Facultad de Ciencias Biológicas Departamento de Ciencias Biológicas Área de Fisiología SEMINARIOS Y LABORATORIOS FISIOLOGÍA GENERAL BIO 379 Carrera: ODONTOLOGÍA ‐ I SEMESTRE 2013 ‐ 2 SEMINARIO 1: FISIOLOGÍA GENERAL CONCEPTOS DE QUÍMICA GENERAL APLICADOS A LA FISIOLOGÍA. MEMBRANAS Y TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA. PARA CONTESTAR LAS PREGUNTAS DE ESTE SEMINARIO, USTED NECESITA HABER REPASADO LOS CONCEPTOS GENERALES DEL TEMA DE SOLUCIONES DE SU CURSO DE QUÍMICA GENERAL Y ORGÁNICA. ADEMÁS, MEMBRANAS BIOLÓGICAS Y TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANA. Las células del organismo constan de un medio intracelular y a la vez están bañadas en medio extracelular. Ambos medios son líquidos y tienen como solvente al agua; en estos medios se disuelven una serie de electrolitos y moléculas orgánicas. Por lo tanto ambos medios pueden considerarse como una solución. Es importante conocer y manejar las unidades de concentración de las soluciones que tienen importancia biológica, en orden de poder interpretar correctamente las variables fisiológicas que se pueden medir en el plasma. 1. En un hombre sano y normal de 70 kg, un 60% del peso corporal es agua, 2/3 reside en el medio intracelular y el tercio restante en el medio extracelular. a. Si la concentración de Na+ en el medio extracelular de este sujeto es de 140 mEq/L, calcule: a.1. Número total de miliequivalentes y milimoles que hay en el volumen de líquido extracelular. a.2. Si el peso atómico del Na+ es de 23, calcule los gramos totales de Na+ que hay en el medio extracelular. b. El mismo sujeto tiene una concentración de Ca2+ iónico de 2,5 mEq/L, calcule: b.1. Los milimoles totales de Ca2+ que hay en el medio extracelular. ¿Cómo se explica la diferencia entre mmoles/L y mEq/L? c. El mismo sujeto tiene una concentración de K+ extracelular de 4,4 mEq/L. c.1. Calcule el total de miliequivalentes de K+ que hay en el medio extracelular. c.2. Una comida promedio contiene 150 milimoles de K+. Suponga que todo éste se absorbe en el intestino y pasa al medio extracelular. Calcule la nueva concentración de K+. 2. Un sujeto recibe una unidad de 500 mL de suero fisiológico (NaCl 0,9% p/v). a. ¿Cuál es la concentración en milimoles/L (mM)? Calcule la molaridad (moles/L) de la solución (PM NaCl = 58,5 g/mol). b. ¿Cuántos gramos de NaCl están ingresando al organismo? Las propiedades coligativas de las soluciones son aquéllas que dependen del NÚMERO de partículas presentes en la solución, independiente de la naturaleza de las partículas. La principal propiedad es la presión osmótica (mm Hg), que también se puede expresar como la osmolaridad de la solución (mOsmoles/L). La presión osmótica es la presión que se aplica en un compartimiento y que permite detener un flujo de agua generado por una gradiente o 3 diferencia de concentración de solutos que son impermeables a la membrana. La osmolaridad de una solución se calcula como: mOsmoles/L = [mmoles/L] x n Donde, n corresponde al número de partículas que se generan en solución. Ejemplo: NaCl(s) Na+(aq) + Cl‐(aq); por cada molécula de NaCl que se disuelve se generan 2 partículas en solución. Calcule la osmolaridad de la solución de NaCl al 0,9%. 3. Un sujeto pierde, debido a una hemorragia, 1 litro de sangre. En el instante en que se produce esta situación, explique: a. ¿Qué sucede con la osmolaridad del medio extracelular? b. ¿Qué sucede con la concentración y la cantidad de Na+ del líquido extracelular? c. ¿Qué sucede con el volumen extracelular? 4. Un sujeto sano de 70 kg se toma 1L de agua pura en un periodo corto de tiempo. Suponga que se absorbe completamente. Calcule los nuevos volúmenes de los medios extra e intracelular. Considere que la Osmolaridad plasmática inicial es 290 mOsm. 5. La figura muestra el modelo de membrana de mosaico fluido. a. Señale a qué corresponden los componentes enumerados del 1 al 4. b. ¿Por qué los fosfolípidos tienen esta orientación en la bicapa? c. Si aumenta el contenido de colesterol en la bicapa, ¿qué sucederá con la fluidez de la bicapa? d. ¿Qué funciones cumplen las proteínas integrales de membrana? 4 6. El sistema de la figura siguiente está formado por los compartimientos A y B separados por una membrana. La solución en A es dos veces más concentrada que en B. Se definen: flujo, movimiento de moléculas en la unidad de tiempo; flujo neto, la diferencia entre los flujos unidireccionales (AB; BA). Si la membrana es permeable al soluto y al agua indique: a. ¿Cuál es el factor determinante del flujo neto de moléculas de soluto? b. Suponga que transcurrió un tiempo infinitamente largo y usted mide la concentración de la solución en los dos compartimientos, ¿qué debiera encontrar? Explique su respuesta. c. Suponga que se reduce el área disponible para que ocurra el flujo, ¿qué ocurrirá con el flujo neto? d. Si este mismo sistema tuviera una membrana con un espesor mayor, ¿cómo sería el flujo de moléculas comparado al mismo sistema con una membrana de menor grosor? e. Grafique la relación existente entre el flujo neto (ordenada) y la diferencia de concentración entre los compartimientos (abscisa). 7. Los compartimientos intra y extracelulares contienen gran cantidad de iones (cationes, aniones) y moléculas orgánicas como la glucosa; todos ellos son hidrosolubles. ¿Cómo atraviesan la membrana celular? 8. Observe la siguiente figura que muestra el transporte de glucosa en células como las fibras musculares o las células hepáticas. 5 a. Deduzca si la entrada de glucosa es un fenómeno pasivo o activo e indique a qué tipo de transporte pertenece este ejemplo. b. Grafique la entrada de glucosa (ordenada) versus la concentración de glucosa extracelular (abscisa) y explique la forma del gráfico. 9. Observe la siguiente figura y deduzca el papel de la Na+‐K+/ATPasa o bomba de Na+. ¿A qué tipo de transporte corresponde? Explique. 10. En la siguiente figura, los compartimientos A y B del tubo en U están separados por una membrana que es sólo permeable al agua. La concentración del soluto no permeante es mayor en B que en A. 45 c. Señale cuál de las soluciones es isoosmótica. el agua se moverá de basolateral a apical. e.6 a. ¿qué fenómeno habría ocurrido? 11. . Si el soluto permeara la membrana. Si la concentración de glucosa es 200 mM en el lado apical y la concentración de NaCl es 100 mM en el lado basolateral. Si la concentración de glucosa es 100 mM en el lado apical y la concentración de NaCl es 100 mM en el lado basolateral. Peso molecular NaCl = 58. cuando la membrana es permeable a un soluto. c. a. Solución Soluto Concentración (% peso/volumen) Osmolaridad (mOsm/L) A NaCl 0. el agua se moverá de apical a basolateral. 12. Suponiendo una estructura epitelial normal. Si la concentración de glucosa es 170 mM en el lado apical y la concentración de NaCl es 100 mM en el lado basolateral. hipoosmótica. Los solutos que quedan restringidos a un compartimiento son osmóticamente activos porque son capaces de generar flujos de agua a través de la membrana.5 g/mol. El cloruro de sodio (NaCl) es la sal más abundante en el medio extracelular y la membrana plasmática es poco permeable a ambos iones. Si la concentración de glucosa es 170 mM en el lado apical y la concentración de NaCl es 100 mM en el lado basolateral. a. y sus propiedades de tonicidad. d. ¿cuál es la osmolaridad del medio intracelular? b. Calcule las osmolaridades de las siguientes soluciones de NaCl. quedando ambos restringidos al espacio extracelular. este puede moverse siguiendo su gradiente de concentración. El transporte a través de epitelios es fundamental para el estudio de la Fisiología. ¿Cómo se llama el fenómeno que ocurre? b. Por otra parte.8 C NaCl 0. ¿Cuál es la magnitud de la presión que debe aplicar en B tal que el volumen de A y B sean iguales? c.9 B NaCl 1. el agua se moverá de basolateral a apical. el agua no se moverá. Este flujo de soluto será acompañado por un flujo de agua en el mismo sentido y provocará un aumento en el volumen celular. el agua se moverá de basolateral a apical. Si la concentración de glucosa es 100 mM en el lado apical y la concentración de NaCl es 170 mM en el lado basolateral. ¿cuál de los siguientes enunciados es correcto? Justifique su respuesta. Considerando que las células están en equilibrio osmótico con el medio extracelular. hiperosmótica. b. pues establece el transporte de solutos a través de una capa de células. Explique por qué sucede el cambio de volumen de los compartimientos A y B. c. relajados. b. bomba de Ca2+. entre otros mecanismos de transporte. ¿Qué alteraciones iónicas se producirán en los cardiomiocitos por la falta de ATP? Explique. sin cambio)? Explique. El infarto de miocardio se produce por la obstrucción de una arteria coronaria. canales de Na+. Señale y describa cada uno de los tipos de transporte (transportadores) mencionados. . y canales de Ca2+ dependientes de potencial de membrana. Como consecuencia de esto. bomba Na+/K+. las células musculares cardíacas (cardiomiocitos) de esa región no reciben un aporte adecuado de oxígeno y nutrientes. de modo que una región del corazón queda sin suministro sanguíneo. Como consecuencia del infarto. contra‐transportador Na+/Ca2+. a. por lo que no producen suficiente ATP. En la membrana de los cardiomiocitos existen.7 ESTUDIO BASADO EN CASOS CLÍNICOS: 13. ¿en qué condición quedarán los cardiomiocitos (contraídos. SINAPSIS. POTENCIAL DE ACCIÓN. La figura muestra una célula con un potencial de membrana de ‐90 mV. a. ¿En qué consiste este fenómeno? El potencial de equilibrio de una especie iónica (potencial de Nernst) es un valor calculado y corresponde al potencial de membrana que debiera existir para que una especie iónica esté en equilibrio. Asocie los números con eventos típicos del potencial de acción. CONTRACCIÓN MUSCULAR. ¿Cómo afectará el potencial de membrana al movimiento pasivo de ambos iones? c. CONTRACCIÓN MUSCULAR PARA CONTESTAR LAS PREGUNTAS DE ESTE SEMINARIO.8 SEMINARIO 2: FISIOLOGÍA GENERAL Y NEUROFISIOLOGÍA EXCITABILIDAD CELULAR. pero con distinto sentido. de ‐90 mV. La figura siguiente muestra un esquema del potencial de acción registrado en un axón. USTED NECESITA HABER ESTUDIADO PREVIAMENTE LAS SIGUIENTES MATERIAS: EXCITABILIDAD. Indique el sentido del movimiento pasivo de K+ y de Na+. Es decir. ¿Qué significa que el potencial de equilibrio de una especie iónica coincida con el valor del potencial de membrana? e. y después de una estimulación cambia por un tiempo breve desde los ‐70 mV a unos +30 mV. SINAPSIS. El potencial de membrana en reposo en una célula excitable es aproximadamente de ‐70 mV. d. A través de las membranas biológicas existe una diferencia de potencial eléctrico (de voltaje) que en el caso de las neuronas es de aproximadamente ‐70 mVolts (mV) y en las fibras musculares esqueléticas. ¿Qué significa que el potencial de equilibrio del Na+ sea de +65 mV? 2. El signo negativo indica que el interior celular es negativo respecto al extracelular. ¿A qué se deben estos sentidos? b. 1. POTENCIAL DE ACCIÓN. que la gradiente eléctrica iguale a la gradiente química. . ningún tipo de estímulo es capaz de generar un nuevo potencial de acción. ¿Por qué el potencial de membrana se vuelve más negativo después de la repolarización? b. ¿De qué factores depende la velocidad de conducción del potencial de acción? . Explique los cambios en la permeabilidad al Na+ y K+. además. los cambios en la permeabilidad iónica asociados con el potencial de acción. d. Durante el periodo refractario absoluto. ¿Con cuál etapa o evento del potencial de acción se asocia este fenómeno? c. En el gráfico se muestran.9 Número Estado o fenómeno asociado 1 2 3 4 5 a. ¿qué magnitud de estímulo debiera aplicar para generar un potencial de acción? e. Si el axón se encontrara en periodo refractario relativo. 10 3. Si removemos el Ca2+ del líquido extracelular. a. la concentración intracelular de este ión es 10‐4 mM y la concentración extracelular es 1 mM. 6. ¿Qué criterios debe cumplir la acetilcolina (ACh) para ser considerada como neurotransmisor de la sinapsis en la unión neuromuscular? 7. ¿en qué sentido se moverán los protones sin gasto de energía? b. la concentración intracelular de este ión es 5 mM y la concentración extracelular es 110 mM.2 y el extracelular es 7. ¿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 dependientes de potencial de membrana? 4. 8. ¿qué sucederá con la contracción de la musculatura esquelética. ¿en qué sentido se moverá el Ca2+ sin gasto de energía? c.4. haga una tabla comparativa entre la sinapsis química y eléctrica. . Si el potencial de equilibrio del H+ es ‐12 mV. Si el potencial de equilibrio del Cl‐ es ‐30 mV. Si el potencial de equilibrio del Ca2+ es +120 mV. ¿en qué sentido se moverá el Cl‐ sin gasto de energía? 5. Utilizando la siguiente figura. el pH intracelular es 7. cardiaca y lisa? Justifique. Mencione todos los eventos que ocurren en la sinapsis química. Considere que el potencial de reposo de los cardiomiocitos es ‐90 mV. Sus padres estaban muy preocupados y lo llevaron a una evaluación médica. ¿Qué relación existe entre las concentraciones séricas y el potencial de membrana en reposo de células excitables (nervio‐músculo esquelético)? ¿Cómo una disminución de la concentración de potasio sérico altera el potencial de membrana en reposo del músculo esquelético? c. ¿Cuáles son los dos tipos generales de receptores de neurotransmisores? ¿Cómo funcionan para producir una respuesta en la célula postsináptica? Explique a qué corresponde una respuesta postsinática excitatoria o inhibitoria. Al respecto. El curare bloquea el receptor colinérgico nicotínico de placa motora (N1). y pérdida de movimiento. La administración de esta droga provoca parálisis muscular y. ¿Cuál es la distribución normal de potasio entre los fluidos intracelular y extracelular? ¿Cuáles son los principales factores que alteran esta distribución? b. ¿cuál es la acción más probable de esta droga? 11. debida a la presencia de anticuerpos dirigidos en contra del receptor colinérgico nicotínico de placa motora (N1).11 9. a. el médico no quedó conforme con los resultados y solicitó realizar el examen inmediatamente después de un esfuerzo físico. El médico midió las concentraciones de potasio. Sin embargo. Recientemente. Luego de las comidas.2 mEq/L). se sentía muy cansado y sus piernas fláccidas. ¿Cuál será su efecto? c. después de haber completado una práctica. la muerte. las cuales eran normales (4. A JM se le diagnosticó Parálisis Periódica Hipokalémica Primaria y se le realizó un tratamiento con suplementos de potasio. ESTUDIO BASADO EN CASOS CLÍNICOS: 10. Para el tratamiento se utilizan inhibidores de la acetilcolinesterasa. eventualmente. ¿Qué pasará con la amplitud del potencial de placa motora? b. ¿Cómo se espera que los suplementos de potasio mejoren la condición de JM? . a. era incapaz de caminar y tenía que dejar las pistas de entrenamiento. ¿Por qué JM se sentía débil luego de realizar ejercicio? ¿Por qué la ingesta de carbohidratos exacerba el debilitamiento muscular? d. Al respecto. las concentraciones de potasio de JM eran extremadamente bajas (2. ¿cuál será el efecto más probable de un tratamiento con inhibidores de acetilcolinesterasa en un paciente con EM? d. Su situación empeoraba cuando ingería carbohidratos. Luego del test. La miastenia gravis es una enfermedad autoinmune caracterizada por debilidad muscular generalizada. La esclerosis múltiple (EM) es otra patología neuromuscular que se caracteriza por una pérdida de la mielinización neuronal y subsecuente disminución del tono muscular (hipotonía). lo que provoca una disminución del número de receptores y fallas en la transmisión neuromuscular. JM es un joven de 16 años que realiza deporte en un equipo de la escuela.5 mEq/L). En este práctico. durante una contracción hay actividad sincronizada en varias fibras en el mismo músculo. el potencial de acción neuronal activa todos los músculos inervados por la neurona motora. Bajo circunstancias normales. Fig 1. utilizando como ejemplo los músculos masétero y digástrico. Una contracción muscular voluntaria se produce por uno o más potenciales de acción en muchas fibras. usted registrará la actividad EMG durante las contracciones voluntarias de los músculos masétero (como ejemplo de músculo elevador mandibular) y del vientre anterior del músculo digástrico (como ejemplo de músculo depresor mandibular. A diferencia del ECG. la actividad de EMG no es una serie regular de onda. EMG) MASTICATORIA OBJETIVO GENERAL Explorar la actividad eléctrica de la musculatura esquelética masticatoria. suprahioideo) (Fig 1). Este proceso de activación involucra un potencial de acción y una contracción de las fibras del músculo. sino un estallido caótico de señales sobrepuestas en forma de espiga. Por consiguiente. La “señal cruda” del EMG obtenida durante las contracciones voluntarias por aplicación de fuerza. Así como en el electrocardiograma (ECG). La señal eléctrica registrada de un músculo contraído se denomina electromiograma (EMG). En el método usado aquí. esta actividad puede detectarse a través de electrodos puestos en la piel. la porción negativa del EMG es invertida y entonces la señal se rectifica. MARCO TEÓRICO Una fibra muscular esquelética está inervada por ramas de una neurona motora. integra y filtra de tal manera de obtener un registro de trazado más suave que hace mucho más fácil apreciar el cambio de actividad a lo largo del tiempo (iEMG). Esquema de músculos masétero y digástrico Masétero Digástrico (vientre anterior) .12 TRABAJO PRÁCTICO 1: NEUROFISIOLOGÍA REGISTRO DE LA ACTIVIDAD ELÉCTRICA DE LA MUSCULATURA (ELECTROMIOGRAFÍA. puede procesarse de varias maneras para indicar la intensidad de actividad del EMG. respectivamente. 3. Los alumnos que servirán de sujetos de experimentación deben presentarse cuidadosamente afeitados. desplegará la señal como registro EMG maseterino (EMGm) en el canal 3 de la pantalla y EMG digástrico (EMGd) en el canal 4 de la pantalla. 4. y las alumnas sin maquillaje. que contiene las entradas 3 y 4.13 MATERIALES PowerLab 4/20T conectado a computador Cable BioAmp y Electrodos autoadhesivos para EMG Martillo de reflejos Brazalete para conexión a tierra Cinta adhesiva. Fig 2. Conecte los cables de registro de acuerdo con el color que aparece en el enchufe del cable BioAmp. 5. desplegando la señal de eventos en el canal 1 de la pantalla del computador. Conecte el cable de entrada de registros fisiológicos (cable BioAmp) a la entrada correspondiente del PowerLab. Aplique los electrodos sobre los músculos masétero y digástrico (vientre anterior) derechos (Fig 2). Coloque el electrodo de tierra en la mejilla contralateral al sitio de registro (éste debe ingresar al canal marcado “Earth” del cable BioAmp). y que se desplegarán en los canales 3 y 4 de la pantalla del computador. En el computador. Remueva el papel protector de cada electrodo sólo al momento de aplicarlo a la piel del sujeto de experimentación. Conecte la perilla marcadora de eventos en la entrada 1 del PowerLab. Esquema de ubicación de electrodos para registro EMG. regla MÉTODOS 1. Así. Un alumno marcará con la perilla en los tiempos indicados. será la orden para que el sujeto de experimentación realice la maniobra que corresponda. Conecte por presión los electrodos al terminal de cada cable. Monitor PC BioAmp CH1 CH2 . Inserte el otro extremo de los cables conectores a los orificios marcados CH1 (masétero) y CH2 (digástrico) del cable BioAmp. Se sugiere lavar la cara y aplicar alcohol 70% en las mejillas y cuello antes de poner los electrodos. La marca. 2. abra el archivo de configuración denominado “EMG masticatoria”. Relacione las amplitudes de apertura alcanzadas con las amplitudes de los iEMG (iEMGm e iEMGd) para distintos tiempos de relajación entre los eventos (compare 5 s vs. Apoye el mentón sobre su mesón de laboratorio y realice aperturas y cierres mandibulares sucesivos (aproximadamente de 2 s de duración). Relacione las amplitudes de las aperturas breves. 5. Pida al instructor que le enseñe cómo evaluar el reflejo mentoniano. 4. Brevemente. Otro integrante del grupo debe marcar con el botón de registro el tiempo en el cual la mandíbula permanece abierta. Repita este procedimiento en forma inversa. Repita el punto tres. 6. el examinador debe apoyar transversalmente el dedo índice de su mano izquierda sobre el mentón y por debajo del labio inferior. primero a apertura mínima y luego a amplitudes de aperturas cada vez mayores. respectivamente). 10. hasta alcanzar la apertura máxima (registre todas las amplitudes). Realice aperturas y cierres mandibulares rápidos con intensidad máxima (aproximadamente 1 s de duración). 2. y en el canal 6. 3. REGISTRO DE CONTRACCIONES MUSCULARES VOLUNTARIAS 1. vuelva lentamente a cerrar la mandíbula. el proveniente de la actividad “cruda” de la musculatura registrada en el canal 4 (iEMGd). 30 y 60 s de duración. PROCEDIMIENTO 1. 1 s). y los respectivos iEMG (canales 5 y 6. 4. a intervalos de 15 s de relajación. con las amplitudes de los iEMGs. Una vez alcanzada ésta. 2.14 6. pero esta vez a intervalos de relajación de 1 s. gráficos y discusión 1. respecto de la apertura lenta y progresiva. desde la apertura máxima a la mínima. Luego de al menos 1 min de reposo. Realice aperturas mandibulares máximas de manera brusca. . desde mínima a máxima y la subsecuente regresión. Observe la relación entre el movimiento efectuado (apertura/cierre) (canal 1) y el EMGm (canal 3) y EMGd (canal 4). Repita 10 veces a intervalos de relajación de 5 s. 2. 3. En el canal 5 de la pantalla observará el registro EMG rectificado e integrado (iEMG) proveniente de la actividad “cruda” de la musculatura registrada en el canal 3 (iEMGm). ¿Qué puede decir de las amplitudes de apertura e iEMGs cuando cambia el tiempo de apertura? PROCEDIMIENTO 2. No se olvide registrar la amplitud máxima de apertura. No se olvide registrar la amplitud máxima de apertura. REFLEJO MENTONIANO 1. Compare las amplitudes de apertura iEMGs máximas alcanzadas cuando realiza aperturas crecientes breves. de 1. Registre en cada evento la amplitud máxima de apertura. Análisis. Realice aperturas y cierres mandibulares rápidos y breves (aproximadamente 1 s de duración). repita la maniobra. 5. Realice una apertura mandibular lenta y progresiva (desde la boca cerrada hasta alcanzar apertura máxima). 20. el sujeto de experimentación trata de elevar la mandíbula. .15 2. Realice apertura pasiva (por gravedad) de la mandíbula. Observe el EMGm. que presenta reacción limitante de la apertura mandibular (reflejo de cierre mandibular). El voluntario debe permanecer con la boca entreabierta (aproximadamente 1 cm de amplitud). OTRAS MANIOBRAS PARA SU APRENDIZAJE 1. con su mano. 4. primero con la mandíbula cerrada y luego con distintos ángulos de apertura mandibular (que deben registrar). Con un martillo de reflejos en su mano derecha. Observar los iEMGs asociados. A cada nivel cierre‐apertura mandibular. evitando el riesgo de luxación. 5. el examinador aplica golpes breves sobre su dedo. PROCEDIMIENTO 3. ¿Qué pasa con el EMGm? 3. 2. Repita la maniobra de evocación de este reflejo mentoniano con distintos ángulos (amplitudes) de apertura mandibular. El examinador debe fijar la posición del mentón del voluntario. Observe la correlación que existe entre el evento mecánico (golpe) y la actividad eléctrica evocada (iEMG) [tiempo de respuesta y amplitud iEMG]. baja con fuerza el maxilar inferior. 3. 6. Un examinador. Plantee una hipótesis razonable a las respuestas observadas. Otro integrante del grupo debe registrar en el computador (botón marcador de eventos) el momento exacto en que el examinador golpea su dedo. Mencione la ubicación y efecto de los siguientes agentes químicos relacionados con la transmisión del dolor: a) sustancia P b) serotonina c) prostaglandinas d) bradicinina e) endorfinas f) encefalinas 4. ¿Cuáles son los estímulos adecuados para el calor.16 SEMINARIO 3: NEUROFISIOLOGÍA FISIOLOGÍA DEL DOLOR Y SOMATOSENSORIAL PARA CONTESTAR LAS PREGUNTAS DE ESTA GUÍA. el frío y el dolor? ¿Son específicos los receptores de dolor? ¿Qué agentes químicos pueden iniciar impulsos en las fibras de dolor? 6. Las posibilidades de tratamiento farmacológico del dolor se han enriquecido significativamente en la última década por un mayor conocimiento de los diferentes neuromediadores que participan en el cuadro doloroso. 8. Compare la vía ascendente nociceptiva (ántero‐lateral) con la vía del tacto fino (columna dorsal). Haga un diagrama con las vías involucradas en la transmisión del dolor. VÍAS DE ASCENSO DE INFORMACIÓN SOMATOSENSORIAL. lidocaína)? 2. 1. ¿En qué puntos de la vía del dolor interviene la morfina? ¿Cuáles son sus mecanismos de acción en esa vía? 5. Realice un esquema. Mediante la teoría de la compuerta explique la disminución de dolor que percibe un sujeto al frotarse la región afectada. ¿Cuál es el principal mecanismo de acción de los anestésicos locales (por ejemplo. ¿Por qué el dolor visceral se localiza mal y por qué es particularmente molesto? 9. Defina los siguientes términos: a) analgesia b) alodinia c) hiperalgesia d) neuralgia e) nociceptor 7. 3. USTED NECESITA HABER ESTUDIADO PREVIAMENTE LAS SIGUIENTES MATERIAS: SENSIBILIDAD SOMÁTICA. . lo que ha permitido una mejor comprensión y manejo de los mecanismos de acción de analgésicos antiinflamatorios y analgésicos tipo opioide. una mujer sufre pérdida parcial del movimiento voluntario del lado derecho del cuerpo y pérdida de las sensaciones de dolor y temperatura del lado izquierdo. ¿Por qué razón hay probabilidades de que este método sea satisfactorio? b. hemisección medular derecha a nivel de T3 14. el alivio del dolor es insuficiente. Después de varios años presenta episodios de dolor intenso en la mano faltante. Sin embargo. A medida que avanza la enfermedad. por debajo de la región medio torácica. Acude a un servicio de urgencia y se le hospitaliza rápidamente con diagnóstico de infarto al miocardio. a. si la dosis no llega a los niveles que originan somnolencia. Después de caer por las escaleras. Describa las alteraciones sensitivas que espera encontrar cuando un paciente sufre una: a. sección de la raíz posterior a nivel de T3 b. El tratamiento elegido es una bomba de morfina para su infusión epidural a través de un catéter situado sobre la médula espinal lumbosacra. ¿Por qué razón es más probable el éxito de la morfina en este caso. ¿Cuáles son las bases neurofisiológicas que explican este dolor? 11. que el de un anestésico local? . Señale cómo se llama este fenómeno y cómo se podría explicar. Claramente se necesita un método alternativo para neutralizar el dolor de este paciente. aparecen intensos dolores en la pelvis. Un hombre padece cáncer de colon descendente. Un hombre pierde su mano derecha en un accidente laboral. Un hombre de 45 años presenta repentinamente un intenso dolor en el hombro y en el brazo izquierdo.17 ESTUDIO BASADO EN CASOS CLÍNICOS: 10. ¿Cuál es la probable lesión? 13. Se administra morfina sistemáticamente para contrarrestar el dolor. 12. EJE HIPOTÁLAMO‐HIPÓFISIS. Complete los espacios en la siguiente figura: . ¿cómo se ejerce la acción de la hormona dentro de la célula? b. Desde el punto de vista químico. La síntesis y secreción de hormonas adenohipofisiarias están controladas por hormonas hipotalámicas. a. ¿cómo se clasifican las hormonas? 2.18 SEMINARIO 4: FISIOLOGÍA ENDOCRINA I 1. OXITOCINA (OCT) Y PROLACTINA (PRL) 1. RH). ¿Qué puede decir del mecanismo de acción de ambos grupos de hormonas? d. ¿Cuáles hormonas tienen receptores en la membrana celular? Para las hormonas que tienen este tipo de receptores. La gran mayoría de ellas tiene una función liberadora (releasing hormone. Las hormonas actúan uniéndose a receptores que se localizan en la membrana celular o bien son intracelulares. ¿Cuáles hormonas tienen receptores intracelulares? c. ¿qué sucederá con los niveles plasmáticos de ADH y oxitocina? ¿Cómo se explica esto? 3. HORMONA DEL CRECIMIENTO (GH) y HORMONAS TIROIDEAS (T) 1. ¿qué ocurrirá con los niveles de la hormona adenohipofisiaria? 4. ¿Cuáles son las hormonas que influyen en el crecimiento normal y cuál es su función? 2. 5. ¿Cómo se regula la secreción de prolactina? ¿Qué factores aumentan la secreción de prolactina y generan un aumento en sus niveles séricos? 2. El mecanismo general de control de la secreción de hormonas adenohipofisiarias corresponde a la retroalimentación negativa (feedback negativo): a.19 a. Observe la siguiente figura y deduzca cuál es el estímulo para la secreción de oxitocina. ¿qué sucederá con los niveles plasmáticos de cada una de las hormonas adenohipofisiarias? Justifique su respuesta. Suponga que se secciona completamente el tallo hipofisiario en un animal de experimentación. El control de la secreción de oxitocina durante el parto es un buen ejemplo de retroalimentación positiva. . Suponga una insuficiencia en la función endocrina de la glándula periférica. Suponga ahora una hiperfunción de la glándula periférica. b. En el mismo procedimiento experimental. explique cómo se regula la secreción de la hormona del crecimiento. ¿qué pasará con los niveles plasmáticos de la hormona hipotalámica y hormona adenohipofisiaria? b. Utilizando la figura adjunta. Sobre la base de estas acciones. La figura siguiente muestra las acciones fisiológicas de las hormonas tiroideas. explique los síntomas que experimenta un sujeto que presenta hipotiroidismo. ¿Cuál es la importancia fisiológica de la deyodasa presente en tejidos periféricos? BMR: metabolismo basal. a. ¿Quién media las acciones sobre el crecimiento? 4. La GH tiene efectos sobre el crecimiento y también sobre el metabolismo. CNS: sistema nervioso central . b.20 3. En un sujeto que presenta tiroiditis de Hashimoto (enfermedad autoinmune en la cual hay producción de anticuerpos antitiroideos). ¿qué espera usted que suceda con los niveles plasmáticos de TSH. T3 y T4? . La figura siguiente muestra un esquema de la regulación del eje hipotálamo‐ adenohipófisis‐tiroides.21 5. a. b. ¿Qué sucederá con los niveles de TSH en un sujeto que presenta la enfermedad de Graves (enfermedad en la que el sistema inmune sintetiza anticuerpos capaces de unirse al receptor de TSH y activarlo)? Fundamente su respuesta. ¿Qué sucederá con la absorción intestinal y reabsorción renal de calcio? . a. REGULACIÓN DE LA CALCEMIA y REGULACIÓN DE LA GLICEMIA 1. ¿Qué sucederá con los niveles plasmáticos de PTH y de calcitriol? b. Los procesos marcados como 2 y 3 corresponden a la estimulación (2) e inhibición (3) de la resorción ósea. Señale la hormona (1) que media la absorción de calcio. ¿Qué relación existe entre la PTH y el calcitriol? 2. La concentración de calcio total en el líquido extracelular es de 10 mg/dL. ¿Cómo se encuentra el calcio en el plasma? c. ¿Qué hormonas median estos procesos? d.22 SEMINARIO 5: FISIOLOGÍA ENDOCRINA II 1. Un paciente presenta niveles de calcio plasmático que están bajo los niveles considerados normales: a. ¿Qué hormona estimula la reabsorción renal de calcio (4)? e. cuya ingesta es de 1 g diario. El modelo siguiente esquematiza el metabolismo del calcio en un individuo adulto. 3. b. Explique por qué un paciente con aumento de la hormona paratiroidea presentaría hipercalciuria si dicha hormona aumenta la reabsorción renal de calcio. administrada por vía endovenosa. Derecha: Un sujeto normal recibe 0. Observe los siguientes gráficos.5 g glucosa/kg de peso. Glucose Insulin . ¿Cómo se explica la diferencia entre las dos curvas de secreción de la insulina? b. ¿Cuáles células estarán más activas en el tejido óseo? d. El test de tolerancia a la glucosa es una prueba de laboratorio que permite estudiar el curso temporal de la glicemia en función del tiempo luego de la administración de una carga oral de glucosa.23 c. Izquierda: Un sujeto normal recibe 75 g de glucosa por vía oral. La concentración de glucosa plasmática o glicemia es la principal variable fisiológica que estimula la secreción de insulina. ¿Qué sucederá con la calcitonina? 4. La insulina juega un papel clave en la mantención de la homeostasis de la glucosa. Ambos sujetos tienen la misma glicemia basal. ¿Cómo se explica la diferencia en las curvas de glicemia? La característica principal de la diabetes es la hiperglicemia. La figura siguiente muestra el resultado de un test de tolerancia a la glucosa en un sujeto diabético. a. En ambos gráficos se muestra la glicemia y concentración de insulina plasmática en función del tiempo. No hay pene y el tamaño del clítoris está significativamente aumentado. ausencia congénita de la enzima córticosuprarrenal 21‐hidroxilasa. Se le realizan otros exámenes de laboratorio y los resultados son los siguientes: Glicemia : 68 mg/dL (normal en ayunas.24 Compare la glicemia basal con la del sujeto normal (gráfico izquierdo. 1. El estudio cromosómico revela genotipo XX. En definitiva. GLÁNDULA ADRENAL y GÓNADAS Un neonato presenta genitales externos ambiguos. responda las preguntas que siguen: . Se detectan ovarios y útero pero no testículos. esta niña padece una forma de hiperplasia suprarrenal congénita. 60‐100 mg/dL) Cortisol sérico : bajo el rango normal ACTH sérica : aumentada Excreción de 17‐cetoesteroides : aumentada Se confirma en esta niña recién nacida. El pediatra recomienda que se inicie una terapia de reemplazo hormonal y que sea sometida a cirugía para reducir el tamaño del clítoris. pregunta 4). ¿Qué puede decir de la respuesta a la ingesta de glucosa? 2. Usando su conocimiento sobre la vía de síntesis de hormonas córticosuprarrenales y el diagrama siguiente. ¿Por qué los niveles de ACTH están aumentados? e.25 a. ¿Cuál es el significado de la elevación en la excreción urinaria de 17‐cetoesteroides? 2. ¿Cuáles serán las consecuencias de la deficiencia de la 21 ‐hidroxilasa? b. Describa las acciones de las hormonas folículo estimulante y luteinizante en los testículos. Los números 1 y 2 representan los tipos celulares típicos del testículo. 3. ¿Cuáles serán las consecuencias fisiológicas esperadas de las deficiencias hormonales? d. Complete el siguiente esquema con los componentes de la función testicular en un hombre adulto normal. . ¿Qué hormonas estarán deficitarias y qué hormonas se producirán en exceso? c. ¿Por qué la glucosa y el cortisol están bajo el rango normal? f. FSH. progesterona y estradiol durante el ciclo menstrual. indicando la hormona que corresponde a cada perfil hormonal. Explique las etapas por las que atraviesa el folículo ovárico durante este ciclo. Analice y discuta los gráficos.26 4. Los gráficos siguientes muestran las variaciones que experimentan los niveles plasmáticos de LH. . Complete. Los siguientes gráficos muestran el vaciamiento gástrico en función del contenido gástrico. el medio ácido del estómago. limita la proliferación de bacterias aeróbicas y así mantiene el estado semiestéril del estómago. ¿Las enzimas salivales actúan sólo en la boca? d.27 SEMINARIO 6: FISIOLOGÍA GASTROINTESTINAL 1. ¿Es posible realizar bloqueo farmacológico de la bomba de protones? e. a.. lipasa. ¿Desdobla la saliva a otros nutrientes. ¿Cuáles son las principales funciones del moco gástrico? 3. ¿Cómo funciona la bomba de protones en las células parietales? d. además de varios factores que restringen la proliferación de bacterias en la boca. moco y factor intrínseco. Estos factores antibacterianos son lisozima. ¿Cuáles son los componentes funcionales básicos de la unidad secretora de una glándula salival? e. c. a. ¿Cómo se regula fisiológicamente la secreción de saliva? g. El HCl y la pepsina inician la hidrólisis proteica. En general. la saliva es un líquido hipotónico de gran volumen con respecto al peso de los tejidos que la secretan y contiene moco. Gráfico izquierdo: fracción remanente en el estómago de un sólido o de un líquido en función del tiempo. pepsina. inmunoglobulina A y lactoferrina. La función principal del factor intrínseco es unirse a la vitamina B12 y promover su transporte a través de la mucosa del intestino delgado distal. bebidas calientes o ácidas. alimentos muy condimentados) y secreciones gastrointestinales regurgitadas (jugos gástricos y bilis) ya que las diluye o las neutraliza. ¿Qué función cumple la vitamina B12? b. que puede tener pH cercano a 1 entre comidas. ‐amilasa. ¿Influyen las emociones y la actividad del sistema nervioso central en la secreción salival? 2. Los principales componentes de los jugos gástricos son: ácido clorhídrico. ¿Qué características importantes tiene el flujo sanguíneo en las glándulas salivales? f. . ¿Cuál es la función de la amilasa salival? b. La saliva también protege a la mucosa bucofaríngea contra efectos nocivos de sustancias ingeridas (ej. proteína y una comida sólida. ¿Cuáles son los principales reguladores fisiológicos de la secreción de ácido clorhídrico en el estómago? Explique sus mecanismos de acción. Gráfico derecho: mismo concepto para una solución de glucosa. además de los carbohidratos? c. Describa los mecanismos que participan en la digestión y absorción de carbohidratos. absorben los productos de la digestión de las proteínas a través de la mucosa del intestino delgado? 8. En segundo lugar. ¿Qué sucede con la motilidad gástrica cuando el pH intestinal es ácido? 4. gástrica e intestinal de la digestión? 6. d. las sales biliares . Si se hubiera probado una solución con partículas de grasa.28 a. En el gráfico de la izquierda. ¿por qué el componente sólido se vacía más lentamente que el componente líquido? b. ¿Cómo se regula la secreción exocrina pancreática durante las fases cefálica. a. ¿Cómo se digieren y. ¿cómo sería el vaciamiento gástrico? Explique su respuesta. ¿Cómo cambia la concentración de electrolitos en el jugo pancreático al variar la velocidad de secreción? b. Para ello. primero los emulsifica en partículas coloidales sobre las que pueden actuar fácilmente la lipasa y la colipasa pancreáticas. En el gráfico de la derecha. ¿Cómo se podría explicar la relación recíproca entre los dos aniones? 5. 7. luego. La figura muestra la relación entre el flujo secretorio de jugo pancreático y las concentraciones de sus principales iones. La bilis cumple una función esencial en la digestión y absorción de los lípidos alimentarios. ¿de qué depende el vaciamiento gástrico de un determinado componente de la comida? c. las sales biliares convierten las gotas de aceite (triglicéridos de la alimentación). llamados micelas y micelas mixtas. a. Además la bilis participa en la excreción de colesterol y sus derivados. ¿cómo se realiza este proceso? Considere los datos entregados en la figura siguiente. Con respecto a la absorción de H2O y electrolitos en el intestino. ¿Cuáles son las características del tejido hepático que le permiten realizar las funciones de síntesis. así como de pigmentos biliares (bilirrubina) y otras sustancias químicas tóxicas que los riñones no filtran con facilidad. que facilitan la absorción intestinal de los productos de la digestión de lípidos (AGL y 2‐monoglicéridos) y vitaminas liposolubles (ver figura). . ¿Cómo.29 forman agregados coloidales. secreción y modificación de la bilis? b. en una microemulsión de partículas más pequeñas? 9. Previo a su viaje recibió todas las vacunas necesarias y en su estadía se preocupó de hervir el agua de bebida. con un volumen de 10 L/día. ella se enfermó con una cepa de E. frecuencia cardiaca 120 lat/min. antidiarreicos y rehidratación oral con electrolitos y glucosa. ¿Cuáles son los mecanismos de las diarreas: osmótica. coli enterotoxigénica.3 mEq/L. secretora. La diarrea pasó y la hemodinamia y los electrolitos volvieron a lo normal. ¿Cuál sería el fundamento para hidratar por vía oral y no por vía endovenosa? . coli de la paciente y la del cólera? c. ¿Por qué estaba tan bajo el potasio de la paciente? d. coli que causa diarrea. Ella fue transportada al hospital más cercano y su examen demostró: presión arterial: 80/40 mm Hg. Una estudiante de servicio social. fue invitada por una organización sin fines de lucro a construir una escuela primaria en un país de Centroamérica. Sus deposiciones no tenían pus o sangre. El cultivo de deposiciones confirmó una E.30 10. ¿Cómo actúan la toxina de la E. Ella fue tratada con antibióticos. potasio plasmático 2. A pesar de esas precauciones. inflamatoria y motora? b. Considere el siguiente ejemplo de una alteración en la absorción intestinal de agua y electrolitos. a. explique la(s) función(es) del aparato éxcito‐conductor cardiaco. Utilizando el diagrama adjunto. Por qué al nodo sinusal se le denomina “marcapaso”. . CICLO CARDIACO 1. Fundamente su respuesta. Defina circulación sistémica y pulmonar.31 SEMINARIO 7: FISIOLOGÍA SISTEMA CARDIOVASCULAR I ACTIVIDAD ELÉCTRICA Y MECÁNICA CARDIACA. describa los componentes principales del sistema cardiovascular. 2. Con el siguiente diagrama. 4. Describa cada uno de sus componentes y compárelos con el potencial de acción del nodo sinusal. PR. T. despolarización y repolarización [potencial de acción. PP]. RR.32 3. QRS. La siguiente figura muestra el potencial de acción del nodo sinusal. Explique cada uno de sus componentes (potencial de membrana en reposo [prepotencial. Realice un esquema que muestre el potencial de acción en los cardiomiocitos auriculares y ventriculares. . 5. Describa cada uno de los componentes señalados (P. La figura muestra dos ondas electrocardiográficas normales. QT y ST). AP]) respecto de los canales iónicos y corrientes asociadas. a) contracción isovolumétrica b) expulsión rápida c) expulsión lenta d) relajación isovolumétrica e) llenado rápido f) llenado lento g) sístole auricular . Utilizando las siguientes figuras. utilice el diagrama adjunto. ¿En qué radica la importancia de las válvulas del corazón y a qué se debe la apertura y cierre de las mismas? 10. Si le resulta útil. 7. Describa cómo se encuentran las válvulas del corazón en las siguientes sub‐fases de los períodos de sístole y diástole ventricular. describa el efecto del sistema nervioso autónomo (simpático y parasimpático) sobre la actividad del nodo sinusal y frecuencia cardiaca (cronotropismo). ¿Cuál es el período de reposo del corazón y qué sucede con dicho período cuando aumenta la frecuencia cardiaca (taquicardia)? 9.33 6. ¿Qué se entiende por ciclo cardíaco y cuál es su duración en el hombre en reposo? 8. ¿Qué se entiende por gasto cardíaco y de qué factores depende? 13. ¿qué efectos tienen los incrementos de la postcarga en el gasto cardíaco? 14. ¿Cómo influye la fuerza gravitatoria en la distribución de la volemia al permanecer de pié? .34 11. ¿Qué se entiende por volumen expulsivo y qué factores lo determinan? 12. Si los aumentos de la precarga incrementan el gasto cardíaco. OBJETIVOS Registrar y analizar un ECG obtenido de un estudiante voluntario estando en reposo y examinar la relación entre el ECG y los ruidos característicos del corazón. una imagen más completa de los eventos eléctricos. donde pueden registrarse mediante electrodos de superficie colocados sobre la piel. La repolarización auricular también ocurre durante este tiempo. MEDICIÓN Y ANÁLISIS DEL ELECTROCARDIOGRAMA (ECG). Las diferencias de potencial generadas en el corazón. El registro obtenido de esta forma se denomina electrocardiograma (ECG. Como los potenciales de acción se propagan desde las aurículas a los ventrículos. diferentes posiciones entregan diferentes perspectivas. que. el voltaje medido entre estos dos electrodos variará en una forma tal. permitiendo así. Figura 1. 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 la despolarización ventricular. se conducen entonces a la superficie corporal. Onda electrocardiográfica típica que muestra sus componentes principales. La onda T es producida por la repolarización ventricular. Figura 1). Un par de electrodos de superficie colocados directamente sobre el corazón registrarán un patrón repetido de cambios de potencial. Esta imagen puede variar cambiando la posición de los electrodos de registro.35 TRABAJO PRÁCTICO 2: FISIOLOGÍA SISTEMA CARDIOVASCULAR PARTE 1. entregará una “imagen” de la actividad eléctrica del corazón. MATERIALES PowerLab 4/20T (conectado al computador) Cable BioAmp Electrodos desechables . El cuerpo humano 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. .36 Pasta conductora. Ya que la mayor parte de la resistencia se produce en el estrato córneo de la piel. La conexión de los electrodos debe realizarse de acuerdo al diagrama adjunto (en la derivación D2). Conecte los electrodos ya colocados en el estudiante. algodón. del brazo derecho. El estudiante voluntario deberá sacarse el reloj y joyas de sus manos (si procede). de la pierna izquierda). proveniente de la pierna derecha. 3. negativo. 2. Asegúrese que el estudiante esté acostado y relajado para minimizar cualquier señal proveniente del movimiento. Conecte el botón marcador de tiempo y el cable común al bioamplificador de la unidad PowerLab como lo muestra el diagrama. 4. al cable del BioAmp (tierra. alcohol y esponja abrasiva Fonendoscopio Botón marcador de eventos MÉTODOS REGISTRO DE UN ECG EN REPOSO 1. Luego limpie con un algodón con etanol 70% las zonas desgastadas. No olvide que un registro de alta calidad sólo se puede realizar si la resistencia de las conexiones de los electrodos es baja. se recomienda “desgastar” levemente la piel antes de colocar los electrodos. 5. y positivo. Determine la duración del intervalo PR (IPR) en los mismos ciclos. mueva el cursor hasta el punto más alto de la onda y obtenga el valor de la amplitud en el despliegue Rango/Amplitud. 10. asegúrese que el estudiante voluntario esté relajado. Componente Amplitud (mV) Duración (s) X SD Onda P Complejo QRS Onda T X SD 6. Ingrese sus resultados en la Tabla II. Tabla II. Saque el promedio de los valores obtenidos y anote sus resultados en la Tabla I.37 En el computador. Duración de los intervalos electrocardiográficos y frecuencia cardiaca (H) para el voluntario en reposo. Obtenga el tiempo en el despliegue Rate/Time. Mida el intervalo (en segundos) entre 5 ondas R adyacentes (intervalo RR. colocando el marcador sobre el trazado ECG al inicio de la onda y el cursor al final de la onda. 7. s) H (min‐1) Análisis y discusión ¿Qué puede decir acerca de la amplitud de las distintas ondas del ciclo cardíaco? La onda P y el complejo QRS representan la despolarización del músculo auricular y ventricular respectivamente. Tabla I. IRR) usando el marcador y el cursor. Componente X SD Intervalo PR (IPR. A partir del trazado ECG. Para esto. Si la señal tiene mucho ruido de fondo. la fH queda expresada en min‐1. 8. abra el archivo denominado “ECG reposo ODO”. mida la duración de 4 ondas P. 11. complejos QRS y ondas T. Amplitud y duración de las ondas del ECG del voluntario en reposo. Utilizando el marcador y el cursor. complejos QRS y ondas T. utilizando el marcador (M) y el cursor mida la amplitud de 4 ondas P. El símbolo indica que el valor es la diferencia en tiempo entre la posición del marcador y del cursor. directamente sobre el canal ECG. s) Intervalo RR (IRR. Vaya a la parte inferior derecha de Chart y cambie la compresión horizontal a 5:1 9. Comience el registro pulsando el botón Start. Así. Saque el promedio de los valores obtenidos. Calcule la frecuencia cardiaca de la siguiente forma: 60 fH int ervalo(s) El valor 60 corresponde a los segundos presentes en un minuto. ¿Por qué el complejo QRS tiene una amplitud mayor? ¿Cómo definiría el IRR? . MEDICIÓN DE PRESIÓN ARTERIAL Y PULSO. aumenta hasta alcanzar su valor máximo (presión sistólica) de casi 110‐120 mm Hg durante cada ciclo cardíaco y disminuye a un valor mínimo (presión diastólica) cercano a 70‐80 mm Hg. 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. Coloque el manguito aneroide del esfigmomanómetro en el brazo correspondiente (ver Figura 1). Sin embargo. la presión arterial en el ser humano se mide habitualmente por el método auscultatorio. es la presión promedio durante todo el transcurso del ciclo cardíaco. 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. 2. no obstante como una aproximación. La presión en la aorta y en las arterias braquiales y otras arterias grandes en un adulto normal joven. como la sístole es más corta que la diástole. La presión diferencial o de pulso es aproximadamente de 40 mm Hg y corresponde a la diferencia entre la presión sistólica y diastólica. REGISTRO TRADICIONAL DE LA PRESIÓN ARTERIAL Materiales Esfigmomanómetro de mercurio o de esfera aneroide Fonendoscopio Métodos 1. La presión arterial media. La presión arterial se puede medir en forma directa. PROCEDIMIENTOS I. Coloque la membrana del fonendoscopio sobre el trayecto de la arteria braquial a nivel del pliegue del codo (distal al sitio en que permanece el manguito del esfigmomanómetro). OBJETIVO Determinar las presiones arteriales mediante distintos métodos (palpatorio y auscultatorio) y observar los cambios en el flujo sanguíneo mientras se mide la presión arterial. . insertando una cánula en una arteria y el uso de transductores de presión. la presión media equivale a la presión diastólica más la tercera parte de la presión de pulso.38 ¿Qué representa el IPR en el ECG? ¿Qué unidades se usan para expresar el intervalo P‐R? ¿Cuál es el valor normal? ¿Cómo se correlaciona el IRR con la velocidad de conducción en el nodo aurículo‐ ventricular? PARTE 2. cuando desaparecen. Deje escapar lentamente el aire. al momento en que se reducen notoriamente dichos ruidos o. Al mismo tiempo se observa el descenso de la columna de mercurio en el manómetro (Figura 3). La presión sistólica corresponde a la aparición de los primeros ruidos que se perciben durante el descenso de la presión. la presión diastólica.39 3. en su defecto. Figura 2 Presión Sistólica Presión Diastólica Presión del manguito Pera de insuflación Estetoscopio . Note que durante la fase de ascenso de la presión del manguito no escuchará nada. moviendo el tornillo (válvula) anexo a la pera de insuflación (Figura 2). Figura 1 4. Ausculte los ruidos arteriales. Eleve rápidamente la presión del manguito a 150 mm Hg. Pregunte a su docente si el equipo se encuentra calibrado. Abra el archivo “Presion Arterial ODO” 2. REGISTRO ELECTRÓNICO DE LA PRESIÓN ARTERIAL Materiales PowerLab 4/20T (conectado al computador) Esfigmomanómetro Transductor de pulso Cardiomicrófono Métodos 1. 6. Calcule la presión de pulso y la presión arterial media. es decir.40 Figura 3 Ruidos de Korotkoff Presión Sistólica Presión Diastólica 5. Figura 4 . Conecte el terminal del cable del esfigmomanómetro ADInstruments (Figura 4) al Input 2 inferior del panel frontal del PowerLab. con una mayor o menor velocidad en el descenso de la columna de mercurio. Repita las mediciones 2 o 3 veces a intervalos de a lo menos 2 minutos. experimentando con distintas velocidades de escape de aire. hasta obtener valores consistentes. II. . Asegúrese que el voluntario esté sentado y relajado para minimizar cualquier señal proveniente del movimiento. IV. Si escucha algún ruido durante la descompresión presione ENTER (marcador de eventos) en los momentos en que éste aparece y desaparece (o se atenúa considerablemente). III. Desinfle el manguito a una velocidad de 1 a 2 mm Hg por segundo. Abra el archivo “PA y Pulso ODO” Figura 5 2. PRESIÓN ARTERIAL Y PULSO 1. Detenga el registro y anote las presiones obtenidas. Conecte el transductor de pulso al Input 1 del panel anterior del PowerLab como lo indica la Figura 5 (debe quedar firme pero no apretado). REGISTRO CARDIOMICROFÓNICO DE LA ARTERIA BRAQUIAL. Ponga bajo el manguito neumático la membrana del cardiomicrófono sobre el trayecto de la arteria braquial en el pliegue del codo (medial al tendón del bíceps braquial). Si escucha algún ruido durante la descompresión presione ENTER (marcador de eventos) en los momentos en que éste aparece y desaparece (o se atenúa considerablemente). DESPLIEGUE ELECTRÓNICO DE LOS SONIDOS DE KOROTKOFF Desconecte el transductor de pulso del Input 1 (entrada BNC). 4. Conecte el cable del cardiomicrófono a la entrada inferior del canal 1 del PowerLab. Desinfle el manguito a una velocidad de 1 a 2 mm Hg por segundo.41 3. 3. 5. Detenga el registro y anote las presiones obtenidas. Coloque la membrana del fonendoscopio sobre el trayecto de la arteria braquial a nivel del pliegue del codo e inicie el registro. Coloque la membrana del fonendoscopio sobre el trayecto de la arteria braquial a nivel del pliegue del codo. Deje caer la presión del manguito a 0 mm Hg luego de marcados los eventos. Infle el manguito neumático y eleve la presión a 180 mm Hg rápidamente. Infle el manguito neumático y eleve la presión a 150 mm Hg rápidamente. Abra el archivo “Korotkoff ODO”. Deje caer la presión del manguito a 0 mm Hg luego de marcados los eventos. 1. 2. 3. Note que la señal de pulso desaparece. Repita esta maniobra mientras un alumno escucha los ruidos de Korotkoff a través del fonendoscopio y registra con el marcador (ENTER) su aparición y desaparición. 7. Ver Figura 6.42 4. entonces puede originarse turbulencia de la sangre en el interior del vaso. Observe si aparece el registro eléctrico de los sonidos de Korotkoff. se demostró que la primera aparición de los ruidos arteriales coincide con el pasaje de sangre por la arteria en la zona de compresión braquial (presión sistólica). modifique la posición del cardiomicrófono y repita el procedimiento. . llegando a desaparecer del todo a presiones inferiores a la diastólica (figura inferior derecha). NOTA: Sonidos de Korotkoff Cuando fluye sangre por un vaso sanguíneo de paredes colapsables y la presión transmural es negativa (presión interior menor que la presión exterior). 5. los sonidos sistólicos aumentan de intensidad y de duración. Luego. Figura 6 Detenga el registro. Si no hay señales acústicas. para disminuir después a medida que disminuye la presión en el manguito. Inicie el registro. lo que puede escucharse (figura inferior izquierda). Infle rápidamente y desinfle lentamente el manguito. Mediante estudios angiográficos y técnicas ultrasónicas. Re‐despliegue el registro de la pantalla con vista Zoom y determine las presiones alcanzadas al aparecer y desaparecer los registro acústicos. Estos ruidos se hacen más sordos y apagados. ¿Existe coincidencia temporal en la aparición y desaparición de los ruidos registrados electrónicamente y los escuchados a través del fonendoscopio? Explique. 6. 43 Análisis y discusión ¿Se corresponde el tiempo en que aparece el primer sonido Korotkoff con la primera aparición de flujo? ¿Podría usted utilizar la medición de pulso para reemplazar el fonendoscopio? ¿Qué ventaja le otorga el registro electrónico de los ruidos de Korotkoff? ¿Existe alguna diferencia entre la auscultación convencional y el registro electrónico de los ruidos de Korotkoff? . ¿Cuáles son los factores que determinan la resistencia al flujo? 4. ¿Cuáles son los factores responsables del movimiento de solutos y de agua a través de las paredes del capilar? 6. aumento de la resistencia periférica b. ¿En un perro se han medido las siguientes variables: Vaso Área total de una Velocidad Flujo de la sangre 2 (cm/s) (mL/s) sección (cm ) Aorta 0.44 SEMINARIO 8: FISIOLOGÍA SISTEMA CARDIOVASCULAR II‐SANGRE 1. Utilizando este valor. Cuando una persona que ha permanecido en posición decúbito dorsal se pone de pié.4 _________________ Grandes venas 11. El área de sección transversal de las venas cavas sabiendo que la velocidad de la sangre en ellas es de 33 cm/s. las cuales se expanden para alojar este volumen extra de sangre.0 _________________ Ramas arteriales principales 5. El flujo sanguíneo en los territorios vasculares correspondientes b.8 50. La caída resultante en la presión sanguínea es inmediatamente compensada . disminución de la frecuencia cardiaca c. 3. Discuta los efectos que tienen las siguientes maniobras sobre la presión arterial: a. Este “encharcamiento” de sangre reduce el retorno venoso y el gasto cardiaco.6 _________________ Sobre la base de estos datos calcule: a.6 2. 5. ¿Cómo varía la presión dentro de un segmento de vena al ir aumentando el volumen de sangre que contiene? ¿Y en el de una arteria?. unos 500 a 700 mL de sangre de las venas de la cavidad torácica se desplazan hacia las venas de las extremidades inferiores. Haga los gráficos presión‐volumen (complacencia o compliance) correspondientes a cada caso. El promedio aritmético del flujo.0 _________________ Arterias terminales 19. aumento del volumen sistólico 7.0 _________________ Venas principales 27. c.0 3. MICROCIRCULACIÓN Y REGULACIÓN DE LA PRESIÓN ARTERIAL 1. considerando que el área de sección transversal de ellos es 568 cm2. HEMODINAMIA. determine la velocidad de la sangre en los capilares.0 8.0 1. ¿De qué factores depende la velocidad del flujo sanguíneo por un vaso? 2. 2. Utilizando el diagrama adjunto explique cómo funciona este reflejo en el caso descrito anteriormente. Cuando se lesiona un vaso sanguíneo. ¿Cuáles son los principales grupos de proteínas plasmáticas y con qué funciones se relaciona cada uno de ellos? 10. SANGRE 8. se activan varios mecanismos fisiológicos que promueven la hemostasia o cese de la hemorragia. ¿Cuál es el volumen de sangre total en un adulto promedio y qué porcentaje del peso corporal representa? ¿Cómo se distribuye la sangre en un sujeto sano? 9. .45 por el reflejo barorreceptor. Mencione los principales mecanismos involucrados en este proceso y descríbalos brevemente. Explique a qué parte de la molécula de Hb se une el O2. c. a. Describa cada uno de los componentes indicados. ¿cuál será su ventilación pulmonar y su ventilación alveolar? 3. cuáles son las características de esta unión y cómo se llama el compuesto que se forma. cuando el volumen pulmonar aumenta hasta la capacidad pulmonar total? 2. Con respecto al O2 transportado por la Hemoglobina (Hb): a. b. con los volúmenes y capacidades pulmonares. 6. ¿Cuál es la función de cada uno de ellos? 4. En cada ciclo ventilatorio. Si un adulto normal tiene un volumen corriente de 500 mL y una frecuencia respiratoria de 14/min. Describa todos los tipos celulares que se encuentran presentes en el alvéolo. ¿Qué les sucederá a múltiples burbujas (cada una de ellas con una interfase aire líquido) de diferentes tamaños que se encuentran interconectadas? Explique de acuerdo con la ley de Laplace. Describa la estructura básica de la Hb. b. Explique los conceptos de saturación de la Hb por el O2 y la P50 . diga en qué componente sanguíneo se localiza y cuál es su función en el transporte de O2. ¿Qué proporción aproximada del volumen pulmonar en reposo representa el espacio muerto anatómico? d. La siguiente figura muestra un registro espirométrico típico. ¿Qué volúmenes y capacidades pulmonares se pueden medir con la espirometría? c. ¿cómo se resuelve esta situación? 5. Explique de acuerdo con la Ley de Fick. ¿Qué sucede con el volumen del espacio muerto y su proporción.46 SEMINARIO 9: FISIOLOGIA RESPIRATORIA 1. Lleve este ejemplo al sistema respiratorio (zona respiratoria). el sistema respiratorio se encarga de optimizar los parámetros que favorecen la difusión. pues existen algunos factores que afectan la afinidad de la Hb por el O2. Fisiológicamente. tiene 7.47 7. Si la proporción de oxígeno a nivel de mar y a 5500 msnm es de 21%. y superponga la curva de disociación O2 – hemoglobina en presencia de monóxido de carbono (CO). 12. ¿qué significa que la curva de disociación del O2 se desplace hacia la derecha? 8. Defina los siguientes términos: a) eupnea b) hiperpnea c) taquipnea d) hipopnea e) bradipnea f) apnea g) apneusis h) hipercapnia i) hipoxemia 11. De acuerdo con la curva de disociación hemoglobina‐oxígeno. Explique. ¿De qué manera se transporta el CO2 en la sangre? . ¿cuál de ellos está en situación más grave? 13. ¿Qué sucede con la curva de saturación de la Hb cuando aumentan y cuando disminuyen estos factores y por lo tanto qué pasa con el transporte de O2 y con la P50? b. como: ‐ pH ‐ Temperatura ‐ PCO2 ‐ 2. FJ.5 g/dL de Hb (normal 12‐15 g/dL). En lo que respecta a la oxigenación. a quién se le diagnosticó anemia. la que ocasionó que su valor de carboxi‐Hb fuera de 50%. ¿por qué la respuesta ventilatoria a la hipoxemia no es significativa sino hasta que la PaO2 disminuye bajo los 60 mm Hg? 9. Dibuje una curva normal de disociación O2 – hemoglobina.3 DPG a. JC padece intoxicación aguda por CO. ¿por qué el ser humano experimenta “falta de aire” en la altitud? 10. La cantidad de O2 unido a la Hb no sólo depende de la PO2. pues simplemente podría respirar por un tubo de 10 cm de radio. 1 L = 1000 cc = 1000 cm3). Si la ventilación alveolar se duplica y la producción de CO2 se mantiene constante ¿qué sucede con la PCO2 arterial? f. conectado desde su boca hasta la superficie. h. indique si el tío de Juan está en lo correcto. VD es 150 mL). . ¿Qué sucedería con la difusión de los gases respiratorios. =3.14. si un paciente sufre edema intersticial. ¿Qué tipo de respiración adoptaría un paciente con una resistencia normal de las vías aéreas pero pulmones muy rígidos (poco distensibles) para reducir su trabajo respiratorio? b. Aplicación de conceptos: a. ¿cuál será su ventilación pulmonar minuto y su ventilación alveolar minuto? e. c. Si un adulto normal tiene un volumen corriente de 500 mL y una frecuencia respiratoria de 14/min. d. r. Plantee una hipótesis respecto de cómo afecta esto las posibilidades de realizar ejercicio físico. A qué volumen pulmonar lo adicionaría. Calcule el volumen corriente de un sujeto que respira a una frecuencia respiratoria de 12/min y tiene una ventilación minuto de 6 L. altura del cilindro. Si el tío de Juan respirara a VT (500 mL) o a VC (5 L) y. radio del cilindro. Fundamente su respuesta.48 14. Determine el volumen del cilindro (Vcil = * r2 * h. Con estos antecedentes. calcule la ventilación alveolar en cada caso (recuerde que el volumen del espacio muerto anatómico. El tío de Juan le dice a su sobrino que él puede permanecer todo el tiempo que lo desee 3 metros bajo tierra. en ambos casos con una fR 15 min‐1. entre el aire alveolar y la sangre de los capilares pulmonares. Suponga una sustancia que filtra libremente. respectivamente V = flujo urinario a. La excreción urinaria de una molécula cualquiera. [X]o = concentración de X en plasma y orina. La ultrafiltración ocurre porque las fuerzas de Starling (presión hidrostática y oncótica) determinan el paso de líquido desde el lumen de los capilares glomerulares. un capilar glomerular idealizado y las fuerzas de Starling que gobiernan la ultrafiltración glomerular: . Analice esta ecuación para el manejo renal de la glucosa en un sujeto normal adulto. En estas condiciones. no se reabsorbe ni se secreta. es el resultado de tres procesos: filtración glomerular. a través de la barrera de filtración. hacia el espacio de Bowman.49 SEMINARIO 10: FISIOLOGIA RENAL 1. ¿cómo será la carga filtrada y la excretada? 3. La figura muestra las arteriolas. Los términos anteriores se reúnen en la ecuación de balance de masas: Excreción urinaria (V · [X]u) = Carga Filtrada (VFG · [X]pl) – Reabsorción Tubular + Secreción Tubular Donde VFG = velocidad de filtración glomerular [X]pl. ¿Cuáles son los tres procesos básicos que contribuyen a la formación de orina? ¿Cuál es la diferencia entre la reabsorción y la secreción tubular? 2. b. reabsorción y secreción tubular. Las fuerzas responsables de la filtración glomerular son las mismas que están involucradas en el intercambio de líquido en el lecho capilar. Utilice este gráfico para explicar por qué el filtrado glomerular prácticamente carece de albúmina (radio molecular hidratado = 35. que la tasa de filtración glomerular es considerablemente mayor en los capilares glomerulares que en los capilares sistémicos? c.50 PUF: presión neta de ultra filtración PGC: presión hidrostática capilar glomerular PBS: presión hidrostática espacio de Bowman GC: presión oncótica capilar glomerular BS: presión oncótica espacio de Bowman a. negativa y neutra de diferente radio molecular hidratado. Discuta cómo se verá afectada la tasa de filtración glomerular en las siguientes situaciones: disminución de la resistencia en la arteriola aferente aumento de la resistencia en la arteriola eferente disminución de la presión arterial por hemorragia intensa hipoalbuminemia obstrucción aguda del tracto urinario por litiasis renal 4. ¿Cuáles son las presiones que favorecen la filtración y cuáles se oponen a ella? b. ¿Por qué cree Ud. El siguiente gráfico muestra la facilidad con que filtran moléculas de carga positiva.5 °A) . Describa los mecanismos homeostáticos involucrados en la mantención de los niveles de K+ plasmático. ¿cómo se explica la estabilización de la reabsorción de glucosa? c. a. ¿Por qué es importante la regulación de la concentración plasmática de potasio? . ¿Cómo se explica este fenómeno? 6. El siguiente gráfico muestra el manejo renal de la glucosa. ¿Cómo se explica la relación entre la carga filtrada y la reabsorción cuando la glicemia es inferior a 200 mg/dL? b. Describa el manejo tubular del Na+ y del K+. Los pacientes diabéticos pueden presentar glucosuria.51 5. Cuando la glicemia supera los 200 mg/dL. después de la ingesta de una comida rica en K+. 7.
Report "Guia Seminarios y Tp Bio 379_2c i Semestre 2013"