, y luego observe el diámetro cuando el lápiz es colocado a gran distancia. Compare los diámetros pupilares en ambas situaciones. Cuestionario de preguntas a desarrollar durante la actividad de laboratorio 1.- ¿Cuál es el efecto de la luz sobre el diámetro pupilar? ¿Cuál es el efecto beneficioso de poseer intacto este reflejo? 2.- ¿El reflejo fotomotor es un reflejo consensual? Justifique. 3.- ¿Qué estructuras están involucradas en las respuestas reflejas oculares? Describa. 17 [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº5: : PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA ELECTROCARDIOGRAMA Y PRESIÓN ARTERIAL Y HEMODINÁMICA INTRODUCCIÓN Un par de electrodos de superficie colocados directamente sobre el corazón registrarán un patrón repetido de cambios de potencial. Como los potenciales de acción se propagan desde las aurículas a los ventrículos, el voltaje medido entre estos dos electrodos variará en una forma tal, que, entregará una “imagen” de la actividad eléctrica del corazón. Esta imagen puede variar cambiando la posición de los electrodos de registro; diferentes posiciones entregan diferentes perspectivas, permitiendo así, una imagen más completa de los eventos eléctricos. El cuerpo es un buen conductor de la electricidad debido a que los líquidos tisulares contienen una alta concentración de iones que se mueven (creando corrientes) en respuesta a diferencias de potencial. Las diferencias de potencial generadas en el corazón, se conducen entonces a la superficie corporal, donde pueden registrarse mediante electrodos de superficie colocados sobre la piel. El registro obtenido de esta forma se denomina electrocardiograma (ECG). Los componentes del ECG se pueden correlacionar con la actividad eléctrica del músculo auricular y ventricular. • La onda P corresponde a la despolarización de las aurículas. • El complejo QRS es producido por despolarización ventricular; la repolarización auricular también ocurre durante este tiempo. • La onda T es producida por repolarización ventricular. El primer ruido cardiaco “lub” ocurre durante la primera fase de contracción ventricular y se produce por cierre de las válvulas aurículo-ventriculares (mitral y tricúspide). Cuando los ventrículos se relajan, la presión sanguínea desciende bajo la presión que hay en la arteria y las válvulas semilunares (aórtica y pulmonar) se cierran, produciendo el segundo ruido cardiaco “dup”. OBJETIVO GENERAL Registrar y analizar un ECG obtenido de un estudiante voluntario estando en reposo y luego del ejercicio. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Examinar la relación entre el ECG y los ruidos característicos del corazón. MATERIALES - Power/Lab conectado a un computador - Cable Bio Amp - 3 electrodos desechables - Pasta conductora, algodón, alcohol y esponja abrasiva - Fonendoscopio - Botón marcador de tiempo 18 [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº 1: ELECTROCARDIOGRAMA Y RUIDOS CARDIACOS REGISTRO DE UN ECG EN REPOSO 1. El estudiante voluntario deberá sacarse el reloj y joyas de sus manos. 2.- La conexión de los electrodos debe realizarse de acuerdo al diagrama adjunto. 3.- Conecte los electrodos ya colocados en el estudiante, al cable del Bio Amplificador (tierra, negativo y positivo). 4.- Asegúrese que el estudiante esté sentado y relajado para minimizar cualquier señal proveniente del movimiento. 5.- Comience el registro pulsando el botón START. Si la señal tiene mucho ruido de fondo, asegúrese que el estudiante voluntario esté relajado. 6.- A partir del trazado ECG, utilizando el marcador (M) y el cursor mida la amplitud de 4 ondas P, complejos QRS y ondas T. Para esto, mueva el cursor hasta el punto más alto de la onda y obtenga el valor de la amplitud en el display Rango/Amplitud, directamente sobre el canal ECG. Saque el promedio de los valores obtenidos. 7.- Utilizando el marcador y el cursor, mida la duración de una onda P, un complejo QRS y una onda T, colocando el marcador sobre el trazado ECG al inicio de la onda y el cursor al final de la onda. 8.-Anote sus resultados en la siguiente tabla: COMPONENTE Onda P Complejo QRS Onda T 19 AMPLITUD ( mV) DURACIÓN (seg) El siguiente diagrama muestra el sistema de conducción y los distintos tipos de potenciales de acción que se generan en el corazón y su correlación temporal con la actividad eléctrica registrada mediante el ECG.Realice el mismo procedimiento y confeccione la misma tabla con las variaciones sufridas en el registro luego de haber realizado ejercicio. 7.Compare los resultados obtenidos en reposo y luego de realizar ejercicio.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 9. 4. CUESTIONARIO 1. ¿Por qué el complejo QRS tiene una amplitud mayor?. Analice al menos 3 electrocardiogramas patológicos con sus respectivas figuras. ¿Cuáles son las corrientes iónicas que se generan en las distintas fases de los potenciales de acción de acción de una célula marcapaso y de una fibra ventricular?. ¿Cuál es la duración de un potencial de acción de una fibra ventricular?. 8. 5. 6. 3.-¿Qué puede decir acerca de la amplitud de las distintas ondas del ciclo cardíaco?.. 20 . ¿Cuánto dura el período refractario en la fibra ventricular? ¿Cuál es su importancia fisiológica?. ¿Cuáles son las bases bioeléctricas de un Electrocardiograma? 2. 9.La onda P y el complejo QRS representan la despolarización del músculo auricular y ventricular respectivamente...¿Cómo se correlaciona el intervalo P-R con la velocidad de conducción en el nodo aurículoventricular?... en la actividad cardiaca.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 En la figura obtenida del ECG. reconozca y mida las ondas y su duración en tiempo Preguntas actividad: ¿Qué ocurre con la frecuencia cardiaca cuando se estimula directamente el corazón? ¿Qué ocurre cuando se estimula el corazón a través del nervio vago? ¿Qué receptores se estarán estimulando en cada caso en la célula muscular cardíaca? Explique los efectos de cada compuesto aplicado. 21 . La presión arterial media. no obstante como una aproximación. al mismo tiempo se observa el descenso de la columna de mercurio en el manómetro. con lo que desaparecen los periódicos ruidos arteriales. debiendo existir un espacio libre de alrededor de 5 cm entre el borde inferior del brazalete y el lugar en que se coloca la cápsula del fonendoscopio. insuflando aire al manguito. d) Se eleva rápidamente la presión a 150 mm Hg.Brazalete .Manómetro . la presión arterial en el ser humano se mide habitualmente por el método auscultatorio. insertando una cánula en una arteria y el uso de transductores de presión. Sin embargo. e) A continuación se deja escapar lentamente el aire. es la presión promedio durante todo el transcurso del ciclo cardíaco. como la sístole es más corta que la diástole. la presión media equivale a la presión diastólica más la tercera parte de la presión de pulso. La presión de pulso es aproximadamente de 50 mm Hg y corresponde a la diferencia entre la presión sistólica y diastólica. la presión media es algo menor que el valor del punto medio entre las presiones sistólica y diastólica y puede determinarse de manera eficaz sólo mediante la integración del área de la curva de presión. Objetivo: Determinar las presiones arteriales mediante el método auscultatorio y observar los cambios en el flujo sanguíneo mientras se mide la presión arterial.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº2: MEDICION DE LA PRESION ARTERIAL SISTEMICA La presión en la aorta y en las arterial braquiales y otras arterias grandes en un adulto normal joven. aumenta hasta alcanzar su valor máximo (presión sistólica) de casi 120 mm Hg durante cada ciclo cardíaco y disminuye a un valor mínimo (presión diastólica) cercano a 70 mm Hg. La presión sistólica corresponde 22 . moviendo el tornillo anexo a la pera de insuflación y se auscultan los ruidos arteriales.Fonendoscopio Metodología: a) Se coloca el brazalete en el brazo correspondiente b) Se palpa el pulso de la arteria cubital a nivel del pliegue del codo c) Se coloca la cápsula del fonendoscopio en ese lugar. Materiales: . La presión arterial se puede medir en forma directa. El método auscultatorio para medir la presión arterial sistémica es un procedimiento indirecto y no invasivo. que se aplica de rutina en todos los servicios médicos. o en su defecto. ¿Qué diferencia existe entre los conceptos de presión sanguínea y presión arterial? g. cuando dichos ruidos arteriales desaparecen del todo. indíquele que se ponga de pié rápidamente y vuelva a medir los mismos parámetros. para disminuir después a medida que disminuye la presión en el manguito. Cuando fluye sangre por un vaso sanguíneo de paredes colapsables y la presión transmural es negativa (presión interior menor que la presión exterior). llegando a desaparecer del todo a presiones inferiores a la diastólica. Discuta los resultados obtenidos con su profesor. entonces pueden originarse autoscilaciones en la pared vascular a causa del flujo intermitente de la sangre en su interior. hasta obtener valores consistentes. g) Calcule la presión de pulso y la presión arterial media h) Pídale a un estudiante del grupo que se coloque en posición horizontal. f) Se repiten estas mediciones 2 o 3 veces con intervalos de a lo menos 2 minutos. ¿Podría Ud. CUESTIONARIO a.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 a la aparición de los primeros ruidos que se perciben durante el descenso de la presión. usar la medición de pulso para reemplazar el fonendoscopio? c. ¿El tiempo en que aparece el primer sonido Korotkoff se corresponde con la primera aparición de flujo? b. Compare con los valores anteriores i) Mida la presión arterial antes y después de realizar una maniobra de Valsalva. ¿Cómo se regula la presión arterial media? d. con una mayor o menor velocidad en el descenso de la columna de mercurio. mídale la presión arterial y la frecuencia cardiaca. ¿A que corresponde la preeclamsia? h. experimentando con distintas velocidades de escape de aire. Luego los sonidos sistólicos aumentan de intensidad y de duración. j) Mida presión arterial y frecuencia cardiaca antes e inmediatamente después de pedalear durante 5 minutos en una bicicleta ergométrica a una intensidad correspondiente al 70% de su frecuencia cardiaca máxima teórica. Sonidos de Korotkoff: mediante estudios angiográficos y técnicas ultrasónicas. y la presión diastólica corresponde al momento en que se reducen notoriamente dichos ruidos. se ha demostrado que la primera aparición de los ruidos característicos (presión sistólica) coincide con el pasaje de sangre por la arteria en la zona de compresión braquial. Sin sacar el brazalete. es decir. ¿ Qué factores afectan la presión arterial? Cambios en el lumen arterial debido al cono de presión del brazalete 23 . ¿Por qué los pacientes hipertensos no deben realizar ejercicios isométricos? f. Estos ruidos se hacen más sordos y apagados. ¿Por qué es necesaria la regulación de la presión arterial media? e. la viscosidad o el largo de una vaso? Haga una relación entre estas variables y discuta los efectos que esto tendría en el sistema vascular.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº3: EFECTO DEL RADIO DE LOS VASOS EN LA HEMODINÁMICA ¿Qué ocurre con el flujo cuando hacer variar en el sistema. 24 . el radio. cite ejemplos. se denominan isoaglutininas. En cuanto a los Grupos sanguíneos. los grupos A. cuya matriz extracelular es liquida y se denomina plasma. pues se presentan naturalmente en el suero. encontrándose en la cara externa de la membrana plasmática de los eritrocitos. ANALISIS DEL HEMATOCRITO Y GRUPOS SANGUÍNEOS INTRODUCCIÓN El término de tejido sanguíneo es un tejido conectivo altamente especializado. B y O presentan anticuerpos para cualquiera de los antígenos A y B que no poseen. eritrocitos y plaquetas. sin que sea necesaria la presencia del antígeno correspondiente para su producción.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº6: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA FROTIS SANGUÍNEO.AB – O. además cuenta con elementos formes que corresponden a las células sanguíneas: leucocitos. El alelo A produce en la sangre un antígeno A. Estos anticuerpos o aglutininas producidas por las células plasmáticas y linfocitos circulantes de la sangre. B y O. Los alelos A y B exhiben codominancia y a su vez son dominantes con respecto a O. Estos antígenos son mucopolisacáridos y se denominan aglutinógenos. Además de los antígenos. Berstein puso de manifiesto que este sistema llamado ABO consistía en tres alelos de un único gen: A. el alelo B produce el antígeno B y el O no produce ningún antígeno. que determinan 4 grupos fenotípicos diferentes:: A B . 25 . Analizar los resultados de Hematocrito obtenidos del procesamiento de una muestra sanguínea. para fines prácticos Rh positivas (si poseen el antígeno D) o Rh negativas (si carecen de él).[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Las transfusiones de sangre entre individuos de distintos tipos ABO puede dar lugar a una reacción de aglutinación. Identificar en microscopio óptico los elementos del tejido sanguíneo. Landsteiner y Wiener descubrieron un grupo de genes el sistema Rhesus (Rh). Es el responsable de la incompatibilidad sanguínea materno-fetal. 3. Comprender los mecanismos de identificación de los grupos sanguíneos. con el siguiente esquema clásico. en el cual el sentido de cada flecha indica que la transfusión sólo es posible en esa dirección. Ottenberg estableció reglas prácticas para evitar accidentes. 26 . OBJETIVOS 1. Se puede deducir también que las personas del tipo O son “dadoras universales” (ausencia de antígenos A y B). El alelo D (+) es dominante con respecto al alelo (-). especialmente si se introducen grandes cantidades de un tipo sanguíneo distinto. de los cuales el más importante es el D por ser el más antigénico y las personas son. 2. En la cabeza los glóbulos rojos están aplanados (por los puntos antes expuestos los extremos cabeza y cola no son aptos para la observación del frotis sanguíneo). de esta forma se visualizarán todos los elementos formes presentes. Centrifuga ACTIVIDAD Nº1: REALIZACIÓN DE UN FROTIS SANGUÍNEO Obtención de sangre: limpiar con un algodón embebido en alcohol el pulpejo del dedo. identificar los distintos tipos de leucocitos que se observan. pero para poder observar se debe fijar entre el cuerpo y la cola. luego se deja secar. Alcohol 9. esta zona se reconoce porque los glóbulos rojos están unos al lado del otro y se observa la depresión central o halo blanco. Una vez seco el extendido. Posteriormente se debe lavar el frotis (sumergirlo 5 veces a un vaso que contenga PBS). Sangre fresca 2. Kit para determinación de grupos sanguíneos (Antisueros comerciales) 3. se cubre el frotis con May-Grügualds. En la cola los glóbulos rojos están deformados. 27 .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 MATERIALES 1. Capilar para micro-hematocrito 11. tratar de localizar a las plaquetas. cuerpo y cola). Microscopio óptico 10. Algodón 8. nos vamos al borde del frotis y empezamos a realizar un zic-zac por el frotis hasta llegar al otro extremo. Agua destilada 4. se deja 5 minutos. Portaobjetos y cubreobjetos 7. por ejemplo usted debe ser capaz de identificar las diferencias entre glóbulos rojos y glóbulos blancos. Se observa en 100X (usando aceite de inmersión) NOTA: En el frotis se presentan 3 zonas (cabeza. Tinción May-Grügualds-Giemsa 5. Luego se cubre el frotis con una dilución de Giemsa (por cada 1 ml de PBS. totalmente separados y no se les nota la depresión central. 3 gotas de Giemsa). Luego se agrega de 3 a 5 gotas de PBS (tampón fosfato-salino). Dejar caer una gota en el extremo de un portaobjeto limpio y con un extensor (cubre-objeto) realizar el extendido. se deja 15 minutos. Una vez ubicada la zona optima. presionar y pinchar con una aguja. PBS 6. soplar suavemente para homogenizar la solución. se deja así 3 minutos. Posteriormente se debe lavar el frotis 5 veces en PBS. Grupo sanguíneo 1. A B AB A Rh Figura 1. colocar donde corresponda una gota de suero Anti A. A continuación. ¿Qué ocurre en cada una de las gotas? 2. una de suero Anti B. esperar unos minutos y determinar según el proceso de aglutinación a qué grupo sanguíneo y factor Rh corresponde. . Portaobjetos rotulados en casilleros con los grupos sanguíneos.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº2: DETERMINACIÓN DE GRUPOS SANGUINEOS Obtener sangre del pulpejo del dedo como se indica en la actividad anterior y dejar caer una gota de sangre sobre cada uno de los casilleros de un portaobjeto previamente rotulados con los grupos sanguíneos. Figura 1. ¿De qué forma determina los grupos sanguíneos? 28 2. Revolver suavemente con unos palillos. Figura Determinación de grupos sanguíneos. una de suero Anti AB y una gota de antisuero Rh. Figura 2. [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ACTIVIDAD Nº3: DETERMINACIÓN DEL MICRO-HEMATOCRITO Materiales tubo de hematocrito Centrifuga Rotor de hematocrito Regla Análisis. Determine con una regla las distancias totales y la con glóbulos rojos Frotis de sangre 1. ¿Cuál es la función de las plaquetas? ¿Cómo se originan? 29 . De los leucocitos. ¿cuáles fueron los que pudo observar? ¿Cuál es la función de cada uno? 3. Cuál es la célula más abundante del preparado? 2. siendo el volumen inspiratorio corregido por un factor BTPS (temperatura del cuerpo. La extensión del Chart 'Spirometry' puede hacer esta corrección. Volúmenes y Capacidades Pulmonares 30 . presión atmosférica saturada con vapor de agua). La eficacia del intercambio de gases es dependiente de la ventilación: movimientos respiratorios cíclicos que alternadamente inflan y desinflan los sacos alveolares. es causada por la diferencia en la temperatura del aire que entra al espirómetro (temperatura ambiente) y el aire exhalado de los pulmones (temperatura corporal). La inspiración recambia el aire de los alvéolos por aire atmosférico fresco y la espiración quita el aire consumido el que tiene una menor presión de oxígeno y mayor de CO2. El volumen de gas se expande con el calor. Dos tubos plásticos pequeños transmiten la diferencia de presión al espirómetro dónde un transductor convierte el signo de presión en un voltaje cambiante que se graba por el PowerLab y es desplegado con el software Chart. En el pasado esto se hizo respirando normalmente en una campana espirométrica en la cual el nivel de una de la campanilla flotante en un tanque daba una medida de cambios de volumen pulmonares. El neumotacómetro PowerLab se muestra en la Fig 2. CONTROL DE LA RESPIRACION INTRODUCCIÓN El intercambio de gases entre el aire y la sangre ocurre en los sacos alveolares. Una complicación que surge en la medida de volúmenes pulmonares. Figura 1. midiendo flujo aéreo y los cambios correspondientes en el volumen pulmonar. medir y calcular muchos componentes de la función pulmonar (como se muestra en la Fig 1). el aire respirado a través de la malla da lugar a una diferencia de presión pequeña que es (dentro de ciertos límites) proporcional al flujo. Para reducir estas diferencias. El cabezal de flujo contiene una malla fina. por consiguiente el volumen aéreo espirado de los pulmones será ligeramente mayor que el inspirado. En la actualidad.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº7: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA VOLUMENES PULMONARES ESPIROMETRÍA. el flujo tiene que ser integrado separadamente durante la inspiración y espiración. La espirometría permite visualizar. Muchos aspectos importantes de la función pulmonar se pueden determinar. se puede medir el flujo aéreo directamente con un neumotacómetro (la palabra se deriva de raíces griegas que significan (“dispositivo que mide velocidad de la respiración”). FRC. En la parte superior derecha está la pantalla del osciloscopio que mostrará gráficamente los volúmenes respiratorios. capacidad residual funcional (FRC). El «diafragma» se moverá hacia abajo. el FEV1 representa alrededor del 80% de la FVC. enfisema y asma). El eje X muestra el tiempo transcurrido. se encuentra reducida en los desórdenes restrictivos como la fibrosis pulmonar. Sigue las instrucciones de la sección «Primeros Pasos» al comienzo de este anual de laboratorio para iniciar PhysioEx. Este tubo parece una «Y» invertida. En la ventilación normal. En los experimentos siguientes simularás una espirometría y medirás cada uno de estos volúmenes respiratorios utilizando un par de pulmones mecánicos. Debajo de los «pulmones» hay una plata¬forma negra que simula el diafragma. En la parte inferior del recipiente hay tres botones: un botón de Iniciar (Start). la capacidad pulmonar total (TLC) y la capacidad vital (VC). el flujo inspiratorio máximo (PIF) y el flujo espiratorio máximo (PEF) son fuertemente afectados por la resistencia de la vía aérea y son importantes en la detección y monitoreo de desórdenes obstructivos (bronquitis.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 La respiración consiste en ciclos repetidos de inspiración seguidos por espiración. pulsando ERV (volumen espiratorio de reserva) harás que los pulmones espiren tanto aire como les sea posible más allá del volumen corriente. En los extremos de la “Y” hay dos envases esféricos. Verás la pantalla de inicio experimento «Volúmenes Respiratorios (Respiratory Volumes. y pulsando FVC (capacidad vital máxima) los pulmones expulsarán todo el aire posible después de haber realizado la inspiración más profunda posible. y TLC no pueden ser medidos por el espirómetro. En condiciones normales. son a menudo de mayor valor clínico que las capacidades y los volúmenes pulmonares simples. El volumen espiratorio en un segundo (FEV1). Hay cinco capacidades pulmonares que son la suma de dos o más volúmenes pulmonares: capacidad inspiratoria (IC). Del Menú principal selecciona Mecanismo del Sistema Respiratorio (espiratory System Mechanics). El producto de ƒR y VT corresponde a la ventilación pulmonar (VE). simulando su relajación y disminuyendo el volumen de la «cavidad torá¬cica» para expulsar el aire hacia fuera. A la izquierda hay un recipiente grande que simula la cavidad torácica) que contiene un tubo de aire. Encima del recipiente están los troles para ajustar el radio del tubo de suministro de los «pulmones». los cuales fluirá el aire. capacidad espiratoria (EC). un volumen específico de aire es arrastrado al interior y luego espirado fuera de los pulmones. La capacidad vital forzada (FVC) o sea el máximo volumen de aire que se puede espirar en el menor tiempo posible después de una inspiración máxima. Pulsando sobre Iniciar (Start) los pulmones simulados comenzarán a respirar a un volumen corriente normal. después se moverá hacia arriba. Este parámetro también cambia según el nivel de actividad. Debajo de la pantalla del osciloscopio hay una serie de indicadores de datos. volumen de reserva inspiratorio (IRV). los cuales evalúan la habilidad de ventilar los pulmones con el esfuerzo voluntario máximo. la frecuencia respiratoria (ƒR) es aproximadamente 15 ciclos respiratorios por minuto. Durante el ciclo respiratorio. La capacidad total de los pulmones comprende cuatro volúmenes pulmonares funcionales: el volumen corriente (VT). A lo largo de toda la parte inferior de tu 31 . Los parámetros forzados. simulando su contracción y aumentando el volumen de la «cavidad torácica» para hacer entrar aire en los «pulmones». simulando los pulmones. Este tubo simula la tráquea y otras vías aéreas de los pulmones. Observa que el eje Y indica litros en lugar de mililitros. Observe que RV. correspondiendo la longitud total de la pantalla a 60 segundos. un botón de ERV (volumen espiratorio de reserva) y un botón de FVC (capacidad vital máxima). Este valor varía con el nivel de actividad. volumen de reserva espiratorio (ERV) y el volumen residual (RV). este volumen es el volumen corriente o tidal (VT). 2. Para ajustar el radio.00 mm. pulsa FVC (capacidad vital máxima) para obtener la capacidad vital máxima. Pulsa el botón Iniciar (Start). pulsa los botones (+) o (-) junto al indicador del radio. Recuerda que puedes imprimir tu trazado o tus datos guardados pulsando Herramientas (Tools) en la parte superior de la pantalla y seleccionando Imprimir Gráfica (Print Graph) o Imprimir Datos (Print Data). Cuando el trazado alcance la marca de 30 segundos en la pantalla del osciloscopio. Cuando el trazado alcance la marca de 10 segundos en la pantalla. 5. 1. pulsa el botón ERV (volumen espiratorio de reserva) para obtener el volumen espiratorio de reserva. pulsa el botón Detener (Stop) y después Guardar Datos (Record Data).[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 pantalla hay un módulo de registro de datos. 3. A partir de los datos que has guardado puedes calcular el volumen respiratorio por minuto: la cantidad de aire que entra y sale de los pulmones en 1 minuto. La fórmula para calcular el volumen 32 . Observa la pantalla del osciloscopio. Una vez que el trazado llegue al extremo de la pantalla. Pulsando Guardar Datos (Record Data) después de un experimento aparecerán los datos de ese experimento en tu pantalla. Asegúrate de que el radio del tubo de aire está en 5. 4. [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 respiratorio por minuto es: Volumen respiratorio por minuto = volumen corriente x bpm (respiraciones por minuto) Pulsa Herramientas (Tools) y luego Calculadora. Calcula y anota el volumen respiratorio por minuto: A juzgar por el trazado que generaste. ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 2. 6.50 rnm.50 mm. ¿durante cuántos segundos tuvo lugar la inspiración?________________ ¿Durante cuántos segundos tuvo lugar la espiración? ________________ La duración de la inspiración o de la espiración ¿varía durante ERV (volumen espiratorio de reserva) o durante FVC (capacidad vital máxima)?________________ 6. hasta 3. Compara este conjunto de datos con los datos que guardaste de la Actividad 2.) junto al indicador del radio. ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ El funcionamiento del sistema respiratorio ¿es mejor o peor que en la actividad anterior? Explica por qué. Pulsa Borrar Trazados (Clear Tracings). hasta 3. 5. 4.50 mm. Actividad 2: Efecto de la restricción del flujo de aire sobre los volúmenes respiratorios 1. Repite los pasos 2 a 6 de la Actividad 2. Pulsa Borrar Trazados (Clear Tracings) antes de proceder a realizar la siguiente actividad. 3.00 mm pulsando el botón ( . ¿Cuál fue el efecto de la reducción del radio del tubo de aire sobre los volúmenes respiratorios? ____________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ¿Qué simula el tubo de flujo en el cuerpo humano? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ 33 . Repite los pasos 2 a 6 de la Actividad 2. Repite los pasos 2 a 5 de la actividad anterior. Reduce el radio del tubo de aire otros 0.00 mm. Reduce el radio del tubo de aire otros 0. Ajusta el radio del tubo de aire a 4. No borres tus datos guardados los necesitarás para la actividad siguiente. asegurándote de pulsar Guardar Datos (Record Data). toma el valor de FEV1y divídelo por el valor de la capacidad vital para cada línea de datos). (Recuerda que la circulación del aire se consigue por la generación de una diferencia de presión entre la presión atmosférica del exterior de la cavidad torácica y la presión intratorácica). impidiendo que la contracción del diafragma disminuyera la presión intratorácica y. Observa los cambios en el equipo de encima del tubo de aire.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ¿Cuáles podrían ser algunas causas de la reducción del flujo de aire a los pulmones? ____________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ¿ Cómo afecta el aumento en la concentración de CO2 a la frecuencia respiratoria? Y por qué? ____________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ Pulsa Herramientas (Tools). un material lipídico secretado al fluido alveolar. Sin el agente tensio activo.00 Factores que influyen en la respiración Muchos factores influyen sobre la respiración. Un tercer factor que influye en la respiración es cualquier lesión de la pared torácica que tenga como resultado su perforación. Tal perfora¬ción elevaría la presión intratorácica hasta el valor de la presión atmosférica. actúa para disminuir la tensión superficial del agua en el fluido que reviste las paredes de los alvéolos. Pulsa Experimento (Experiment) en la parte superior de la pantalla y después selecciona Factores que Influyen en la Respiración (Factors Affecting Respiration). Pulsando el botón de Agente Tensioactivo (Surfactant) añadirás una cantidad predeterminada de tensioactivo a los «pulmones». es uno de ellos. Radio FEV. o capacidad de la pared del tórax o del pulmón para dilatarse.2. Expresa tus datos de FEV1(volumen espiratorio máximo) como porcentaje de la capacidad vital. es otro factor. En la siguiente actividad investigaremos el efecto del agente tensioactivo. la tensión superficial del agua haría que los alvéolo s se colapsaran después de cada respiración. La pantalla de inicio se parecerá a la Figura 7. La distensibilidad.00 4. la capacidad respiratoria se verá comprometida. Pulsando Limpiar (Flush) limpiarás lo pulmones de tensio activo. por lo tanto. Capacidad vital FEV. que el aire fuera conducido al interior de los pulmones. Imprimir Datos (Print Data) para imprimir tus datos. Observa también que se han añadido válvulas a los lados 34 .50 3. Si la pared torácica o los pulmones no pueden dilatarse.00 3. rellenando la tabla siguiente (es decir. El agente tensioa ctivo. (%) 5. El tensioactivo. 2. Pulsa Iniciar (Start) y deja que el trazado recorra toda la longitud de la pantalla del osciloscopio. Repite el paso 3. 3. pulsa Borrar Tabla (ClearTable). para tus experimentos. Si lo deseas. Pulsa Agente Tensioactivo (Surfactant) dos veces para agregar el tensioactivo al sistema. Esto servirá como referencia. Si no lo está. El módulo de registro de datos de la parte inferior de la pantalla debe estar sin datos.0 mm y la frecuencia de bombeo en 15 strokes/minuto. ¿qué le sucede al flujo de cada pulmón y al flujo total de aire? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ¿Por qué sucede esto? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Recuerda. El efecto del agente tensioactivo sobre los volúmenes respiratorios 1. El radio del tubo de aire se debe fijar en 5. puede pulsar Herramientas (Tools) y después Imprimir Gráfica (PrintGraph) para imprimir tu trazado. Pulsa entonce Guardar Datos (Record Data). Flujo Total (TotalFlow) es la suma del flujo izquierdo y del flujo derecho. Flujo Izquierdo (FlowLeft) y Presión Izquierda (PressureLeft) se refieren al flujo de aire y a la presión en el «pulmón» izquierdo. 4. ¿Qué le sucede al volumen corriente cuándo se añade el tensioactivo? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Como resultado del cambio en el volumen corriente. fíjate en los cambios en los indicadores debajo de la pantalla del osciloscopio.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 de cada pulmón simulado. Flujo Derecho (FlowRight) y Presión Derecha (PressureRight) se refieren al flujo de aire y a la presión en el «pulmón» derecho. Finalmente. 35 . o control. puedes pulsar Herramientas (Tools) y después Imprimir Datos (PrintData) o Imprimir Gráfica (PrintGraphs) para imprimir tus resultados. Al abrir las válvulas permitirás que la presión en el interior del recipiente (la «cavi¬dad torácica») se iguale a la atmosférica. [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 36 2015 . Pulsa Guardar Datos (Record Data). a presión intratorácica se igualará a la atmosférica de forma que el pulmón no podrá hincharse.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Efecto de la perforación de la cavidad torácica Recuerda que. Asegúrate de que el radio del tubo de aire está fijado a 5. ¿Qué le sucedió al pulmón izquierdo cuando pulsaste el botón de la válvula? ¿Por qué? 37 . Pulsa Iniciar (Start) y deja que el trazado recorra toda la longitud de la pantalla del osciloscopio. Observa los indicares de presión y cómo se van alternando los valores positivos y negativos.0 mm y que la Frecuencia de Bombeo (PumpRate) está fijada a 15 bombeas/minuto. Pulsa Limpiar (Flush) para eliminar el agente tensioacivo de la actividad anterior. Si hay algunos trazados en la pantalla del osciloscopio. Este trastorno se conoce como neumotórax. Ahora pulsa la válvula del pulmón izquierdo en la que se lee «válvula cerrada». y lo investigaremos en esta actividad. Pulsa Iniciar (Start) y deja que el trazado recorra toda la longitud de la pantalla del osciloscopio. No borres tus datos de la actividad anterior. Pulsa Guardar Datos (Record Data). pulsa Borrar Trazados (Clear Tracings). si la pared de la cavidad torácica es perforada. ¿Qué ocurre? ¿Por qué? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Pulsa Reiniciar (Reset) (junto al botón Limpiar (Flush) en la parte superior del tubo de aire). ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Diseña tu propio experimento para probar el efecto de la apertura de la válvula del pulmón derecho. El dióxido de carbono es el componente principal para regular la frecuencia respiratoria. La 38 . ¿Qué ha sucedido? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Describe la relación que debe existir entre la presión intratorácica y la presión atmosférica para que el aire entre en los pulmones. ¿Habría alguna diferencia con respecto al efecto de abrir la válvula del pulmón izquierdo? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Recuerda. ¿qué habría sucedido cuando abriste la válvula del pulmón izquierdo? ¿Por qué? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Ahora pulsa de nuevo la válvula del pulmón izquierdo. Variaciones en la respiración: Normalmente la ventilación alveolar va en consonancia con las necesidades tisulares. cerrándola. puedes pulsar Herramientas (Tools) y después Imprimir Datos (Print Data) o Imprimir Gráfica (PrintGraphs) para imprimir tus resultados.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Qué le ha sucedido al «Flujo Total» (Total flow rate)? ¿Cuál es la presión en el pulmón izquierdo? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ¿Se ha visto afectada la presión en el pulmón derecho? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Si no hubiera nada que separara el pulmón izquierdo del derecho. La adecuación de la ventilación alveolar se mide en términos de presión parcial de dióxido de carbono (Pco2). En volver a respirar el mismo aire espirado. Ello da lugar a una disminución del cociente entre la producción de dióxido de carbono y la ventilación alveolar. El radio del tubo de aire se debe fijar a 6. Pulsa Iniciar (Start) y lleva a cabo un experimento de referencia. Pco2 Mínima (presión parcial mínima de dióxido de carbono) y Frecuencia de Bombeo (PumpRate). Observa los botones para la Respiración Rápida (Rapid Breathing). Actividad 6: Respiración Rápida 1. y de contener la respiración sobre los niveles de dióxido de carbono en sangre. Recuerda pulsar Guardar Datos (Record Data) al final del experimento. el aire se toma del que acaba de ser espirado. La pantalla del osciloscopio y el módulo de registro de datos deben estar vacíos y limpios. El riego sanguíneo pulmonar está acoplado a la ventilación. ¿Qué sucede con la Pco2 durante la respiración rápida? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ¿Por qué? 39 . Verás la siguiente pantalla. pero esta vez pulsa el botón de Respiración Rápida (Rapid Breathing) cuando el trazado llegue a la marca de 10 segundos en la pantalla del osciloscopio.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ventilación (la frecuencia de la respiración multiplicada por el volumen corriente) mantiene las presiones parciales normales de oxígeno y de dióxido de carbono en los pulmones y en la sangre. Básicamente. el Contener la Respiración (Breath Holding) y la Respiración Normal (Normal Breathing) pulsando cada uno de estos botones inducirás ese patrón de respiración. mostrada en la Figura 7. En contener la respiración. el Volver a Respirar el mismo Aire Espirado (Rebreathing). Si no lo está. Deja que finalice el trazado. Observa también los indicadores para PC02 (presión parcial de dióxido de carbono). Si no es así. la ventilación alveolar llega a ser demasiado elevada para la cantidad de dióxido de carbono que se produce. pulsa Borrar Trazados (Clear Tracings) o Borrar Tabla (Clear Table). pulsa los botones (+) o (-) junto al indicador del radio para ajustarlo.3. En la siguiente actividad examinarás los efectos de la respiración rápida. no hay ventilación ni ningún intercambio de gas entre el alvéolo y la sangre. Deja el trazado de referencia en la pantalla del osciloscopio. Pco2Máxima (presión parcial máxima de dióxido de carbono). después pulsa Guardar Datos (Record Data). Pulsa de nuevo Iniciar (Start). Observa los niveles de Pco2 en los indicadores. Esta pantalla es muy similar a las otras con las que has estado trabajando. de volver a respirar el mismo aire espirado. Pulsa Experimento en la parte superior de la pantalla y selecciona Variaciones en la Respiración (Variationsin Breathing).0. Los patrones de respiración de un individuo están estrechamente regulados por los centros respiratorios del cerebro de modo que los sistemas respiratorios y circulatorio puedan trabajar juntos con eficacia. La respiración rápida aumenta la frecuencia respiratoria y la ventilación alveolar llega a ser excesiva para las necesidades tisulares. con lo que la PC02 (la presión parcial de di óxido de carbono) en el alvéolo (y posteriormente en la sangre) se eleva. Recuerda pulsar Guardar Datos (Record Data) al final del experimento. Pulsa Borrar Trazados (Clear Tracings) antes de continuar con la siguiente actividad. Observa la Pco2en los indicadores. 2. puedes pulsar Herramientas (Tools) y después Imprimir Datos (PrintData) o Imprimir Gráfica (PrintGraphs) para imprimir tus resultados. Actividad 7: Volver a respirar el mismo aire espirado Repite la actividad 6. Pulsa Iniciar (Start) y lleva a cabo un experimento de referencia. Deja el trazado de referencia en la pantalla del osciloscopio. Pulsa de nuevo Iniciar (Start). 40 .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Recuerda. pero esta vez pulsa el botón de Contener la Respiración (Breath Holding) cuando el trazado llegue a la marca de 10 segundos en la pantalla del osciloscopio. ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ¿Por qué? ______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ Pulsa Borrar Trazados (Clear Tracings) para limpiar la pantalla del osciloscopio. 3. Cuando alcance la marca de 20 segundos pulsa Respiración Normal (Normal Breathing) y deja que finalice el trazado. Actividad 8: Contener la respiración 1. excepto que esta vez pulsa el botón de volver a Respirar el Aire Espirado (Rebreathing) en lugar botón de Respiración Rápida (Rapid Breathing). ¿Qué sucede con la Pco2 durante la respiración del aire espirado? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Por qué? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ¿Cambia el flujo total de aire? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ¿Por qué? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Cómo es el trazado de volver a respirar el aire espirado en comparación con tu registro de referencia? (Observa cuidadosamente las diferencias pueden ser sutiles). 41 .¿ Discuta los resultados. Pulsa Guardar Datos (Record Data). ¿Qué sucede con la Pco2 durante el momento de contener la respiración? ¿Por qué? ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ¿Qué cambio se observó cuando volviste a la “Respiración Normal” ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ Que ocurre con el pH en relación a la presión parcial de CO2 y la acumulación de HCO3.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 4. un proceso denominado filtración glomerular. el plasma sin proteínas se filtra hacia la cápsula de Bowman. y 6) la producción y la secreción de hormonas que regulan la osmolaridad y el equilibrio de electrólitos. las unidades funcionales del riñón. El líquido filtrado fluye desde la cápsula de Bowman hasta el comienzo del túbulo renal. arteriola eferente. 3) el equilibrio ácido-base. 2. ADH y reabsorción.y son. denominado túbulo contorneado proximal. 5. El líquido filtrado fluye luego al túbulo contorneado distal antes de alcanzar el túbulo conector (connecting tubule) y el conducto colector. 2) el volumen plasmático. Describir los componentes y las funciones de una nefrón. muy importantes en la regulación del equilibrio ácido/base. Cada riñón humano contiene aproximadamente 1.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº8: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA FISIOLOGÍA DEL SISTEMA RENAL Objetivos 1. Explicar el papel de los transportadores en la reabsorción de glucosa. Los riñones están situados entre la pared abdominal posterior y el peritoneo abdominal. Definir nefrón. Explicar el proceso de la reabsorción. Todas estas actividades son extremadamente importantes para mantener la homeostasis en el organismo. El túbulo distal y el conducto colector están formados por dos tipos de células: las células principales y las células intercaladas. Los riñones son órganos excretores y reguladores. una arteriola eferente drena el glomérulo de la sangre restante. 42 . Cada nefrón se compone de un corpúsculo renal y de un túbulo renal. 3. 5) la excreción de desechos metabólicos y de materiales extraños. El corpúsculo renal consiste en un penacho de capilares.2 millones de nefróns. 6. A medida que la sangre atraviesa los capilares glomerulares. Las células principales reabsorben Na + yagua y secretan K+. seguido por el asa de Henle. Aunque muchos libros de texto representan los riñones directamente enfrente uno del otro. o concentración de una solución expresada como osmoles de soluto por litro de solvente. Depués. denominado glomérulo. Entender las acciones de la ADH y de la aldosterona en la reabsorción de solutos y en la absorción de agua. realmente el riñón derecho está un poco más bajo que el izquierdo. donde se recoge la orina. Los riñones regulan 1) la osmolaridad del plasma. aldosterona. los riñones son responsables de eliminar del organismo los productos de desecho y el exceso de agua. Al excretar agua y solutos. corpúsculo renal. Las células intercaladas secretan H+ o HC03 . túbulo renal. una curva en forma de horquilla en «U». Entender cómo afecta el diámetro arterial a la función de la nefrón. sigue después hasta el túbulo recto proximal. 7. arteriola aferente. 4. por lo tanto. filtración glomerular. que está encerrado por una cápsula llena de líquido denominada cápsula de Bowman. 4) el equilibrio de electrólitos. Entender cómo influye la presión arterial en la función de la nefrón. Una arteriola aferente proporciona sangre al glomérulo. Pulsa Ayuda (Help) en la parte superior de la pantalla y selecciona después Globos Activos (Balloons On). En parte inferior izquierda de la pantalla hay dos recipientes. la sangre fluirá desde el recipiente de origen a la arteriola aferente y luego al grupo de pequeños tubos que representan el glomérulo. Observa en particular el glomérulo y la cápsula del glomérulo. Lafiltración glomeruínr es un índice de la función del riñón. La ADH se considera la hormona más importante del organismo para regular el equilibrio hídrico. En las tres primeras actividades te concentrarás en cómo el diámetro y la presión arteriales afectan a la filtración glomerular y al volumen de orina. La diferencia es reabsorbida por el organismo.5 litros/24 horas. Una vez que hayas identificado todo el equipo de la pantalla. Aparecerán etiquetas en las distintas partes de la nefrón a medida que pasas sobre ellas. a través de las paredes de los capilares glomerulares hasta la cápsula de Bowman.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Filtración Glomerular La sangre entra en el glomérulo desde la arteriola aferente. Puedes ajustar el radio de cualquiera de estos tubos pulsando sobre los botones (+) y (-) Junto a los tubos respectivos. Cuando se pulsa el botón Iniciar (Start). Más del 67% de esta reabsorción tiene lugar en el túbulo contorneado proximal. en la orina se excretan menos del 1 % del agua filtrada. La concentración de sales y de moléculas orgánicas es similar a la de la sangre. o por un proceso denominado autorregulación renal. de cloruro sódico y de otros solutos. Observa también el «tubo aferente» y el «tubo eferente» a la izquierda del glomérulo --éstos representan las arteriolas aferente y eferente que llevan y que drenan la sangre desde el glomérulo. de modo que en 24 horas los glomérulos filtran alrededor de 180 litros de plasma. la presión de la arteriola eferente. o el tamaño de la superficie de filtración. Mueve ahora tu ratón alrededor de la nefrón simulada en la parte amarilla de la pantalla. La aldosterona regula la reabsorción de NaCl (y así también su excreción). representa el suministo de sangre que llega al nefrón. Las fuerzas de Starling (los gradientes de presión hidrostática y osmótica) conducen al plasma sin proteínas desde la sangre. A 43 . promoviendo la absorción de agua desde el líquido filtrado. debido a la presión osmótica de la sangre (presión oncótica) y a la presión hidrostática de los fluidos de la cápsula de Bowman. Del Menú Principal. Una vez formado el filtrado. Mientras que cada día se filtran hasta 180 litros. El túbulo contorneado distal y el conducto colector reabsorben aproximadamente el 7% del NaCl filtrado. la filtración oscila entre 80 y 140 ml/min. Normalmente. La producción normal de orina es 1-1. solo se filtra cerca del 20% de la sangre que entra en la nefrón. el nefrón debe reabsorber los materiales que necesita el organismo y excretar los materiales innecesarios. También puedes ajustar la presión arterial del recipiente de origen pulsando los botones (+) y (-) junto indicador de «Presión (mmHg)» (Pressure). El filtrado que se forma está desprovisto de partículas celulares y esencialmente no contiene proteínas. El recipiente de la izquierda. pulsa de nuevo Ayuda (Help) y selecciona Glob Inactivos (Balloons Off) (no puedes seguir con el experimento a menos que las etiquetas estén des activadas). En los seres humanos. Es en esta parte distal de la nefrón donde actúan las hormonas para reabsorber agua y electrólitos. al que llamaremos el «recipiente de origen». secretan una cantidad variable de K+ y de H+ y reabsorben una cantidad variable de agua. La ADH (hormona antidiurética) produce un incremento de la permeabilidad del túbulo distal y del conducto colector. La filtración glomerular se puede alterar cambiando la resistencia de la arteriola aferente. selecciona Fisiología del Sistema Renal (Renal System Physiology). Actividad 1 Efecto del diámetro de la arteriola sobre la filtración glomerular En esta actividad investigarás cómo los diámetros de las arteriolas aferente y eferente que conducen hacia y desde el glomérulo pueden afectar a la filtración glomerular. utiliza los botones (+) o (-) junto a los indicadores de los radios para ajustarlos.45 mm. verás cómo se produce la ultra filtración (ultrafiltración significa la filtración desde el plasma de cualquier cosa. Si no lo está. pulsa el botón Rellenar (Refill). 44 .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 medida que la sangre atraviesa el glomérulo. Pantalla de inicio del experimento de Simulación de la filtración glomerular. El indicador del radio aferente (Afferent Radius) debe fijarse a 0. pulsa Rellenar (Refill) debajo del recipiente de drenaje antes de comenzar las actividades que siguen. Para ver en acción un experimento de prueba de este proceso pulsa el botón Iniciar (Start). 1. Asegúrate de que el recipiente de la izquierda está lleno. excepto las proteínas y las células).50 mm y el del radio eferente (Efferent Radius) a 0. En el extremo del tubo de la nefrón verás la formación de orina en un depósito pequeño en la parte inferior derecha de la pantalla. Al final del experimento. La sangre entonces será drenada desde el glomérulo hasta el «recipiente de drenaje» junto al recipiente de origen. Si no lo están. 2. Reduce el radio de la arteriola aferente (Afferent Radius) hasta 0. 1. ¿fluye el líquido a través del nefrón? ¿Cuál es la filtración glomerular? ¿Cómo es esta filtración comparada con tus datos de referencia. 45 . asegurándote de pulsar Guardar Datos (Record Data) al final de cada experimento. 7. 2. Si no es así. Aumenta el radio aferente (Afferent Radius) en 0. Mantén el resto de variables en sus valores originales. El indicador de presión (Pressure (mmHg)) que se encuentra sobre el recipiente de la izquierda debería marcar 90 mm Hg.30 rnm y pulsa Iniciar (Start).05 mm y repite los pasos 3 a 6. investigarás el efecto de la presión arterial sobre la filtración glomerular. ¿Cómo afectó el aumento del radio de la arteriola aferente a la filtración glomerular? 8. Después de que el recipiente de drenaje se haya llenado de sangre. En estas condiciones. Pulsa el botón Iniciar (Start). Rate) en la parte superior derecha de la pantalla a medida que la sangre atraviesa la nefrón. Asegúrate de que el recipiente de origen está lleno de sangre y el recipiente de drenaje está vacío. Siempre puedes recuperar tus datos de la actividad anterior resaltando el conjunto de datos Aferente (Afferent). Observa los indicadores de la presión glomerular (Glomerular Pressure) y de la filtración glomerular (Glomerular Filt. Esto te permitirá guardar tus datos en una nueva ventana de conjunto de datos. 5. Si no es así. Estos serán tus datos de referencia para esta actividad. pulsa los botones (+) o (-) junto al indicador para ajustarlo. 6. y por qué? 9. ¿Cómo afectó el aumento del radio eferente a la filtración glomerular? ¿Cómo afectó la disminución del radio eferente a la filtración glomerular? ¿Cuál podría ser la causa fisiológica de un cambio en el radio de la arteriola aferente o eferente? Actividad 2: Efecto de la Presión sobre la filtración glomerular A continuación. Compara estos datos con tus datos de referencia. Pulsa el botón Rellenar (Refill).[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 3. diseña y realiza un experimento para probar los efectos del aumento o de la disminución del radio eferente (Efferent Radius). así como el indicador del volumen de orina (Urine Volume) en la parte inferior derecha de la pantalla.60 rnm. Utilizando la simulación. pulsa Guardar Datos (Record Data). 4. resalta Presión (Pressure). pulsa Rellenar (Refill). Bajo el indicador de Conjunto de Datos (Data Sets). Continúa repitiendo la actividad hasta que hayas alcanzado el radio aferente (Afferent Radius) máximo de 0. 6. En el cuerpo humano.50 mm y el radio eferente (Efferent Radius) a 0. En esta actividad investigarás los efectos combinados de los cambios en el diámetro de la arteriola y en la presión sobre la filtración glomerular. Esto te permitirá guardar tus datos en una nueva ventana de conjunto de datos. 6. Fija la presión (Pressure (mmHg)) a 90 mmHg. Continúa aumentándola de 5 en 5 rnm y repitiendo el experimento hasta que hayas alcanzado la presión máxima de 100 mmHg. Fija el radio aferente (Afferent Radius) a 0.50 y el radio de la arteriola eferente (Efferent Radius) en 0.45 mm. pulsa el botón de Guardar Datos (Record Data). Estos son tus datos de referencia. Efectos Combinados En la primera actividad te fijaste en el diámetro de la arteriola y su papel en la filtración glomerular. Pulsa el botón Iniciar (Start) y deja que se complete el experimento.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 3. ¿Qué sucedió con la filtración glomerulai y con el volumen de orina después de reducir la presión? 46 . Pulsa entonces Guardar Datos (Record Data). Pulsa Rellenar (Refill). 3. Siempre puedes recuperar tus datos de las actividades anteriores resaltando el conjunto de datos Aferente (Afferent) o el conjunto de datos Presión (Pressure). Bajo la ventana de Conjunto de Datos (Data Sets). Estos son tus datos de referencia.Disminuye la presión (Pressure (mmHg)) hasta 80 mmHg. resalta Combinado (Combined).45 mm. Después examinaste el efecto de la presión sobre la filtración glomerular. Cuando hayas finalizado el experimento. Asegúrate de pulsar Guardar Datos (Record Data) y Rellenar (Refill) después de cada experimento. Pulsa el botón Iniciar (Start) y deja que se complete el experimento. 4. ¿Cómo cambió el volumen de orina? ¿Por qué podría considerarse beneficioso para el organismo un incremento del volumen de orina? Actividad 3. Aumenta la presión (Pressure (mm Hg)) en 5 mmHg y repite el experimento. Pulsa el botón Iniciar (Start). Pulsa Rellenar (Refill). Pulsa entonces Guardar Datos (Record Data). Observa los indicadores de Presión Glomerular tGlomerular Pressure) y de Filtración Glomerular (Glomerular Filtration Rate) en la parte superior derecha de la pantalla. ambos efectos se producen simultáneamente. Mantén el radio de la arteriola aferente (Afferent Radius) en 0.50 mm. el radio de la arteriola aferente (Afferent Radius) a 0.45 mm. y el radio de la arteriola eferente (Efferent Radius) a 0. 5. Ajusta el indicador de presión (Pressure (mm Hg)) (encima del recipiente de origen) a 70 mm Hg. 7. 5. 4. 1. 2. ¿Qué le sucedió a la presión en el glomérulo a medida que aumentabas la presión? ¿Qué ocurrió con la filtración glomerular? Compara el volumen de orina de tus datos de referencia con el volumen de orina cuando aumentaste la presión. puedes ajustar la concentración de solutos del espacio intersticial. 9. (mosm) (Gradiente de Concentración) cerca de la parte inferior de la pantalla. ¿Cuál es el principal «ingrediente» que se necesita eliminar de la sangre? Los estudios sobre el envejecimiento han demostrado que algunas nefróns pueden fallar a medida que envejecemos. ¿Qué cambios se observan en el funcionamiento de la nefrón cuando la válvula está cerrada? ¿Por qué se observaron estos cambios? ¿Es funcional el riñón cuando la filtración glomerular es cero? Explica tu respuesta. El espacio amarillo claro que rodea a la nefrón de color amarillo oscuro representa el espacio intersticial entre la nefrón y los capilares peritubulares que se ramifican desde la arteriola eferente.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ¿Cómo podrías ajustar el radio aferente o eferente para compensar el efecto de la reducción de presión sobre la filtración glomerular y sobre el volumen de orina? Utiliza la simulación para decidir tu respuesta. El movimiento de solutos yagua desde los túbulos renales al espacio intersticial depende del gradiente de concentración --es decir. el líquido filtrado comenzará a fluir a través de la nefrón. Grad. 8. Cuando pulsas Iniciar (Starti. pulsa el botón cuadrado de la válvula que se encuentra sobre el conducto colector (que actualmente indica «válvula abierta» (valve open)). A continuación. Pulsa Iniciar (Start). En la siguiente actividad examinarás el proceso de reabsorción pasiva que se produce mientras el líquido filtrado viaja a través de un nefrón y se va formando orina. como resultado de la pérdida de sangre ¿qué cambios necesitaría hacer el riñón para mantener su filtración normal? SIMULANDO LA FORMACIÓN DE ORINA La reabsorción es el movimiento de los solutos y del agua filtrada desde la luz de los túbulos renales nuevamente hacia el plasma. la diferencia entre la concentración de solutos en los túbulos y la concentración de solutos en el espacio intersticial. Pulsando los botones (+) y (-) que hay junto a este indicador y después pulsando Aplicar (Dispense).completando el proceso de la reabsorción. ¿Será esto un problema en lo que se refiere a la formación de la orina? Si la presión arterial disminuyera -por ejemplo. Pulsa Experimento (Experiment) en la parte superior de la pantalla y selecciona Simulando la Formación de Orina tSimulating Urine Formation. 47 . Al final del experimento pulsa Guardar Datos (Record Data). y los solutos y el agua se moverán desde los túbulos al espacio intersticial y de ahí a los capilares peritubulares. Ahora la válvula debe indicar «válvula cerrada» (valve closed). Sin la reabsorción excretaríamos los solutos y el agua que necesita nuestro organismo. Observa el indicador de Cone. Observa que los capilares no se muestran en la pantalla. . cuando estudies la reabsorción de glucosa. Explicaremos este equipo en la Actividad 5. que contienen las hormonas aldosterona (Aldosterone) y ADH (hormona antidiurética). Cerca de la parte inferior izquierda de la pantalla observarás un Detector (Probe). observa el equipo para añadir transportadores de glucosa en la misma parte superior de la pantalla. para medir la concentración de solutos en ese momento. Cuando el detector se ponga rojo. Para la primera actividad te ocuparás solamente de la ADH.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Pantalla de inicio del experimento de Simulación de la formación de orina Observa también las dos botellas cuentagotas en la parte derecha de la pantalla. Efecto del gradiente de soluto sobre la concentración de la orina 1. puedes pulsar sobre él y arrastrarlo sobre las diferentes partes de la nefrón y sobre el recipiente. Asegúrate de que esté resaltado Gradiente (Gradient) dentro de la ventana de Conjunto de Datos (Data Sets). Actividad 4. 48 . Finalmente. que aumenta la permeabilidad al agua del tú bulo contoneado distal y del conducto colector de la nefrón. no toda ella será reabsorbida hacia el organismo. La ventana de Conc. y como tal se filtra fácilmente desde del plasma hacia la cápsula de Bowman como parte del líquido filtrado. El tapón se abrirá y la ADH goteará sobre el conducto colector. 5. Es importante observar que éste es también el valor típico de la concentración sanguínea de solutos. Pul a Iniciar (Start) y deja que la sangre atraviese el sistema. Actividad 5. (mosm) (Gradiente de Concentración) en 1200 y pulsa Aplicar (Dispense). Aumenta el gradiente de concentración en 300 mosm (es decir. Al final del experimento. El valor aparecerá en la ventana de Concentración (Concentration) al lado de la localización original del detector. Fija el Conc. pulsa Guardar Datos (Record Data). Cuando se ponga rojo. cuya «energía» procede del gradiente creado por el transporte de sodio.e) en la ventana de Conjunto de Datos (Data Sets). Grad. Resalta Glucosa (Glucos. fíjalo a 600 mosm) y repite el experimento. Continúa aumentando el gradiente de 300 en 300 mosm y repitiendo el experimento hasta que alcances 1200 mosm. Pulsa y arrastra el tapón del cuentagotas de la botella de ADH y suéltalo en la parte superior del tapón gris. 49 . Observa el Detector (Probe) en la parte inferior izquierda de la pantalla. En esta actividad examinarás el efecto de los tran portadores de glucosa sobre su reabsorción. de forma que si se ingiere demasiada glucosa. 7. el valor normal de la concentración intersticial de solutos en el riñón. utiliza los botones (+) o (-) para ajustarlo. ¿qué le estás haciendo a la orina que se está formando? Haz una predicción sobre qué le sucedería al volumen de orina si no añadieras ADH al conducto colector. Pulsa Aplicar (Dispense) para añadir la concentración de 300 mosm al fluido intersticial. Hay un número finito de transportadores en cada célula. Grad. Para asegurarse de que la glucosa sea reabsorbida hacia el organismo. pulsa sobre él y arrástralo hasta encima del depósito que recoge la orina para medir la concentración de solutos en ella. 3. Después se cerrará el tapón. existen en el nefrón transportadores de glucosa. Los transportadores que trasladan estas moléculas a través de la membrana on proteínas incrustadas en la membrana celular. Si no es así. Reabsorción de Glucosa La glucosa no es una molécula muy grande. ¿Cómo varió la concentración de solutos de la orina a medida que aumentaba el gradiente de concentración del fluido intersticial? ¿Qué le sucedió al volumen de orina a medida que aumentaba el gradiente de concentración? ¿Por qué? Al aumentar el gradiente de concentración. 4. (mosm) (Gradiente de Concentración) debe indicar 300. Recuerda añadir ADH al conducto colector antes de pulsar Iniciar (Start). de modo que pueda constituir el material inicial del metabolismo. Asegúrate de pulsar Guardar Datos (Record Data) después de cada experimento.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 2. directamente encima del lado derecho de la nefrón. 1. 2. La glucosa es absorbida mediante un transporte activo secundario. 6. Observa que tampoco se ha añadido ADH -te centrarás en la ausencia o la presencia de transportadores de glucosa. Su cción principal es aumentar la permeabilidad al agua del túbulo distal y del conducto colector de modo que se absorba más agua hacia el organismo. La entrada de agua al organismo debe ser exactamente igual a su pérdida.Pulsa Guardar Datos (Record Data) al final del experimento. Continúa aumentando el número de transportadores de glucosa de 100 en 100 y repitiendo el experimento hasta que hayas alcanzado el máximo número de transportadores. los riñones funcionan para conservar el agua haciendo la orina muy hiperosmótica (con una 50 . Asegúrate de aplicar el gradiente de concentración antes de comenzar cada experimento. 5. Pulsa entonces Añadir Transportadores (Add Carrier) 6. el organismo se deshidrataría rápidamente. ¿Qué le sucede a la concentración de glucosa a medida que añades transportadores de glucosa al sistema? ¿En qué punto la concentración de glucosa en la orina es cero? Una persona con diabetes tipo 1 no puede sintetizar insulina. y de pulsar Guardar Datos (Record Data) después de cada uno de ellos. ¿Qué esperarías encontrar en la orina de una persona diabética? ¿Por qué? Actividad 6. Un cambio de un 1 % en la osmolalidad corporal hará que se segregue esta hormona. 8. Pulsa Iniciar (Start). o canales de agua en la membrana apical. Sin absorción de agua. Debes comprender el movimiento pasivo de solutos y el papel de los transportadores de glucosa en su reabsorción. y una persona con diabetes tipo II no responde a la insulina que sintetiza. 500.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Recuerda que 1200 es el valor normal de la concentración de solutos en el riñón. En cualquier caso. sin transportadores de glucosa. la persona diabética es incapaz de absorber glucosa hacia su organismo. Pulsa Iniciar (Start). A continuación. 7. 4. En la parte superior de la pantalla pulsa el botón (+) hasta que la ventana de Transportadores de Glucosa (Glucose Carriers) indique 100. Al final del experimento. La ADH se une a los receptores de las células principales para producir esta reacción abriendo acuaporinas. examinarás las acciones de las hormonas sobre la nefrón. la mayoría de las cuales tienen lugar en el conducto colector. pulsa Guardar Datos (Record Data). 3. Efecto de las hormonas sobre la reabsorción Ahora debes entender cómo se produce la filtración y cómo está controlada. Si la toma de agua es baja. o si ha habido una pérdida de fluidos del organismo. En condiciones normales el riñón regula estrechamente la cantidad de agua excretada para mantener el equilibrio hídrico del organismo. La hormona antidiurética (ADH) está influida por la osmolalidad (la concentración de una solución expresada en osmoles de partículas de soluto por kilogramo de solvente) de los fluidos corporales así como por el volumen y la presión del sistema cardiovascular. Éste servirá como «control». 3. 10. la osmolalidad de la orina varía desde 50 hasta 1200 miliosmoles/kg de agua. 4. aplica sobre el conducto colector tanto la ADH como la aldosterona. 2. Éste es tu experimento «control» y tus datos de referencia. Al final del experimento.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 concentración de solutos relativamente elevada) con respecto a la sangre. Resalta Hormona (Hormone) dentro de la ventana de Conjunto de Datos (Data Sets). Pulsa Iniciar (Start). Si ha habido una gran entrada de líquido. La osmolalidad del organismo se debe mantener dentro de límites muy estrechos. denominada enzima convertidora. Pulsa y arrastra el tapón del cuentagotas de la botella de ADH y suéltalo sobre el tapón gris. Unido a la adición de ADH. Una disminución de la presión arterial es detectada por las células de la arteriola aferente y desencadena la liberación de renina. La renina actúa como una enzima proteolítica. dando como resultado un incremento de la presión arterial. El tapón se abrirá y la ADH goteará sobre el conducto colector. pulsa Guardar Datos (Record Data). que convierte la angiotensina I en angiotensina II. Al final del experimento pulsa Guardar Datos (Record Data). haciendo que el angiotensinógeno se convierta en angiotensina I. En el individuo normal. 5. (mosm) (Gradiente de Concentración) en 1200 y pulsa Aplicar (Dispense). 8. 7. 6. Pulsa Iniciar (Start). Pulsa Iniciar (Start). ¿Qué hormona tiene el mayor efecto sobre el volumen de orina? ¿Por qué? 51 . Las células endoteliales tienen una enzima. pulsa Guardar Datos (Record Data). 1. Pulsa Iniciar (Start). La aldosterona actúa sobre el conducto colector del riñón para estimular la captación de sodio desde el líquido filtrado hacia el organismo y la liberación de potasio desde el organismo. Fija el número de Transportadores de Glucosa (Glucose Carriers) en cero y pulsa Aplicar (Dispense) para asegurarte de que ningún transportador de la actividad anterior continúa activo. El tapón se abrirá y la aldosterona goteará sobre el conducto colector. La angiotensina II actúa sobre la corteza suprarrenal para inducirla a que segregue la aldosterona. Pulsa y arrastra el tapón del cuentagotas de la botella de aldosterona y suéltalosobre el tapón gris. Grad. directamente encima del lado derecho de la nefrón. Fija el Conc. 9. Debes ver aparecer una línea amarilla contorneando el conducto colector. directamente encima del lado derecho de la nefrón. Al final del experimento pulsa Guardar Datos (Record Data). Para tu cuarto experimento. este cambio de electrólito también hace que se reabsorba más agua hacia la sangre. la orina es más hipoosmótica. Al final del experimento. La aldosterona es una hormona de la corteza suprarrenal que está bajo el control del sistema renina-angiotensina. 2) el volumen de orina y 3) la concentración de potasio? Si no se utilizara ADH.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ¿Cómo influye la adición de aldosterona a la concentración de potasio en la orina? ¿Cómo afecta la adición de ADH a la concentración de potasio en la orina? Este efecto ¿es comparable al efecto de añadir aldosterona? ¿Cómo afecta añadir ambas hormonas a 1) la concentración de la orina. ¿cómo variaría la concentración de la orina? Razona tu respuesta 52 . que se aplica a todos los recién nacidos que nacen en los hospitales públicos del país.. a) ¿A qué se deben las diferencias observadas entre las dos condiciones experimentales? b) ¿Cómo es la respuesta de un diabético frente a una carga oral de glucosa? c) ¿Cuál es la importancia de la mantención de la glicemia? e) ¿Qué hormonas participan en este proceso? Indique los efectos sobre el metabolismo intermediario que poseen tales hormonas y los tejidos sobre los cuales actúan. En este caso los valores encontrados fueron: Basal: 85 mg/dl 60 min.Actualmente el Ministerio de Salud tiene implementado un programa de búsqueda masiva de hipotiroidismo congénito y fenilcetonuria. En Chile. 3.: 95 mg/dl -Al día siguiente se le administró igual cantidad de glucosa por vía endovenosa. que sería el tratamiento? 4.: 170 mg/dl 120 min.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº9: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA SEMINARIO DE FISIOLOGÍA ENDOCRINA 1.Un individuo normal fue sometido a las siguientes condiciones experimentales: . 53 . se hace una sección a nivel de los vasos portales: ¿Qué pasará con la secreción de hormonas hipofisiarias? ¿Por qué?. Los valores encontrados fueron: Basal: 80 mg/dl 60 min. siendo sus valores normales hasta 20 mUI/ml.Si en un animal de experimentación.¿Cómo es el modelo general de control de la secreción de hormonas adenohipofisiarias?.: 175 mg/dl 120 min..: 110 mg/dl 180 min. para detectar el hipotiroidismo congénito se extrae una gota de sangre del talón y mediante técnicas de radioinmunoanálisis (RIA)..Se le administró en ayunas 75 g de glucosa por vía oral y se le determinó la glicemia en función del tiempo.. 2. se cuantifica TSH.: 120 mg/dl Grafique los resultados en cada caso.: 150 mg/dl 180 min. a) ¿Qué es el Hipotiroidismo Congénito? b) ¿Por qué se puede utilizar la cuantificación de TSH para pesquisar esta patología? c) ¿Por qué los niños afectados con esta patología tienen niveles de TSH altos? d) ¿Cómo se encontrarán los niveles plasmáticos de T3 y T4 en estos niños? e) ¿Por qué es importante prevenir esta enfermedad? f) Qué manifestaciones se observan a nivel del sistema nervioso central en los niños afectados por esta patología? ¿Cuál cree Ud. Algunos fármacos hipoglicemiantes utilizados en el tratamiento de pacientes diabéticos son bloqueadores de canales de potasio sensibles a ATP.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 5. a) ¿Todas las personas presentan este tipo de hipoglicemia reactiva? b) ¿Cuál es la causa de esta respuesta a la ingesta de glucosa? c) ¿Cómo cree Ud. 54 . la ingesta de carbohidratos en esta persona? d) ¿Por qué se debe evitar caer en un estado de hipoglicemia como la que presenta este paciente? 6. El gráfico muestra un test de tolerancia a la glucosa realizado en una persona que presenta hipoglicemia reactiva. Clasifique las acciones biológicas directas de la hormona del crecimiento sobre el tejido adiposo. ¿La hormona del crecimiento aumenta directamente la velocidad de desarrollo en los niños? 9. músculos e hígado. En el contexto del mecanismo de acoplamiento estímulo. que debería ser normalmente. ¿Cuáles son las hormonas que influyen en el crecimiento normal y cuál es su función? 8.secreción de insulina ¿cómo es que estos fármacos podrían estimular la secreción de insulina? 7. Tabla 1. Debe determinarse ante todo una glucosa en ayunas. postprandial (después de una comida). La American Diabetes Association recomienda estudiar la glucosa en ayunas o bien el test de TOG para diagnosticar una diabetes pero dice que la prueba debe repetirse al cabo de un tiempo. Interpretación de los resultados obtenidos en el Test de Tolerancia a la glucosa. Un test de TOG no es más que una serie de determinaciones de glucosa. Tabla 1. Se utiliza tanto para detectar hiperglicemias como hipoglicemias y para diagnosticar la diabetes. pero existen muchas otras situaciones y enfermedades que pueden también causar aumentos de glucosa en sangre. para poder confirmar el diagnóstico de diabetes.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº10: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA TEST DE TOLERANCIA A LA GLUCOSA INTRODUCCION La prueba de la glucosa en sangre sirve para conocer la cantidad de glucosa en sangre justo en el momento de la obtención de la muestra. y/o formando parte de un test de tolerancia oral a la glucosa (TOG). En la tabla siguiente se resume el significado de los resultados obtenidos. La glucosa sanguínea puede medirse en estado de ayuno (obtención después de 8 a 10 horas de ayuno). Niveles elevados de glucosa suelen indicar diabetes. El test de TOG puede solicitarse como ayuda en el diagnóstico de una diabetes y como una prueba de seguimiento ante una glucosa en sangre aumentada. aleatoriamente (en cualquier momento). 55 . A continuación se solicitan una o más determinaciones de glucosa a intervalos específicos para controlar los niveles de glucosa a lo largo del tiempo. entonces el paciente bebe una cantidad estándar de una solución de glucosa para poner a prueba su sistema. basándose en las recomendaciones de práctica clínica de la American Diabetes Association. 5 h 2. MATERIALES Sobrecarga de Glucosa (75gr) Glucotex Lancetas IMPORTANTE Para el desarrollo de esta actividad practica es necesario que un integrante de cada grupo de trabajo este en ayunas de al menos 10-12 hrs. Analizar y discutir el grafico obtenido. Si el nivel de glucosa a las dos horas es inferior a 140mg/dl el paciente es normal.75 g/kg de peso en niños) de glucosa oral. ANALISIS DE LA ACTIVIDAD 1. Para valores entre 140 y 200 mg/dl se considera intolerancia oral a la glucosa. Anotar en la siguiente tabla los valores obtenidos de glicemia en cada uno de los tiempos establecidos. PROCEDIMIENTO El test consiste en la administración de glucosa por vía oral y medición del aumento de la glicemia durante dos horas. RIESGO FRECUENTE El riesgo más frecuente consiste en tener nauseas e incluso llegar a vomitar con lo que la prueba quedaría anulada. Se administrará 75 g (1.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 OBJETIVO GENERAL Diagnosticar diabetes y se realiza en toda persona con glicemia basal entre 110 y 126 mg/dl. valoración del postparto de gestantes con diabetes gestacional o en estudios epidemiológicos. El paciente deberá permanecer en reposo. el valor es mayor o igual a 200 mg/dl la situación del paciente es patológica.5 mg/dL 2.0 h 2. según la tabla: Tiempo 0 Basal 30´ 1h 1. Se extraerá sangre en situación basal y cada media hora posterior a la administración de la sobrecarga de glucosa. Graficar glicemia (mg/dl) v/s tiempo (hrs. si a las dos horas. 56 .). diabetes tipo 2. ¿Por qué dentro de la técnica del test de tolerancia a la glucosa se utiliza una sobre carga de 75 gr.com 57 . ¿Explique los mecanismos fisiológicos por los cuales al cabo de 1 hora se logra normalizar la glicemia? 3.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 PARA INVESTIGAR: 1. de glucosa? 2. Averiguar la diferencia de realizar el test en sangre total y en plasma. intolerancia a la glucosa y diabetes gestacional? 4. NOTA: Consultar valoresnormales. ¿Cómo sería esta grafica en los siguientes casos: diabetes tipo 1. Además de ser hidrolasas. proteínas. la enzima no tendrá efecto. causando su desnaturalizacion (es decir. La mayoría de las moléculas alimenticias se pueden incluir en una de las siguientes categorías: carbohidratos. La mayoría de los alimentos que consumimos no se pueden absorber hacia nuestra circulación sanguínea sin que primero se rompan en partículas más pequeñas. El sistema digestivo. también denominado sistema gastrointestinal. las enzimas digestivas son específicas de sustrato -funcionan sobre algunas sustancias pero no sobre otras.es eliminado del extremo carboxilo de un aminoácido y un –H+ es eliminado del grupo amino del segundo aminoácido para formar un enlace dipéptido entre los dos aminoácidos y además agua. Un aumento en la temperatura puede hacer que una reacción se acelere. las patatas. amilasa salival. Definir tracto digestivo. carbohidratos. el esófago. 2. la amilasa salival e una enzima de la saliva que rompe el almidón (que se encuentra en alimentos como el maíz. experimenta un cambio estructural que impide su función). 58 . Los carbohidratos son la fuente principal de calorías para la mayoría de las personas e incluyen la glucosa. La temperatura y el pH son dos factores que desempeñan un papel clave en la eficacia de las enzimas digestivas. una enzima digestiva cataliza la adición de agua al enlace dipéptido. Una vez que una molécula de alimento se rompe en sus componentes mas simples. aunque la celulosa se compone de glucosa. 7. cuando dos aminoácidos se unen para formar una proteína. el colon. Identificar las principales enzimas. glándulas accesorias. cada enzima tiene un pH óptimo en el cual es más activa. la faringe. ya que las moléculas se muevan más rápidamente y entonces se incrementa el contacto con la enzima. proteínas y grasas. hidrolasas. el recto y el ano. una temperatura demasiado alta alterará las uniones moleculares que estabilizan la configuración de la enzima. Identificar las tres categorías principales de moléculas alimenticias. rompiendo el enlace para restaurar el grupo carboxilo del primer aminoácido y el grupo amino del segundo aminoácido. romperlo en sus componentes más simples.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 LABORATORIO Nº11: PRACTICO DE FISIOLOGIA HUMANA PROCESOS FÍSICOS Y QUÍMICOS DE LA DIGESTIÓN Objetivos: 1. Por ejemplo. pepsina y lipasa. 3. Comprender la especificidad de la acción enzimática. un grupo –OH. Las funciones principales del sistema digestivo son inferir el alimento. el pan y la pasta) y el glucógeno (almidón animal). proteínas o lípidos. La digestión es el proceso de rotura en tracto digestivo de las moléculas de alimento en otras más pequeñas con la ayuda de enzimas. Las enzimas digestivas son hidrolasas: catalizan (aceleran) la adición de agua a las moléculas de alimento para romperlas en subunidades más pequeñas. sin embargo. 5. las azúcares y el almidón. la enzima funcionará según lo esperado. Por ejemplo. estos se absorben a través de las células epiteliales que revisten el tracto intestinal y entran en la circulación sanguínea. Explicar el efecto de la temperatura y del pH sobre la actividad enzimática. el estómago. Antes de ser absorbidos hacia la sangre. escindiendo eficazmente la proteína en dos subunidades de aminoácido. Además. Para romper esta proteína. consta de un tracto digestivo y las glándulas accesorias que segregan enzimas y los fluidos necesarios para la digestión. Dentro del rango de pH óptimo. Explicar cómo puede determinarse la actividad enzimática con ensayos enzimáticos. sustratos y productos de la digestión de carbohidratos. Comprender las principales funciones y procesos del sistema digestivo. extraer los nutrientes de estos componentes para su absorción corporal y eliminar los deshechos. El tracto digestivo incluye la boca. 4. al igual que el almidón y el glucógeno. más allá de este pH. digestión. el intestino delgado. lípidos. sales biliares. pero no la celulosa (que se encuentra en las paredes celulares de las plantas). 6. Para aumentar la velocidad de digestión por la lipasa. Amilasa Observa las 11 botellas cuentagotas en el cuadrante superior derecho de la pantalla. Los lípidos. Las proteínas son muy importantes para el crecimiento. los lípidos primero son emulsionados (se rompen en gotas más pequeñas) con la ayuda de las sales biliares. La lipasa. El armario cenado en el cuadrante superior izquierdo de la pantalla es un armario de análisis. donde los prepararás para la experimentación. Debajo del armario de análisis hay un lavador de tubos de ensayo (Test Tube Washer) donde depositarás los tubos de ensayo usados. La emulsión da lugar a gotas más pequeñas con áreas superficiales más grandes. la mayoría de los cuales son triglicéridos (1os componentes principales de grasas y de aceites) no son solubles en agua y por ello plantean problemas especiales para la digestión. Las proteínas se rompen en aminoácidos antes de ser absorbidas por el organismo para construir nuevas proteínas. es hidrolítica (como todas las enzimas digestivas) y solo puede actuar en la superficie de las gotas de lípidos porque estos son insolubles en agua. A lo largo de la parte inferior de la pantalla está el módulo de registro de datos. la enzima que actúa sobre los lípidos. que contiene los productos químicos que añadirás a tus tubos de ensayo experimentales para interpretar los resultados de la prueba. especialmente entre la gente joven. tales como glucosa). Las sales biliares también forman micelas. donde pulsarás sobre los tubos de ensayo y los arrastrarás a los soportes en la unidad de incubación. derivadas del colesterol. Prepararás tubos de ensayo conteniendo varias combinaciones del contenido de las botellas. Debajo de las botellas cuentagotas hay una unidad de incubación que te permitirá hervir. congelar e incubar los tubos de ensayo.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 los carbohidratos más grandes se rompen en monosacáridos (azúcares simples. haciendo más fácil que la lipasa se una a los sustratos y digiera los lípidos. donde guardarás tus datos experimentales. Junto a él hay un aparato distribuidor de tubos de ensayo. 59 . que ayudan a la absorción de los productos de la digestión de los lípidos: ácidos grasos y monoglicéridos. Tubo de ensayo 7: almidón (Starch). Asegúrate de que la temperatura de incubación está fijada a 37°C y el temporizador (Timer) está fijado en 60 minutos. tampón pH 7.0 Buffer) .0 Buffer) .0 Buffer) Para hacer esto.Tubo de ensayo 4: almidón (Starch). 5. La amilasa salival rompe el almidón en maltosa.Tubo de ensayo 5: maltosa (Maltose).0 Buffer) . la ranura número 3. hasta que las siete ranuras en la parte superior de la incubadora contengan tubos ensayo. Pulsa Incubar (lncubate). agua desionizada (Deionized Water).Tubo de ensayo 2: amilasa (Amylase). agua desionizada (Deionized Water). pulsa los botones (+) o (-) para ajustarlo.Tubo de ensayo 6: almidón (Starch). Observa que la única diferencia entre el tubo 3 y el tubo 4 es que el tubo 3 ha hervido. 2. tampón pH 7.0 (pH 2. 1.0 Buffer) .Tubo de ensayo 3: almidón (Starch). Así.0 (PH 7. tampón pH 9. amilasa (Amylase). tampón pH 7.0 (PH 7. El tubo hervirá y después volverá a subir. amila a (Amylase). Pulsa sobre el tubo de ensayo que cuelga más cerca de la incubadora. que es segregada por las glándulas salivales. 60 .Tubo de ensayo 1: almidón (Starch). Al final del periodo de incubación. arrástralo encima del tubo de ensayo correspondiente y suelta el botón del ratón. Entonces pulsa Hervir (Boil). Si no es así. arrástralo a la ranura número 1 en la parte superior de la incubadora y suelta el botón del ratón. 4. tampón pH 7.0 (pH 9. Llena tus siete tubos de ensayo con tres sustancias cada uno. pulsa sobre el cuentagotas de la sustancia deseada.0 (PH 7.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Actividad 1. determinar el pH óptimo al que actúa la amilasa y observar los efectos de la temperatura sobre la actividad enzimática. etcétera. la presencia de maltosa en una muestra experimental indicaría que se ha producido la digestión del almidón. Tus objetivos en este experimento son probar lo efectos de la amilasa sobre el almidón. un disacárido formado por dos moléculas de glucosa.? 3. llenando la ranura número 2. tampón pH 7. 3. tampón pH 2. Pulsa el número «3» debajo del tubo n. El tubo de ensayo se colocará en su lugar.0 (pH 7.0 Buffer) . amilasa (Amylase). Repite esta acción. Los siete tubos de ensayo bajarán al interior de la unidad de incubación y serán agitados suavemente mientras se incuban.0 (PH 7. El tubo bajará en la unidad de incubación. Amilasa salival y almidón La digestión del almidón comienza en la boca con la acción de la amilasa salival. amilasa (Amylase). tal como sigue: . agua desionizada (Deionized Water).0 Buffer) . los tubos volverán a subir y la puerta del armario de análisis se abrirá. Anota tus datos en la Tabla l. 8. es decir. arrástralo a la boca del tubo de ensayo 1. hervirán y volverán a subir. El contenido del tubo de ensayo en miniatura se vaciará en el tubo de análisis. después el tubo de ensayo 3. La prueba de IKI detecta la presencia de almidón. Añadirás estos reactivos a tus siete tubos de ensayo experimentales para determinar si ha habido o no digestión. 7. como recordarás. Examina los cambios de color de los tubos. (en la ranura 1 de la incubadora) y suelta el botón del ratón. Anota tus resultados de la prueba de IKI en la tabla que hay más adelante. Repite el paso 6 para los tubos de ensayo restantes. También puedes pulsar Herramientas (Tools) y seleccionar Imprimir Datos (Print Data) para obtener una copia impresa de tus resultados. Las gotas del reactivo de Benedict se añadirán al tubo de ensayo. haz el tubo de ensayo 2. pulsa Hervir (Boil). Pulsa y arrastra cada tubo de ensayo al lavador de tubos de ensayo (Test Tube Washer) y suelta el botón del ratón. Asegúrate de hacer esto secuencialmente. son productos de la digestión del almidón). Lo tubos desaparecerán. naranja o rojizo indican la presencia de maltosa. Un color verde. pulsa sobre el tapón de la botella cuentagota de Benedict. 6 y 7 sobre la actividad de amilasa y el pH? 61 .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Observarás que en el armario de análisis hay siete tubos de ensayo vacíos y dos botellas cuentagotas. después suelta el botón del ratón. 9. Todos los tubos de ensayo descenderán a la unidad de incubación. Arrástralo al borde del primer tubo del armario de análisis. Pulsa sobre el tubo de ensayo 1 de la ranura 1 de la incubadora. arrástralo a la boca del primer tubo del armario de análisis y suelta el botón del ratón. un color amarillo indica una prueba negativa. Repite esto para todos los tubos de ensayo del armario de análisis y observa cualquier cambio de color. 12. Verás cambiar el cursor a un tubo de ensayo en miniatura. ¿Cuál era el propósito de tubos1 y 2? ¿Qué puedes concluir de los tubos 3 y 4? ¿Qué indican los tubos 4. Después. Las dos botellas cuentagotas contienen los reactivos de IKI y de Benedict. pulsa sobre el tapón de la botella cuentagotas del reactivo de IKI. etcétera. Repítelo para los restantes tubos de ensayo de la incubadora. 10. Un color azul oscuro o gris indica una prueba positiva para el almidón. Un color azul indica que no hay maltosa y el resultado de la prueba de Benedict se considera negativo. 6. Después de que el reactivo de Benedict se haya añadido a cada tubo de ensayo. considerando positivo el resultado de la prueba de Benedict. Se verterán las gotas del reactivo de IKI. mientras que la prueba de Benedict detecta la presencia de azúcares tales como glucosa o maltosa (que. 11. Una vez que las soluciones de cada uno de los tubos de la incubadora se han transferido a los tubos del armario de análisis. Pulsa Guardar Datos (Record Data) para guardar tus resultados de la pantalla. una sustancia que se encuentra en la pared celular de los vegetales.0 37ºC 37ºC Hervido y luego incubado a 37ºC Prueba del reactivo de IKI Prueba del reactivo de Benedict ¿Cuál es el pH óptimo para la actividad de la amilasa? ¿La amilasa actúa a pH diferentes al pH óptimo? ¿Cuál es el producto final de la digestión del almidón? ¿En qué tubos detectaste la presencia de maltosa al final del experimento? ¿Por qué la maltosa no estuvo presente en los otros tubos? La amilasa salival sería desactivada casi por completo en el estómago. En esta actividad investigaremos si la amilasa salival digiere o no la celulosa. llenando la ranura número 2.0 (pH 7. 2.Tubo de ensayo 5: amilasa (Amylase). agua desionizada (Deionized Water) . Pulsa sobre el tubo de ensayo que cuelga más cerca de la incubadora. Sugiere una razón del porqué.0 (pH 7.0 Buffer) .Tubo de ensayo 6: peptidasa (Peptidase).0 37ºC maltosa Agua desionizada Tampón pH 7.0 Buffer) . l. tampón pH 7. Amilasa Salival y Celulosa Si queda algún tubo de ensayo en la incubadora.0 37ºC Almidon amilasa Tampón pH 2. tampón pH 7. En la actividad anterior aprendimos que la amilasa salival puede digerir el almidón. celulosa (Cellulose). almidón (Starch). pulsa sobre él y arrástralo al lavador de tubos de ensayo (Test Tube Washer) antes de comenzar esta actividad. Resultados de la Actividad 1 Tubo Nº Sustancias Condiciones de incubación 1 2 3 4 5 6 7 Almidon Agua desionizada Tampón pH 7.Tubo de ensayo 7: bacterias (Bacteria).0 Buffer) 62 .Tubo de ensayo 4: amilasa (Amylase). También investigaremos si las bacterias (tales como las que se encuentran en el estómago de la vaca y de otros rumiantes) digerirán la celulosa y si la peptidasa (una enzima pancreática que rompe los péptidos) digerirá el almidón.0 Almidon Agua desionizada Tampón pH 7. almidón (Starch). tampón pH 7. Repite esta acción.0 Buffer) .Tubo de ensayo 2: amilasa (Amylase). la ranura número 3. basada en lo que has aprendido en esta actividad. arrástralo a la ranura número 1 en la parte superior de la incubadora y suelta el botón del ratón. celulosa (Cellulose).0 (pH 7. tampón pH 7.0 37ºC amilasa Agua desionizada Tampón pH 7. tal como sigue: .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Tabla 1. Llena tus siete tubos de ensayo con tres sustancias cada uno. celulosa (Cellulose).0 Buffer) .0 Almidon amilasa Tampón pH 9. etcétera. glucosa (Glucose).0 (pH 7.Tubo de ensayo 1: amilasa (Amylase).0 37ºC Almidon amilasa Tampón pH 7.0 Buffer) .Tubo de ensayo 3: amilasa (Amylase). tampón pH 7.0 (pH 7. almidón (Starch). tampón pH 7. El tubo de ensayo se colocará en su lugar.0 (pH 7. Actividad 2. hasta que las siete ranuras contengan tubos de ensayo. Repite esto para todos los tubos de ensayo del armario de análisis y observa cualquier cambio de color. 6. después suelta el botón del ratón. pulsa sobre el tapón de la botella cuentagotas del reactivo de Benedict. 10. Un color azul indica que no hay glucosa o maltosa y el resultado de la prueba de Benedict se considera negativo. pulsa sobre el cuentagotas de la sustancia deseada. considerando positivo el resultado de la prueba de Benedict. Entonces pulsa Congelar (Freeze).[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Para hacer esto. pulsa sobre el tapón de la botella cuentagotas del reactivo de IKI. Verás cambiar el cursar a un tubo de ensayo en miniatura. Anota tus datos en la Tabla 2. El contenido del tubo de ensayo en miniatura se vaciará en el tubo de análisis. Una vez que las soluciones de cada uno de los tubos de la incubadora se han transferido a los tubos del armario de análisis.? 1 de la ranura 1 de la incubadora. 8. Pulsa sobre el tubo de ensayo n. arrástralo a la boca del tubo de ensayo n. Se añadirán al tubo de ensayo las gotas del reactivo de Benedict. haz el tubo de ensayo n 2. Repítelo para los restantes tubos de ensayo. etcétera. Añadirás estos reactivos a tus siete tubos de ensayo experimentales para determinar si ha habido o no digestión. El tubo bajará a la unidad de incubación. Arrástralo al borde del primer tubo en el armario de análisis. Examina los cambios de color de los tubos. 9. arrástralo encima del tubo de ensayo correspondiente y suelta el botón del ratón. hervirán y volverán a subir. 4. 3. Todos los tubos descenderán a la unidad de incubación. Pulsa Incubar (lncubate). pulsa Hervir (Boil). mientras que la prueba de Benedict detecta la presencia de glucosa o maltosa. pulsa los botones (+) o (-) para ajustarlo. Observarás. los tubos volverán a subir y se abrirá la puerta del armario de análisis. El tubo se congelará y después volverá a subir. Se verterán las gotas del reactivo de IKI. 5. que en el armario de análisis hay siete tubos de ensayo vacíos y las botellas cuentagotas de los reactivos de IKI y de Benedict. Al final del periodo de incubación. Los siete tubos de ensayo bajarán a la unidad de incubación y serán agitados suavemente mientras se incuban. Pulsa el número «1» debajo del tubo n. de nuevo. Asegúrate de hacer esto secuencialmente: es decir. Si no es así. después el tubo de ensayo n 3. 7. naranja o rojizo indica la presencia de glucosa o de maltosa. arrástralo a la boca del primer tubo del armario de análisis y suelta el botón del ratón. un color amarillo indica una prueba negativa. (en la ranura 1 de la incubadora) y suelta el botón del ratón. 63 . Anota tus resultados de la prueba de IKI en la tabla que hay más adelante. Recuerda que la prueba de IKI detecta la presencia del almidón. Después de que el reactivo de Benedict se haya añadido a cada tubo de ensayo de la incubadora. Asegúrate de que la temperatura de incubación está fijada a 37°C y el temporizador (Timer) está fijado en 60 minutos. Después." 1. Un color verde. Repite el paso 6 para los restantes tubos de ensayo. Un color azul oscuro o gris indica una prueba positiva para el almidón.? 1. 0 Congelado y luego incubado a 37ºC amilasa almidón Tampón pH 7. La mayoría de la digestión de las proteínas ocurre en el duodeno del intestino delgado. Es segregada por glándulas del estómago en forma de proenzima inactiva. Pepsina Las proteínas están compuestas de subunidades conocidas como aminoácidos. ¿Qué tubos mostraron un resultado positivo para el reactivo IKl? ¿Qué tubos mostraron un resultado positivo para el reactivo Benedict? ¿Cuál fue el efecto de congelar el tubo 1? ¿Cuál es la diferencia entre congelar o hervir el tubo? ¿Cuál es la subunidad más pequeña en la cual puede romper el almidón? ¿Cuál fue el efecto de la amilasa sobre la glucosa en el tubo 3? Sugiere una explicación para este efecto. Pulsa y arrastra cada tubo de ensayo al lavador de tubos ensayo (Test Tube Washer) y suelta el botón del ratón. pepsinógeno. ¿Qué puedes concluir sobre la digestión de la celulosa a juzgar por los resultados de los tubos de ensayo 4. Los tubos desaparecerán.0 37ºC amilasa celulosa agua desionizada 37ºC peptidasa almidón Tampón pH 7. La pepsina es un ejemplo de enzima que rompe proteínas.0 37ºC amilasa glucosa Tampón pH 7. 64 . 5 y 7? ¿Cuál fue el efecto de la enzima peptidasa utilizada en el tubo 6? Explica tu respuesta. El grado en el que se hidrolizan o digieren proteínas en el estómago es significativo aunque variable. basándote en lo que sabes sobre la peptidasa y la especificidad de substrato. Cuando están sometidas a actividad enzimática se rompen en sus componentes aminoácidos.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Tabla 2. ¿Cuál fue el efecto de la amilasa sobre la celulosa en el tubo 4? Las palomitas de maíz y el apio están constituidas casi exclusivamente por celulosa.0 37ºC amilasa celulosa Tampón pH 7.0 37ºC Prueba del reactivo de IKI Prueba del reactivo de Benedict 11. que es convertido a pepsina por la escisión de uniones débiles en el ambiente ácido (pH bajo) del estómago. Pulsa Guardar Datos (Record Data) para guardar tus datos de la pantalla 12.0 37ºC bacterias celulosa Tampón pH 7. Se estima que el 15% de las proteínas de la dieta son reducidas a aminoácidos por la pepsina. Resultados de la Actividad 2 Tubo Nº Sustancias Condiciones de incubación 1 2 3 4 5 6 7 amilasa almidón Tampón pH 7. tampón pH 2. BAPNA. Pulsa sobre el tubo de ensayo que cuelga más cerca de la incubadora.Tubo de ensayo n. BAPNA. una proteína sintética." 3: pepsina (Pepsin). 1." 5: pepsina (Pepsin). Llena tus seis tubos de ensayo con tres sustancias cada uno. arrástralo a la ranura número l en la parte superior de la incubadora y suelta el botón del ratón.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 Actividad 3. tampón pH 2. BAPNA. BAPNA.0 (PH 2.Tubo de ensayo n. aquí trabajarás solamente con seis tubos de ensayo)." 4: agua desionizada tDeionized Water). tampón pH 2. El tubo de ensayo se colocará en su lugar.Tubo de ensayo n.0 (pH 9." 6: pepsina (Pepsin).0 Buffer) . Observa que las botellas cuentagotas incluyen ahora botellas de pepsina y de BAPNA.0 Buffer) .0 (pH 7. BAPNA. la ranura número 3.Tubo de ensayo n. arrástralo encima del tubo de ensayo correspondiente y suelta el botón del ratón.0 (pH 2.0 Buffer) . pulsa sobre el cuentagotas de la ustancia deseada. llenando la ranura número 2. hasta que seis de las siete ranuras contengan tubos de ensayo (a diferencia de las actividades anteriores. 65 .0 (PH 2. tampón pH 9.0 Buffer) . etcétera. Digestión de proteínas por la pepsina En la siguiente actividad investigarás los efectos de la pepsina sobre BAPNA. Repite esta acción.0 (PH 2.0 Buffer) ." 1: pepsina (Pepsin). La pantalla es ligeramente diferente a la empleada con las actividades de la «Amilasa». tampón pH 7." 2: pepsina (Pepsin).0 Buffer) Para hacer esto. Pulsa Experimento (Experiment) en la parte superior de la pantalla y después selecciona Pepsina (Pepsin). 2.2.Tubo de ensayo n.Tubo de ensayo n. tampón pH 2. tal como sigue: . agua desionizada (Deionized Water). BAPNA es una solución incolora y transparente pero que tomará un color amarillo si es digerida por una enzima como la pepsina -no necesitarás añadir reactivos adicionales para determinar si ha habido o no actividad enzimática. Verás la pantalla mostrada en la Figura 8. [GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 3. pulsa los botones (+) o (-) para ajustarlo. Al abrirse el armario de análisis. los tubos volverán a subir y se abrirá la puerta del armario de análisis. ¿Qué valor de pH permitió la máxima hidrólisis del BAPNA? ¿Qué efecto sobre la actividad enzimática produjo el hervir el tubo de ensayo? ¿Qué tubos de ensayo te llevaron a esta conclusión? La congelación ¿tendría el mismo efecto? ¿Cuáles tubos de ensayo fueron tus controles? ¿De qué eran controles? 66 . arrastrarás individualmente cada tubo de ensayo al espectrofotómetro y pulsará Analizar (Analyze). Pulsa el número «1» debajo del tubo 1. Después de que se hayan leído todos los tubos. El tubo bajará a la unidad de incubación.0 Condiciones de incubación hervido y luego incubado a 37ºC 37ºC 3 pepsina agua desionizada Tampón pH 2. 11. Utilizarás el espectrofotómetro para medir la intensidad del color amarillo que se produce cuando es «digerido» el BAPNA. Si no es así. 10.0 37ºC 5 pepsina BAPNA Tampón pH 7. Observa la lectura de densidad óptica para este tubo. 4. Para hacer esto. El tubo hervirá y después volverá a subir. Arrastra cada tubo de ensayo al lavador de tubos de ensayo (Test Tube Washer) para deshacerte de de ellos. Quita el tubo de ensayo y devuélvelo a su ranura encima de la incubadora. Apúntala en la Tabla 3. Resultados de la Actividad 3 Tubo Nº Sustancias 1 pepsina BAPNA Tampón pH 2. El espectrofotómetro emitirá una luz que pasará a través de la solución para medir su densidad óptica.0 6 pepsina BAPNA Tampón pH 9.0 37ºC 4 Agua desionizada BAPNA Tampón pH 2. 9. verás un espectrofotómetro. Pulsa Analizar (Analyze). 7. 6. pulsa Guardar Datos (Record Data) para guardar tus datos de la pantalla.0 37ºC 37ºC Densidad óptica 12. Al [mal del periodo de incubación." 1. más BAP A habrá sido digerida por la pepsina.0 2 pepsina BAPNA Tampón pH 2. Asegúrate de que la temperatura de incubación está fijada a 37°C y el temporizador (Timer) está fijado en 60 minutos. Cuanto mayor es la densidad óptica. Tabla 3. Repite los pasos 6 a 9 para los restantes tubos de ensayo. Pulsa Incubar (Incubate). un instrumento que mide la cantidad de luz absorbida (llamado densidad óptica) por una solución. Entonces pulsa Hervir (Boil). Pulsa el tubo n. arrástralo al espectrofotómetro y suelta el botón del ratón. 5. Los seis tubos de ensayo bajarán a la unidad de incubación y serán agitados suavemente mientras se incuban. los productos finales de la digestión de los lípidos. Observa también que las botellas cuentagotas que contienen tampones de pH está ahora codificadas por colores. permitiendo a la enzima lipasa. Ensayarás los efectos de la lipasa y de la bilis en la digestión de un lípido: el aceite vegetal. Los lípidos son insolubles en agua y primero deben ser emulsionados (se rompen en gotas más pequeñas. aumentando su área superficial) antes de que una enzima digestiva como la lipasa pueda actuar con eficacia sobre ellos. bilis y digestión de lípidos Pulsa Experimento (Experiment) en la parte superior de la pantalla y después selecciona Lipasa (Lipase). diseña un experimento que te permita ensayar cómo varía la cantidad de BAPNA digerida en función del tiempo. ¿Cuál es tu conclusión? Usando la simulación. Actividad 4. esto te ayudará más adelante a analizar tus resultados. Las lipasas que se encuentran en el jugo pancreático son las responsables de la digestión de la mayoría de los lípidos presentes en la dieta normal. diseña un experimento que te permita ensayar si la temperatura tieno o no algún efecto sobre la digestión de BAPNA. 67 . los lípidos son emulsionados por la bilis.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ¿Cuál fue el efecto de la pepsina sobre BAPNA? Usando la simulación. un acceso más fácil a los sus tratos. los principales lípidos son los triglicéridos. los componentes mayoritarios de grasas y aceites. La hidrólisis de los lípidos también forma micelas. pequeños agregados moleculares que aumentan la absorción de los productos de la digestión de los lípidos. Las gotas resultantes cubiertas de bilis tienen áreas superficiales relativamente grandes. Lipasa. En el intestino delgado. Observa que entre las botellas cuentagotas ahora se incluyen las de lipasa. un líquido amarillo verdoso producido por el hígado. ¿Cuál es tu conclusión? Lipasa En una dieta normal. aceite vegetal y sales biliares. soluble en agua. La lipasa entonces hidroliza las gotas de lípidos a ácidos grasas y monoglicéridos. 0 (pH 7. aceite vegetal (Vegetable Oil). sales biliares (Bife salts). tampón pH 9. Pulsarás y arrastrarás individualmente los tubos de ensayo al acidímetro. 6. sales biliares (Bife safts). Llena tus siete tubos de ensayo con cuatro sustancias cada uno. utilizarás el acidímetro para ayudarte a detectar la presencia de ácidos grasos (y por lo tanto. sales biliares (Bile salts). tampón pH 7. pulsa sobre el cuentagotas de la sustancia deseada.0 (pH 7. Los siete tubos de ensayo jarán a la unidad de incubación y serán agitado suavemente mientras se incuban. que disminuirán el pH. 5. l. la ranura número 3. sales biliares (Bife salts). 8.Tubo de ensayo 4: lipasa (Lipase). pulsa Guardar Datos (Record Data). 2.0 (pH 9.Tubo de ensayo 5: agua desionizada (Deionized Water).Tubo de ensayo 3: lipasa (Lipase).0 Buffer) .[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 1. arrástralo encima del tubo de ensayo corresponiente y suelta el botón del ratón. Si no es así. agua desionizada tDeionized Water). Al final del periodo de incubación los tubos volverán a subir y se abrirá la puerta del armario de análisis.0 Buffer) . arrástralo a la ranura número 1 en la parte superior de la incubadora y suelta el botón del ratón. 4.0 Buffer) . pulsarás Medir pH (measure pH). Pulsa el número «1» debajo del tubo n. aceite vegetal (Vegetabfe Oil). etcétera. aceite vegetal (Vegetable Oil). después devuelve el tubo de ensayo a su ranura en la incubadora. Anota el valor del pH en la table 4. 10. tampón pH 7. Pulsa Incubar (Incubate). 68 . evidencia de la digestión) comparando el pH tus muestras con su pH original. Deshazte de los tubos de ensayo arrastrándolos individualmente al lavador de tubos de ensayo (Test Tube Washer).Tubo de ensayo 2: Iipasa (Lipase). Una vez tubos estén colocados en su lugar. tampón pH 2. agua desionizada (Deionized Water). tampón pH 9. sales biliares (Bile salts). Así.Tubo de ensayo 1: lipasa (Lipase). El tubo bajará a la unidad de incubación.0 Buffer) Para hacer esto.0 (pH 9. aceite vegetal (Vegetable Oil). Entonces pulsa Hervir (Boil). 7.0 (pH 2. La digestión del aceite vegetal por la lipasa liberará acidos grasos.Tubo de ensayo 7: lipasa (Lipase). sales biliares (Bife salts). pulsa los botones (+) o (-) para ajustarlo. aceite vegetal (Vegetable Oil). 9.0 (pH 7.0 Buffer) . Repite los pasos 6 a 8 con los restantes tubos de ensayo. Pulsa Medir pH (Measure pH). Cuando todos los tubos hayan sido analizados. Pulsa sobre el tubo de ensayo que cuelga más cerca de la incubadora. 3.0 Buffer) .0 (PH 7. tampón pH 7. Asegúrate de que la temperatura de incubación está fija a 37°C y el temporizador (Timer) está fijado en 60 minutos. El tubo de ensayo se colocará en su lugar.0 Buffer) . tampón pH 7. llenando la ranura número 2. aceite vegetal (Vegetable Gil). Repite esta acción.Tubo de ensayo 6: lipasa (Lipase). Un electrodo descenderá sobre el contenido de los tubos y tomará una lectura de pH. Pulsa y arrastra el tubo de ensayo 1 al acidímetro. tal como sigue: . hasta que las siete ranuras contengan tubos de ensayo. 12. Verás un medidor de pH (acidímetro) en el armario de análisis. El tubo hervirá y después volverá a subir. Los músculos del estómago mezclan el quimo con los jugos gástricos para fragmentar el alimento en partículas aún más pequeñas. Una onda de contracción denominada peristaltismo mueve entonces el bolo hasta el estómago. la bilis y los iones bicarbonato segregados por el conducto pancreático.0 lipasa aceite vegetal sales biliares Tampón pH 2. entremezclándose periódicamente con la segmentación. aumentando la eficacia de la absorción de nutrientes a la sangre.0 lipasa aceite vegetal sales biliares Tampón pH 9. También están implicados procesos físicos.0 Condicion es de incubación hervido y luego incubado a 37°C 37°C 37 °C 37°C 37 °C 37°C 37 °C pH Procesos Físicos de la Digestión Ten presente que los procesos químicos de la actividad enzimática son solamente una parte del proceso digestivo. Resultados de la actividad 4 Tubo 1 2 3 4 5 6 7 Sustancias lipasa aceite vegetal sales biliares Tampón pH 7. La segmentación mezcla a fondo el quimo con las enzimas digestivas.0 lipasa aceite vegetal agua desionizada Tampón pH 7. La masticación.0 lipasa aceite vegetal sales biliares Tampón pH 7. 69 . mezcla el alimento con la mucosidad salival y la amilasa. por ejemplo. El bolo entra entonces en la faringe. Los movimientos peristálticos continúan en el intestino delgado. en la cual el quimo va hacia delante y hacia atrás por la contracción y la relajación de los segmentos intestinales.0 agua desionizada aceite vegetal sales biliares Tampón pH 7.0 lipasa agua desionizada sales biliares Tampón pH 9. también regulan la entrada del quimo en el intestino delgado.[GUÍA PRÀCTICA DE LABORATORIOS DE FISIOLOGÍA ] 2015 ¿Qué mostró el tubo 1? ¿Por qué el tubo 1 debía tener un pH de 7? ¿Cuál es la principal diferencia entre los tubos 2 y 3? ¿Cuál es el efecto de la sustancia del tubo 2 que no fue incluida en el tubo 3? ¿Cuál fue el pH óptimo para la digestión por la lipasa? ¿Cómo lo sabes? ¿Qué efecto tuvieron los otros tampones sobre el proceso digestivo? ¿Cuáles son los productos de digestión por lipasa en el tubo 2? ¿En qué tubos detectaste la presencia de ácidos grasas? Tabla 4. La lengua separa el bolo de la masa del alimento en la boca. lo reduce a partículas pequeñas y manejables y lo transforma en una masa que se puede tragar denominada bolo. donde se convierte en quimo. estimulando los receptores táctiles que inician el reflejo de deglución y lo impulsan a través del esófago. presionándolo contra el paladar duro.